自動(dòng)氣象站指示燈在日常維護(hù)中的應(yīng)用

劉新彥+孫小麗

摘 要：該文以濟(jì)陽(yáng)縣氣象局DZZ4型自動(dòng)氣象站為基礎(chǔ)，分別詳細(xì)介紹了電源類(lèi)、工作狀態(tài)類(lèi)、通信狀態(tài)類(lèi)指示燈的作用，匯總了各種指示燈狀態(tài)所反映的設(shè)備工作狀況。電源類(lèi)都是綠色，常亮表示電源正常。工作狀態(tài)類(lèi)的都是紅色，常亮表示工作正常；但地溫分采紅色秒閃表示正常，氣壓綠色常亮表示正常。通信狀態(tài)的都是綠色，秒閃表示工作正常，亮紅燈必有故障。日常維護(hù)中利用指示燈的閃爍規(guī)律第一時(shí)間從視覺(jué)觀察上快捷定位故障點(diǎn)，從而提高故障判斷排查的時(shí)效，將故障排除時(shí)間盡可能縮短，為氣象要素?cái)?shù)據(jù)的及時(shí)性、完整性、連續(xù)性提供必要的保障。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站；指示燈；維護(hù)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào) P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）20-0094-03

目前普遍使用的DZZ4型自動(dòng)氣象站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)自動(dòng)站）采用成熟的、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)而設(shè)計(jì)，具有高可靠性、高準(zhǔn)確性、易維護(hù)、易擴(kuò)展等特點(diǎn)。隨著自動(dòng)站的大規(guī)模投入運(yùn)行，自動(dòng)站的日常運(yùn)維工作顯得尤其重要。為了更快速有效的做好自動(dòng)站的日常維護(hù)工作，保障地面氣象觀測(cè)工作質(zhì)量。本文總結(jié)日常的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，利用視覺(jué)上對(duì)指示燈閃爍規(guī)律的判斷對(duì)自動(dòng)站各個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)和故障予以判斷和定位，切實(shí)體現(xiàn)自動(dòng)站“易維護(hù)”的特點(diǎn)。

1 自動(dòng)站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自動(dòng)站是按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、功能、結(jié)構(gòu)和規(guī)范的設(shè)計(jì)思路，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)、研發(fā)的多功能綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用“積木式”結(jié)構(gòu)和CAN總線技術(shù)，利用雙絞線互聯(lián)主采集器和各個(gè)分采集器。由傳感器、主采集器、分采集器和外圍設(shè)備等若干模塊構(gòu)成[1]。每個(gè)模塊基本上都設(shè)計(jì)了指示燈，用以指示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

2 指示燈功能分析和應(yīng)用

2.1 供電系統(tǒng) 供電系統(tǒng)是自動(dòng)站穩(wěn)定運(yùn)行的前提，涉及到電源的有主采集器、稱(chēng)重降水傳感器、能見(jiàn)度傳感器等幾個(gè)模塊。直流輸出模塊正常工作狀態(tài)時(shí)DC、ON指示燈為常亮綠色，否則可以判斷故障點(diǎn)在直流輸出模塊到上游交流供電系統(tǒng)之間。蓄電池直流指示燈呈現(xiàn)常亮綠色狀態(tài)表示蓄電池本身工作正常，否則就需要對(duì)蓄電池進(jìn)行排查[2]。首先注意蓄電量和電壓[3]，電壓過(guò)低會(huì)造成氣壓等要素的缺測(cè)，需要及時(shí)充電或者更換蓄電池。直流防雷模塊正常工作狀態(tài)時(shí)指示燈常亮綠色，如果熄滅或者亮紅色則表示防雷模塊失效，需要更換。日常工作中利用指示燈維護(hù)供電系統(tǒng)如圖1所示。

2.2 主采集器 主采集器是自動(dòng)站的中樞單元，面板上有2個(gè)紅色指示燈。左側(cè)是主采集器運(yùn)行狀態(tài)指示燈RUN，RUN燈用以下幾種閃爍方式來(lái)反映主采集器的工作狀態(tài)。

（1）常亮，表示主采加電啟動(dòng)，大約有50s左右。

（2）1/4秒閃（0.25s亮、0.25s暗），表示進(jìn)入程序啟動(dòng)狀態(tài)，需要15s左右。

（3）3次快閃（閃3次，停1s），表示主采已檢測(cè)到插入的CF卡，正在進(jìn)行加載。

（4）2次快閃（閃2次，停1s），表示CF卡加載成功，此過(guò)程需要大約2min。

（5）秒閃（1s亮、1s暗），表示自動(dòng)站已經(jīng)正常運(yùn)行。

（6）4次快閃（閃4次，停1s），表示CF沒(méi)有插好或者故障，需要重新拔插或者更換CF卡。

（7）快閃（0.1s亮、0.1s暗）表示程序停止運(yùn)行，一般出現(xiàn)在系統(tǒng)維護(hù)的情況下，否則說(shuō)明系統(tǒng)故障。

主采集器正常工作時(shí)RUN燈為秒閃狀態(tài)，否則就需要分別排查。已經(jīng)插入CF卡的主采集器初次加電RUN燈按照（1）（2）（3）（4）（5）的順序閃爍，沒(méi)有插入CF卡則按照（1）（2）（5）的順序閃爍。如果RUN燈不亮或者閃爍異常，則表明供電或者采集器故障，需要進(jìn)一步排查。RUN燈半明半暗說(shuō)明主采集器供電電壓偏低，需要調(diào)節(jié)直流供電模塊電壓調(diào)節(jié)旋鈕，保證直流供電電壓在13.8V左右。非系統(tǒng)維護(hù)的情況下RUN燈長(zhǎng)時(shí)間快閃說(shuō)明CF卡沒(méi)有插好或者故障，需要重新拔插或者更換CF卡。面板右側(cè)是CF卡指示燈，平時(shí)保持熄滅狀態(tài)表示CF空閑或者不在位。只有采集器對(duì)空閑的CF卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)才會(huì)點(diǎn)亮，如果一直不亮或者常亮說(shuō)明CF故障。CF卡指示燈點(diǎn)亮期間不宜拔插CF卡，以免丟失數(shù)據(jù)或者損壞CF卡。日常工作中利用指示燈維護(hù)主采集器系統(tǒng)如圖2所示。

2.3 地溫分采集器 地溫分采集器從左到右有4個(gè)指示燈。最左側(cè)是該采集器運(yùn)行指示燈，秒閃（1s亮、1s暗）紅燈表示工作狀態(tài)正常，否則表示供電或者分采器故障。COM燈是串口通信指示燈，平時(shí)是熄滅狀態(tài)，只有通過(guò)RS232通信線纜通信時(shí)才點(diǎn)亮。右側(cè)CANE是CAN通信錯(cuò)誤指示燈，正常工作是熄滅狀態(tài)，點(diǎn)亮紅色表示通信故障。CANR燈是CAN通信運(yùn)行指示燈，采集器初始化后開(kāi)始連接CAN總線，期間綠色CANR燈每秒閃爍1次，正常運(yùn)行后保持常亮狀態(tài)。如果CANR燈長(zhǎng)時(shí)間閃爍表示CAN總線或者地溫分采器有故障，可以按照以下步驟進(jìn)行排查：

（1）CAN總線電纜連接是否完好，線纜有沒(méi)有斷路、短路的現(xiàn)象。

（2）CAN總線終端匹配電阻（120Ω）阻值是否正確，有沒(méi)有安裝或者是否正確安裝在總線終端。

（3）分采集器或主采集器的CAN通信防雷組件是否受到?jīng)_擊失效。

（4）分采集器或主采集器的CAN通信信道損壞，需更換采集器。

（5）傳感器正常的前提下，計(jì)算機(jī)連接分采集器調(diào)試端口，發(fā)送samples命令如果有數(shù)據(jù)正常返回說(shuō)明分采集器正常，否則需要更換分采集器。

日常工作中利用指示燈維護(hù)地溫分采器系統(tǒng)如圖3所示。

2.4 溫濕度智能傳感器 溫濕度智能傳感器面板上從左到右有3個(gè)指示燈。最左側(cè)是紅色運(yùn)行指示燈，正常工作狀態(tài)是常亮。然后依次是綠色CANR通信運(yùn)行指示燈和紅色CANE通信故障指示燈，這2個(gè)指示燈工作狀態(tài)及故障排查同地溫分采集器。

2.5 氣壓傳感器 氣壓傳感器只有1個(gè)綠色運(yùn)行指示燈，在面板一側(cè)中間位置，正常狀態(tài)保持綠色長(zhǎng)亮。氣壓數(shù)據(jù)狀態(tài)和控制信息通過(guò)光纖轉(zhuǎn)化器傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)軟件終端。光纖轉(zhuǎn)化器是成對(duì)出現(xiàn)的，有3個(gè)指示燈。PWR燈是電源指示燈，正常狀態(tài)下保持紅色常亮狀態(tài)。淺綠色的Tx燈和黃綠色Rx燈分別表示發(fā)送和接收光口的工作狀態(tài)，平時(shí)二者是熄滅狀態(tài)。每分鐘有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)Tx燈Rx燈會(huì)有短暫閃爍，數(shù)據(jù)量越大閃爍頻率越高。因?yàn)楣饫w轉(zhuǎn)換器只用一對(duì)尾纖，所以當(dāng)收發(fā)光口指示燈異常時(shí)只需調(diào)整一下任意一端的尾纖收發(fā)順序，如果仍舊長(zhǎng)時(shí)間異常則表示光路故障，需要更換尾纖或者光纖轉(zhuǎn)換器。日常工作中利用指示燈維護(hù)氣壓傳感器系統(tǒng)如圖4所示。

3 小結(jié)

自動(dòng)站各個(gè)模塊指示燈從顏色上主要分為綠色和紅色。從功能上大致分為電源類(lèi)、工作狀態(tài)類(lèi)和通信狀態(tài)類(lèi)。

（1）電源類(lèi)都是綠色，常亮表示電源正常。

（2）工作狀態(tài)類(lèi)的都是紅色，常亮表示工作正常；但地溫分采紅色秒閃表示正常，氣壓綠色常亮表示正常。

（3）通信狀態(tài)的都是綠色，秒閃表示工作正常，亮紅燈必有故障。

日常維護(hù)工作中要認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)，牢記指示燈的閃爍規(guī)律所傳遞的信息，快捷有效的判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及故障點(diǎn)的定位，為故障前置判斷排除提供必要的時(shí)間提前量，以保障地面氣象觀測(cè)資料的正常采集。

參考文獻(xiàn)

[1]DZZ4型自動(dòng)氣象站用戶(hù)手冊(cè)[M].2014，1.

[2]范偉，王晉，DZZ4新型自動(dòng)站常見(jiàn)故障排除及日常維護(hù)[J].科學(xué)家，2015（9）：79.

[3]張曉磊，新型區(qū)域自動(dòng)氣象站的常見(jiàn)故障與維護(hù)[J].科技風(fēng)，2015（4）：113.