探討新型自動(dòng)氣象站運(yùn)行中的關(guān)鍵問(wèn)題及維修維護(hù)

1、    探討新型自動(dòng)氣象站運(yùn)行中的關(guān)鍵問(wèn)題及維修維護(hù)    莫忠誠(chéng) 計(jì)鳳妮 莫忠寧摘 要：我國(guó)氣候觀測(cè)體系中的重要組成部分是自動(dòng)氣象站，它在我國(guó)氣候科研中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著自動(dòng)站的建成以及在氣象業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及防災(zāi)減災(zāi)工作都取得了驚人的成效。廣西崇左市大新縣使用的氣象自動(dòng)站型號(hào)有dzz5型、hym型、dsd14型、daws100型等共計(jì)31個(gè)，對(duì)新型自動(dòng)氣象站運(yùn)行中的關(guān)鍵問(wèn)題及維修維護(hù)具有一定的參考意義，本文對(duì)dzz5型自動(dòng)氣象站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理，及快速解決故障的維修方法進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：dzz5型自動(dòng)氣象站；維修；故障

2、隨著dzz5型自動(dòng)氣象站安裝使用，自動(dòng)氣象站的故障也會(huì)不斷產(chǎn)生，故障的判斷和處理也相對(duì)復(fù)雜。這就需要保障人員掌握故障判斷和處理的基本思路和一些常規(guī)技巧，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，快速解決出現(xiàn)的故障，同時(shí)要分析和查找故障的原因，做好氣象站的日常維護(hù)，防患于未然，以減少自動(dòng)站故障出現(xiàn)的幾率，確保自動(dòng)站的正常運(yùn)行。一、dzz5型自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理dzz5型自動(dòng)氣象站采用了當(dāng)今成熟的、穩(wěn)定的、先進(jìn)的電子測(cè)量、數(shù)據(jù)傳輸和控制系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計(jì)基于現(xiàn)代總線技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建的自動(dòng)氣象站，滿足風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、溫度、濕度和氣壓等地面氣象六要素自動(dòng)觀測(cè)。dzz5型自動(dòng)氣象站實(shí)現(xiàn)了到高精度、高穩(wěn)定、易維護(hù)、低功耗、

3、易擴(kuò)展和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控的能力。整套系統(tǒng)按照“主采集器+外部總線+分采集器+傳感器+外圍設(shè)備”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)主/分采集器、總線結(jié)構(gòu)、傳感器、外圍設(shè)備、軟件、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)校設(shè)備的各個(gè)部分，從功能、結(jié)構(gòu)、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)傳輸、電氣接口標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝全面進(jìn)行規(guī)定。自動(dòng)氣象站的主采集器是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制單元集。整個(gè)的系統(tǒng)控制流程、數(shù)據(jù)處理處理全部主采集器負(fù)責(zé)完成。分采集器中主要是按照能夠規(guī)定時(shí)序，完成對(duì)相關(guān)氣象要素的數(shù)據(jù)采集處理，并通過(guò)can總線把觀測(cè)數(shù)據(jù)傳送到主采集器中。二、常見(jiàn)故障及維修方法故障分析和判斷使用替代和測(cè)量方法。依據(jù)電路原理圖，進(jìn)行邏輯分析，確定故

4、障部位。用好的組件替代壞的組件，故障現(xiàn)象消失，則說(shuō)明分析判斷正確。還可用萬(wàn)用表測(cè)量關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)電信號(hào)參數(shù)，判斷出可能出現(xiàn)故障的組件。一般線纜損毀會(huì)造成短路或開(kāi)路，可以使用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)試來(lái)判斷，若線纜損毀一般直接更換相應(yīng)線纜。防雷板的故障不好判斷，這時(shí)可跳過(guò)防雷通道將兩端接線直接連接，如果故障消失則可確認(rèn)是防雷板故障；如果確認(rèn)故障在防雷板，則檢查其各個(gè)通道分別有無(wú)對(duì)地短路或兩端開(kāi)路，及相鄰?fù)ǖ篱g有無(wú)短路；如果確認(rèn)某個(gè)通道有問(wèn)題，則將此通道連接的線纜移至空余通道，或者更換防雷板。1.dzz5氣象站無(wú)數(shù)據(jù)顯示氣象綜合顯示平臺(tái)無(wú)法顯示氣象要素?cái)?shù)據(jù)，基本上為自動(dòng)站供電故障或者通訊故障。查看自動(dòng)站供電系統(tǒng)

5、，整個(gè)系統(tǒng)由太陽(yáng)能+蓄電池供電?？梢圆榭床杉鞴ぷ鳡顟B(tài)示燈來(lái)判斷采集器工作是否正常，主采集器配置了兩個(gè)狀態(tài)燈，其中：一個(gè)燈“un”，為系統(tǒng)運(yùn)行指示燈，當(dāng)采集程序正常執(zhí)行后，“run”指示燈秒閃；第二個(gè)燈“cf”，為cf卡的狀態(tài)燈，cf卡讀寫(xiě)正常，此燈長(zhǎng)亮，當(dāng)cf卡不存在或者是cf卡空閑，cf卡燈常滅狀態(tài)。若“run”指示燈不良則采集器沒(méi)有供電，首先查看刀片開(kāi)關(guān)正常閉合，保險(xiǎn)管是否正常，若保險(xiǎn)管損毀，保險(xiǎn)管旁上指示燈會(huì)亮，保險(xiǎn)管正常則指示燈不亮。還可能由于較長(zhǎng)時(shí)間陰雨天導(dǎo)致太陽(yáng)能板無(wú)法供電，而使用蓄電池供電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而電量耗盡，這時(shí)需詳細(xì)檢查維護(hù)自動(dòng)站的最近天氣狀況、蓄電池電壓后再打開(kāi)開(kāi)關(guān)，查看太

6、陽(yáng)能板端的充電線路是否正常，蓄電池是否能充電，若不正常更換相應(yīng)設(shè)備直到供電正常為止。2.溫濕度故障溫濕度測(cè)量出現(xiàn)故障要依次檢查溫濕度接線盒、防雷板、采集器各接線，看看是否有虛接的現(xiàn)象，另外要檢查屏蔽線是否接好。采集器斷電測(cè)量溫度傳感器，使用萬(wàn)用表溫濕度接線盒1-4端測(cè)量傳感器的電阻值測(cè)量傳感器1、3（或2、3，2、4，1、4）間的電阻值r與1、2（或3、4）的電阻值r，根據(jù)地溫t=（r-r-100）/0.385（）算出一個(gè)氣溫值，如其與備份站氣溫示值相等或接近，說(shuō)明溫度傳感器正常，反則更換溫度傳感器。測(cè)量濕度傳感器故障，要自動(dòng)站供電檢測(cè)，逐次測(cè)量防雷板端、溫濕度接線盒處濕度供電是否為12v左右

7、，若供電正常則測(cè)量濕度輸出電壓信號(hào)，濕度輸出電壓信號(hào)與濕度值成正比0100%rh等于01vdc，在利用備份站濕度值對(duì)比確定濕度傳感器是否損壞。若傳感器正常則判斷采集器、防雷板是否正常。另外可以利用測(cè)報(bào)軟件的維護(hù)終端，使用“samplet0”，“sampleu”命令查詢氣溫、濕度分鐘采樣值判斷傳感器、通訊線纜、采集器的正常與否。3.氣壓、風(fēng)測(cè)量值故障dzz5型站氣壓傳感器能直接測(cè)量產(chǎn)生氣壓值傳輸給主采集器，連接在主采集器的rs232-5通道，由主采集器供電。氣壓值偏差或缺測(cè)，先檢查靜壓管是否連接完好，傳感器氣嘴口是否通暢。若以上正常，更換氣壓傳感器若故障消失則傳感器故障，若數(shù)據(jù)還是異常則采集器故

8、障更換采集器。風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)值異常則檢查風(fēng)線及各接線處是否有斷裂損壞處，然后使用替換傳感器、采集器方法查找故障即可。4.雨量測(cè)量值故障的分析自動(dòng)雨量站是較容易出故障的儀器。在平時(shí)巡檢時(shí)應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)，查看模塊運(yùn)行狀況、采集器電源質(zhì)量、雨量傳感器下水漏斗、信號(hào)線與采集器的連接狀況、信號(hào)線與傳感器的連接狀況，確保各部件運(yùn)行正常，翻斗上面無(wú)雜質(zhì)，計(jì)數(shù)翻斗轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。區(qū)域站出現(xiàn)降水的時(shí)候要加強(qiáng)巡視儀器，特別是雨量筒自記讀數(shù)和雨量傳感器數(shù)據(jù)的對(duì)比，要時(shí)刻相差不大，例如，雨量計(jì)自記讀數(shù)為4mm，雨量傳感器的讀數(shù)才1mm多，或者雨停了還有雨量的記錄。這種情況下顯然是不正確的。這樣就要考慮雨量傳感器。（1）雨量桶是否

9、被一些樹(shù)葉、灰層，蟲(chóng)子之類的東西堵住，使雨水不能及時(shí)下流。影響數(shù)據(jù)的正確。（2）水通過(guò)計(jì)數(shù)翻斗時(shí)是否保持降水順暢流走，如果水不能及時(shí)流走，聚積的水由于在浮力作用會(huì)使計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)變慢或者不翻轉(zhuǎn)，從而形成雨量滯后現(xiàn)象或者沒(méi)有降水記錄。觀測(cè)人員應(yīng)該經(jīng)常清理過(guò)濾網(wǎng)上的沙塵、蟲(chóng)子和蛛蛛網(wǎng)等等以防止雨量桶堵塞，降水通過(guò)計(jì)數(shù)翻斗以后一定要使水順暢流走，不能聚積那里不流。平時(shí)除按正常的維護(hù)以外，在雨季將要來(lái)的時(shí)候經(jīng)常清洗雨量傳感器，清洗過(guò)程中切勿用手指觸摸翻斗內(nèi)壁以防止沾上油污影響翻斗計(jì)量準(zhǔn)確性。結(jié)論氣象觀測(cè)是氣象工作的基礎(chǔ)，自動(dòng)氣象站自建成投入使用以來(lái)，不僅使氣象觀測(cè)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性得到了提高，還減輕了氣象測(cè)報(bào)人員的工作強(qiáng)度，但是由于自動(dòng)站相關(guān)儀器設(shè)備的特殊性很容易有故障問(wèn)題出現(xiàn)，為了確保氣象觀測(cè)的質(zhì)量，需要維護(hù)人員熟練掌握相關(guān)儀器