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宁夏:让气象探测保障更智能

来源:中国气象报   发布时间:2019年01月11日09:49
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中国气象报记者黄文燕 通讯员薛筝筝

  当前,各地气象探测设备呈几何级数增长,这给技术保障工作带来了不小的挑战。宁夏大气探测技术保障中心(以下简称宁夏探测中心)迎难而上,通过重构装备保障体系、打造综合探测实验基地、攻克故障智能化诊断难题等创新措施,着力提高宁夏气象探测技术保障的现代化、智能化水平。

  排隐患 建立三级气象装备保障体系

  截至目前,宁夏气象观测站点已从2012年的200多个增长到近1000个,站点平均间距小于8公里。其中无人值守的区域自动站比较多,仪器老化、损坏的情况并不罕见。据统计,自动站出现的问题有40%左右集中在供电设备、传输设备和主板上。

  就在几年前,自动站运行保障中这“40%的问题”,曾让宁夏探测中心的技术人员伤透了脑筋。

  从2012年开始,宁夏气象局开始探索三级探测技术保障体系,在全部五个地级市分别成立了大气探测技术保障分中心;在27个国家级气象台站都设一到两名技术拔尖的兼职装备保障人员,每年组织集中培训和现场培训。

  “如今,当这‘40%的问题’再出现时,台站技术人员基本自己就能解决。”宁夏探测中心工程师张磊说。

  “设备出现问题再去维修,总是有些‘马后炮’的感觉,如果能够开发一套系统,提前检测出故障隐患并自动报警就好了。”几年前,宁夏探测中心技术人员左湘文、刘晓磊曾提出过这样的设想。2018年,几个年轻人的设想变成了现实。

  2018年4月,国家级新型自动气象站故障隐患识别系统在宁夏正式启用。该系统从探测设备使用寿命、观测资料与历史值的横向对比、观测时次上的纵向对比、供电环境、UPS电压临界值等多个方面,实现了对探测设备和传感器的自动分析,对发现的故障和潜在的隐患及时报警。投入业务试运行后,宁夏三级气象装备保障人员利用这套系统,变出现问题、被动保障为及时预警、提前排除潜在隐患。

  “目前纳入该系统的还只有国家新型自动站,下一步我们还要努力把全区不同类型、不同厂家的探测设备全部纳入。”宁夏探测中心主任肖建辉说。

计量检定人员利用风洞装置对杯式风速传感器进行检定。图/黄文燕

  建基地 气象计量检定快速发展

  探测设备的标准化运行是保障气象数据客观、准确的基础。过去,由于条件缺乏,不同类型的检定试验器材经常“挤”在同一间实验室里。

  2017年3月,总建筑面积3684平方米的宁夏气象综合探测实验基地(以下简称基地),在银川市兴庆区赵家湖建成。基地建有省级运行监控中心、综合维修测试平台、7个标准化气象计量检定实验室及省级探测装备标准化库房和探测设备试验场等;同时更新和扩充了大量实验室标准器和检定设备,对省级风洞实验室进行自动化升级改造,检定标准从30米/秒升级到40米/秒;完成了计量检定平台的升级改造,实现了各要素传感器自动化检定校准和数据管理信息化。

  完备的检测环境和先进的检测仪器为气象计量检定工作提供了快速发展的条件。近年来,宁夏探测中心不但与周边省份兄弟单位共同开展了西北区域气象计量检定实验室间的量值比对工作,而且还承担着为宁夏和周边省份民航、石油勘探、电力、粮食储备等的气象计量器具检定任务。

  同时,宁夏探测中心建立了雨量社会公用计量标准和酸雨、防雷接地电阻仪两项部门最高计量标准,实现了对自治区气象部门所用雨量、酸雨及接地电阻仪的计量检定,进一步规范了行业管理。

  获专利 天气雷达故障实现智能化诊断

  天气雷达的内部结构复杂、技术参数较多,抢修雷达故障一度成为技术保障人员最头疼的问题。

  通过多次调研、论证,经过近两年的建设,2018年6月,新一代天气雷达故障智能化诊断系统正式上线。该系统在雷达保障资料和各方面收集到诊断案例的基础上,形成故障字典。系统通过各种参数对比、系列算法,可自动检测诊断出故障隐患,并发出预警,以3D动态方式演示故障的位置、属性。同时,系统会结合专家知识库和经验提出解决办法,并附上应用该办法成功检修的案例供技术人员参考。

  2018年8月20日,银川新一代天气雷达出现故障,系统自动对比技术图纸,并提出解决方案。从发现问题到雷达恢复正常,整个过程不到24个小时。

  目前,技术人员正在把这套系统通过微信小程序移植到手机上,未来雷达智能化远程控制将更加方便快捷。

  2018年10月,宁夏探测中心研发的CINRA/CA型新一代天气雷达智能化远程控制系统通过国家实用新型专利审核。该中心还获得新一代天气雷达健康状况监控系统、宁夏国家级台站云量识别系统以及区域气象站运行监控与资料分析系统等计算机软件著作权。这些科研创新项目都成功应用于实际业务。昔日别人口中的“施工队”,有了“科技创新”这张新“名片”。

 

(来源:中国气象报 责任编辑:栾菲)

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