自動氣象觀測系統(tǒng)故障分析與排除

■相峰 宋敏 韓貴香 卞小勇

（山東省博興縣氣象局山東濱州256500）

自動氣象觀測系統(tǒng)故障分析與排除

■相峰 宋敏 韓貴香 卞小勇

（山東省博興縣氣象局山東濱州256500）

為確保自動站的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，自動站工作人員應(yīng)掌握自動站設(shè)備的操作規(guī)范和技能。本文主要對自動氣象觀測系統(tǒng)通信線路故障分析與排除進(jìn)行了相關(guān)探討。

自動氣象站系統(tǒng)通信故障分析排除

0 引言

隨著自動化程度的不斷提高，自動氣象觀測的質(zhì)量有了很大提高，不僅減少了測報人員的工作量，而且滿足了當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)行業(yè)發(fā)展對氣象服務(wù)的需求。但自動站的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，業(yè)務(wù)工作涉及范圍廣，能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)、溫濕度、云、氣壓、地溫、能見度等氣象要素的實時觀測，且具有較高的穩(wěn)定性、精密度和自動化水平。因此，任何一個環(huán)節(jié)的任何部位出現(xiàn)故障都將可能影響自動站的正常觀測，造成觀測結(jié)果不符合實際天氣情況，降低了自動站的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 自動氣象觀測故障判斷的常用方法

1.1 替代法

依據(jù)設(shè)備故障發(fā)生的部位，進(jìn)行電路原理圖查看和電路邏輯分析，鎖定故障疑惑部位，并進(jìn)一步確定故障源，為了驗證對故障源的判斷是否正確，可使用好的組件替代疑為損壞的組件，若故障現(xiàn)象消失，則說明判斷正確，更換新的組件即可恢復(fù)自動站的正常運(yùn)行。注意對故障組件進(jìn)行替換必須在采集器電源關(guān)閉的前提下進(jìn)行。

1.2 測量法

對自動臺站故障進(jìn)行分析時，必要時可使用萬用表對疑似損壞的設(shè)備部件進(jìn)行檢測，根據(jù)電參數(shù)情況判斷出故障源可能出現(xiàn)的部位，此種測量方法有一定的危險性和破壞性，因而盡量避免拆機(jī)測量。根據(jù)判斷的相關(guān)故障情況，聯(lián)系專業(yè)維修人員進(jìn)行維修，直到故障排除。

2 自動氣象站通訊故障判斷與排除

2.1 地溫傳感器故障判斷與排除

地溫傳感器故障的表現(xiàn)方式是地溫數(shù)據(jù)顯示異常，首先應(yīng)檢查所有地溫層，判斷是否所有或某個層的地溫顯示異常。如果判斷是某層的地溫數(shù)據(jù)顯示異常，可首先查看各相關(guān)連接部位是否出現(xiàn)松動，查看室外傳感器是否進(jìn)水。如果排除以上原因故障仍存在，可采用替代法，使用好的地溫傳感器替代疑似故障的傳感器，如果故障消失，可判斷為地溫傳感器出現(xiàn)故障。如果排除傳感器問題，則應(yīng)對地溫接線盒進(jìn)行維修或更換，嘗試在地溫接線盒處將20cm的傳感器接在15cm信號通道上。若15cm處數(shù)據(jù)顯示正常，則判斷為此處出現(xiàn)傳感器故障，更換傳感器后再檢查；如果顯示數(shù)據(jù)仍異常，則關(guān)閉采集器，把采集器后的地溫表插頭與淺層地溫插頭換位插入；若此時溫度正常，則說明電纜線故障，對電纜線進(jìn)行更換或維修即可。也可通過測量采集器主板上相應(yīng)地溫阻值是否在80~150之間來判斷故障出現(xiàn)的不同異常問題。除此之外，如仍有問題則需聯(lián)系上級或廠家維修人員。

2.2 通信故障判斷與排除

如果自動氣象站與計算機(jī)不能實時通信，就需要對計算機(jī)的通信模塊和電纜進(jìn)行檢查，查看通信串口配置是否合理，并進(jìn)行串口調(diào)試，發(fā)送采集命令。如果沒有返回信息，則要查看光纖通信盒中光纖轉(zhuǎn)換模塊收發(fā)燈閃爍是否正常、收發(fā)連接順序是否正確。如果溫濕度和地溫分采集器上的CANE指示燈閃爍，則判定為通信故障，并使用萬用表測量CAN線的通道。

2.3 氣壓傳感器故障判斷與排除

自動氣象站的主要?dú)鈮焊袘?yīng)元件是真空膜盒氣壓傳感裝置，裝置中的彈性膜片會隨著外界的變化而發(fā)生相應(yīng)比例的形變，從而引起電容量的變化，并根據(jù)電容量計算出氣壓值。在對氣壓傳感器進(jìn)行維護(hù)時，應(yīng)在關(guān)閉供電電源的前提下進(jìn)行。如果氣壓值出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，可首先檢查氣壓傳感器的接線，排除外界干擾，并檢查氣壓的通氣嘴，查看通氣嘴是否被污染物堵塞，若以上檢測正常，則更換新的氣壓傳感器即可。若氣象數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測的情況，先查看采集器面板是否顯示數(shù)值，查看通電電源是否穩(wěn)定，若此時出現(xiàn)斷電的情況，則表明采集器后備電池電壓不足，更換蓄電池即可；如果供電正常，采集器顯示面板顯示為無數(shù)值，則表明氣壓傳感器有故障；如果數(shù)據(jù)顯示正常則考慮計算機(jī)硬件或采集軟件的操作問題，可使用自動站故障判斷的常用方法進(jìn)行測試并排除故障。

3 自動氣象站日常維護(hù)

3.1 測報人員動手能力和維護(hù)技能培養(yǎng)

為進(jìn)一步做好改革后地面氣象測報業(yè)務(wù)工作，可根據(jù)臺站的運(yùn)行情況和人員維護(hù)技能出臺相關(guān)技術(shù)裝備保障工作制度，培養(yǎng)測報人員的設(shè)備操作動手能力，使其熟練掌握各觀測設(shè)備的組成部分、主要功能、規(guī)范操作流程及連接方式和注意事項等，提高其下一步開展設(shè)備維修維護(hù)的處理能力。觀測業(yè)務(wù)實現(xiàn)自動化以來，臺站通過設(shè)置技術(shù)保障崗位，使部分技能低的人員通過學(xué)習(xí)和培訓(xùn)提高自身綜合技能，使其由測報變成維護(hù)人員。隨著觀測業(yè)務(wù)自動化程度的提高，觀測設(shè)備集成度越來越高，需要?dú)庀蟛块T盡快對維護(hù)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，以滿足新型自動站的日常運(yùn)行保障。可通過建立健全業(yè)務(wù)規(guī)章制度并設(shè)置業(yè)績考核辦法降低設(shè)備的故障率；針對典型問題開展全體技術(shù)交流總結(jié)會，使更多的人參與到自動站維護(hù)工作中來，提高整體測報人員的故障維護(hù)處理能力，有利于自動站設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 供電系統(tǒng)維護(hù)

確保自動站長久穩(wěn)定運(yùn)行的一個關(guān)鍵前提是保證電源系統(tǒng)的供給。因此，要對供電系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，確保突然斷電的時間段內(nèi)可以正常啟用UPS和發(fā)電機(jī)。對UPS供電系統(tǒng)的維護(hù)辦法是每月進(jìn)行1次放電，當(dāng)電池電壓低于11V時，供電系統(tǒng)自動聲光報警，此時應(yīng)立即停機(jī)，并及時充電。當(dāng)UPS右側(cè)電量標(biāo)示降到20%時，UPS會連續(xù)報警，此時應(yīng)立即停止放電，并及時充滿電，以延長UPS的使用壽命，否則UPS將報廢。對于發(fā)電機(jī)維護(hù)，要注意其燃油是否充足，及時查看發(fā)電機(jī)各器件性能是否良好，把設(shè)備置于標(biāo)準(zhǔn)的存放環(huán)境。

4 結(jié)語

為了確保自動站的正常運(yùn)行，要求相關(guān)人員具備對各種故障的判斷和處理能力，通過加強(qiáng)日常設(shè)備維護(hù)等措施確保自動站的正常工作，為開展氣象業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)保障。

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P41[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-424-1