户外监测设备的组成及仪器维护保养的基本知识

在科研领域，有很多的各种监测设备，长期在户外运行。有些设备安装地点偏远、有些交通不便等等各种原因，导致有挺长时间没有去现场做仪器维护。虽然目前大多数仪器的MTBF（平均无故障时间）都能超过几万小时，甚至几十万小时。但是仪器的性能随时间逐渐降低，而且仪器配套的辅助设备也会存在一定的损耗，比如供电系统等等。

在科研领域，连续有效的数据是非常重要的，为了让仪器能连续、保持最佳状态的运行，维护保养是必不可少的。

下文我们将介绍仪器以及仪器维护保养的基本知识：

一、仪器组成

通常情况下，户外监测设备的组成如下图所示：

主机用于控制整个监测的运行、数据的存储等功能；传感器用于监测我们的观测对象的变化情况；供电系统为整个仪器的运行提供能量来源；通讯系统用于管理仪器、仪器设置等等功能。

二、日常维护要点

1、仪器整体检查：外表是否损坏、相关线缆是否有损坏等

2、供电系统检查：电池外表是否有破损漏液等情况、太阳能板是否损坏、太阳能板是否被遮挡、太阳能板是否被污染物覆盖等

3、传感器检查，通过查看和分析仪器记录的数据，判断传感器是否异常

4、易耗品检查，根据仪器说明书建议的易耗品检查以及更换周期来判断

三、日常维护的具体实施

1)仪器整体检查：

a) 通过观察仪器的外观、线缆的外观等能够直接观察的外观，判断仪器外观是否正常。

仪器都是电子产品，所以很多仪器对防水、防尘都有一定的要求，如果外观损坏就会影响仪器的防护要求，如果仪器长期运行在不合适的环境中，会减少仪器寿命甚至直接导致仪器损坏。

b) 线缆包括传感器的线缆，供电的线缆等等。仪器在户外运行过程中，可能会出现一些意外的情况，导致线缆被损坏，比如被啮齿动物咬了等其他的情况。所以检查线缆的外观是很有必要的。

2) 供电系统的检查

a) 电池的检查

在户外运行的仪器中，大部分使用蓄电池作为供电和储能的产品。电池作为仪器的重要组成部分，保持良好的状态是非常重要的。

首先，如果条件允许的话，观察电池的外观，看看是否有漏液等情况。

其次，通常仪器都有一个记录电池电压的功能，通过仪器记录的电压值，可以直观的判断电池的状态。

如果是12伏供电系统：仪器记录的电池电压一直大于12伏，表示电池状态良好；低于12伏，大于11伏表示电池处于亏电状态，需要及时充电（如果是不可充电电池，需要更换）；如果电压低于11V，表示电池严重损坏，需要更换或者修复。

如果是干电池或者纽扣电池等，根据仪器说明书判断电池情况。

对于不可充电电池，建议每次检查仪器之前，准备好需要更换的型号的电池，以便有需求的时候可以立即更换。

b) 太阳能或者市电的检查

在户外运行的仪器中，太阳能或者市电通常作为仪器的主要能量来源。在户外仪器中，通常使用太阳能或者市电作为主要的供电、蓄电池作为备用电源。这样就可以最大限度的保障仪器的长期运行。

太阳能的检查维护，所谓太阳能是指太阳能板利用太阳照射所产生的能源，所以我们要确保太阳能板运行在最好的状态。首先检查太阳能板的外观，是否有破损；清理太阳能板表面的污染物（只能在早晨、傍晚或者阴天清理，避免高温灼伤），观察太阳能板的安装位置，看看是否有充足的阳光照射，要定期清理太阳能板附件的杂草、杂物等，保障太阳能板有充足的光照。

市电供电的检查和维护，在市电的供电系统中，通常会配备漏电保护器、避雷器等等。我们日常维护过程中根据以上两种设备的说明书，确保以上两种设备状态良好，保障系统的安全运行。

3) 传感器的检查和维护

通常我们判断传感器的好坏，首先就需要下载数据，然后根据经验以及传感器的测量范围等等情况，判断数据是否正常，如果数据正常，则检查一下传感器的线缆是否有破损即可。如果数据异常，请联系我们协助判断并解决问题。

4) 通讯系统检查和维护

如果是本地通讯系统（如USB或者串口、蓝牙等）能正常连接仪器，并且正常获取数据，表示一切正常。如果在现场不能连接上仪器，请联系我们我们会及时专业的为您解决问题。

如果有远程通讯系统（如GPRS，卫星、WIFI等），我们观察并检查天线是否正常，观察通讯系统的接线是否有松脱的情况。

5) 易耗品更换

在部分仪器中，有一些易耗品需要定期更换，请根据仪器说明以及厂家的专业建议更换易耗品。

常见的比如有干燥剂，为了保持仪器在一个干燥的环境中运行，通常我们会放置一些干燥剂在仪器箱中，建议每个维护周期都要更换干燥剂。

四、日常维护记录表

维护周期：			一个季度/半年	维护时间：
编号	检查名称	检查内容			检查结果记录
1	整体检查	外表是否损坏、相关线缆是否有损坏等			正常_	异常_
2	供电系统检查	电池是否完好，电池电压是否正常；太阳能板是否完好，太阳能板是否被污染物覆盖、是否被遮挡等			正常	异常
3	传感器检查	传感器数据检查，传感器电缆检查			正常_	异常_
4	通讯系统检查	通讯检查、数据下载、仪器运行状态检查			正常	异常
5	易耗品检查	干燥剂是否需要更换、密封条等等其他的易耗品			正常	更换_

审核编辑：符乾江