DZZ5型新型自動氣象站的常見故障及維修維護

梁艷++李銳鋒

摘 要：根據DZZ5型自動氣象站結構，簡述了新型自動氣象站的幾種常見問題及處理辦法。觀測人員除了要掌握各種故障處理方法外，還應做好日常維護，最大程度地降低故障率，確保觀測質量。

關鍵詞：自動氣象站；氣象業務；采集器；雨量傳感器

中圖分類號：P415.12 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.089

DZZ5新型自動氣象站具有易拓展、易維護、操作便捷、觀測精確度高等多種優勢特性，可滿足當前乃至一段時間內各級氣象站的氣象業務觀測需求，是目前我國自動氣象站的重要組成部分。新型自動站的投入運行極大地提高了氣象觀測質量，但在其運行過程中受操作人員或機械自身等各種因素的影響，會出現不同程度的故障，影響正常觀測，降低觀測數據的準確度。為了確保自動站的持續正常運行，提高觀測數據的實用性，為氣象事業的進一步發展奠定基礎，觀測人員必須要具備處理新型自動站各種故障的能力，做好維修、維護工作。

1 DZZ5型自動氣象站結構

該自動站的主要組成部分包括主采集器、外部總線、分采集器、傳感器和外圍設備幾個部分，按照集約化的設計思路，各部件和模塊間相互兼容。采集器間采用CAN總線數據傳輸，負責自動站所有數據的收集、存儲和分析計算。整個供電系統采用交流電轉+12VDC作為主電源，并配備蓄電池后備電源，為所有設備提供充足電能，確保數據傳輸到計算機。傳感器根據不同觀測需求配置，用來感應測量相應氣象要素。采用嵌入式系統技術和外部總線等關鍵技術，整個自動站實現了對包括風向、風速、空氣溫度、降水、氣壓、地溫、草溫、淺層地溫的自動觀測和數據采集，并新增了深層地溫自動觀測項目。整個自動站結構在功能、性能、通訊協議等多方面有明顯改進，觀測人員要掌握其各個模塊的運行原理，避免發生故障，影響觀測質量。

2 DZZ5型自動氣象站常見問題及處理

2.1 系統無法開機

系統無法開機時，首先要檢查電源部分，使用萬用表測量直流12 V供電系統是否正常，主要看220 V交流電、充電電源控制器、蓄電池等是否發生短路。如果輸出異常，則將所有負載去掉，再依次接入，逐一排查故障部分；如果電源設備正常，則檢測采集器的其他方面，發現問題，就要更換采集器等設備。

2.2 通訊故障

目前，新型自動站采用了RS232通訊方式。通訊故障主要表現為計算機接收不到數據、軟件界面顯示空白或串口通訊監視顯示命令超時等問題。針對通訊故障，可連接調試線與采集器，查看采集器是否正常；通過短路串口2，3針的方法，查看計算機串口是否正常，如果回顯正確數據，則說明長線未連接好或斷裂；使用萬用表檢查通訊線是否正常；利用去掉串口隔離器等方法檢測，對于檢測出的故障設備，要及時維修或更換新設備。

2.3 采集器故障及處理

2.3.1 采集器故障判斷

采集器正常運行顯示指示燈“RUN”為秒閃，“CF”燈長亮是讀寫正常狀態，長滅時為不存在或空閑狀態。分采集器正常運行“SYS”燈為秒閃，CAN收發器發送數據時“CAN-T”燈為閃爍，當CAN收發器收到數據時，“CAN-R”燈為閃爍。如果主采集器正常，分采集器“CAN-R”燈不閃爍時，要檢查CAN通信線纜是否正常。可通過發送命令檢測主采集器觀測數據是否正確，同樣以發送相應命令法檢測分采集器的觀測數據是否正確。

2.3.2 采集器故障及處理

采集器是自動站的重要組成部分，常見的采集器故障有采集單元故障和通道防雷板故障等問題。其中，采集單元故障可能導致數據無法正常卸載到計算機、整點資料丟失或溫濕度等要素缺測等多種問題。這些故障的主要原因是雷擊或其他電磁干擾致使數據采集失敗。此時，可檢查采集通信軟件的參數設置，嘗試手工卸載，并復位采集器，根據采集器指示燈判斷是否故障。如果排除直流輸出燈和交流輸入燈異常，采集面板指示燈閃爍間隔異常，說明采集單元故障，更換新的采集單元即可。如果通道防雷板故障，主要表現為觀測要素異常。針對該故障的處理，可使用萬用表檢查通道。如果通道上下不通，而與其他通道相通，說明防雷板被雷擊壞，更換新的防雷板即可。

2.4 濕度數據異常及處理

溫、濕度傳感器都屬于高精密電子器件設備，自身較為敏感，易受外界影響，需要定期維護檢測其接地屏蔽是否良好。如果濕度傳感器沒有數據顯示，首先可通過發送命令查看原始數據。如果沒有原始數據，則檢查傳感器的輸出電壓。由于濕度傳感器是模擬信號輸出，輸出電壓在0～1 V之間，相應濕度值為0%～100%，因此可用萬用表測量兩端間電壓值是否符合要求；否則，更換傳感器。

2.5 雨量值異常及處理

雨量測量直接在采集器計數通道上，常見的雨量值異常表現為雨量值偏小、小雨時雨量值顯示0. 導致雨量測量異常的主要原因是傳感器故障、測量通道故障或接線故障。對于此種問題的處理，首先檢查雨量傳感器漏斗、翻斗或濾網部分是否被雜物堵塞，雨量筒是否有積水；檢查通訊線路是否破損或松動并處理；檢查雨量電纜各連接部分和端子部分，是否存在接觸不良、松動等異常現象；使用萬用表測量雨量傳感器接線柱，檢查翻斗是否靈活，確保雨量傳感器各部分器件正常。

2.6 風向風速數據異常及處理

新型站風向輸出為7位格雷碼，風速工作電壓為5 V，接在采集器計數器通道I2。導致風向風速數據異常的主要原因有傳感器故障、測量通道故障和接線故障或供電故障幾種。對于該故障的處理，如果風向、風速同時沒有數據，則一般由電源故障造成；如果萬用表測量輸出和接地兩端電壓在工作電壓的一半，說明風杯正常轉動，否則傳感器故障，需要更換新的。

3 結束語

為了避免上述故障的再次發生，觀測人員除了掌握故障維修技術外，還應做好各項觀測儀器設備的日常維護工作，定期清潔采集器、溫濕度、雨量傳感器等各種設備，檢查交流輸入和直流輸出燈是否正常，檢查各設備間連接線和端子是否發生松動和破損等，并及時更換故障設備。以此確保觀測儀器處于正常使用狀態，最大程度地減少故障發生，從而發揮新型自動氣象站的優勢。

參考文獻

[1]崔晨.DZZ5新型自動氣象站常見故障及處理方法[J].科技創業家，2014（06）.

Common Failures and Maintenance of DZZ5 Type Automatic Weather Station

Liang Yan， Li Ruifeng

Abstract： Based on the structure of DZZ5 type automatic weather station， several common problems and treatment methods of the new type of automatic weather station are briefly introduced. In addition to the observation of a variety of fault handling methods， but also should do a good job in the daily maintenance， to the greatest extent to reduce the failure rate， to ensure the quality of observation.

Key words： automatic weather station； meteorological service； collector； rainfall sensor

〔編輯：王霞〕