CAWS600型自動(dòng)氣象站采集器故障的檢查和處理

史春彥　張前東　劉鵬　張艷菲　鄭敏

【摘 要】本文通過對(duì)CAWS600型自動(dòng)氣象站采集器，常出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析和排除，提出了相應(yīng)的檢查和處理措施，為氣象觀測一線的觀測員能正確應(yīng)對(duì)采集器方面的故障，提供一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】CAWS600型自動(dòng)氣象站；采集器；故障檢查和處理

0 引言

近年來，隨著我國氣象業(yè)務(wù)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，地面觀測業(yè)務(wù)不斷引入先進(jìn)儀器設(shè)備和方法[1]，基層的氣象站陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了從自動(dòng)站雙軌運(yùn)行（人工、自動(dòng)）到現(xiàn)在的雙自動(dòng)站備份運(yùn)行（CAWS600型自動(dòng)站和新型自動(dòng)站）。CAWS600型自動(dòng)站作為備份型自動(dòng)站，其維護(hù)保障、故障的修復(fù)工作時(shí)效性直接關(guān)系到臺(tái)站測報(bào)數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性，由此也給地面氣象觀測設(shè)備的維護(hù)保障帶來新的挑戰(zhàn)。本文主要針對(duì)CAWS600型自動(dòng)氣象站采集器出現(xiàn)故障時(shí)的排查和處理，進(jìn)行了的分析與處理，以便為氣象站觀測員的日常工作中應(yīng)對(duì)采集器故障時(shí)提供相應(yīng)的幫助。

1 CAWS600型自動(dòng)站簡介

CAWS600型自動(dòng)氣象站采集器主要包括：數(shù)據(jù)采集單元（DT50、DT500）、電源系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、通道防雷板，同時(shí)氣壓傳感器安裝于采集箱門內(nèi)側(cè)[2]。CAWS600系列自動(dòng)氣象站共有兩種類型：CAWS600-B（S）型，配有氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降水、地溫、蒸發(fā)等觀測的基本配置；CAWS600-SE型，帶輻射的增強(qiáng)型配置或帶輻射的基本配置。數(shù)據(jù)采集器是自動(dòng)氣象站的核心，其中，CAWS600-B型自動(dòng)氣象站的采集器采用DT50型；CAWS600-S型CAWS600-SE型自動(dòng)氣象站采DT500型采集器。

圖1 CAWS600——B采集器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖2 CAWS600——S（SE）采集器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 DT50、DT500型采集器硬件上的故障檢查和處理

DT50、DT500采集器在正常運(yùn)行狀態(tài)下，是不需要臺(tái)站進(jìn)行日常維護(hù)的，維護(hù)保障人員只需定期用干凈的毛刷清理掉采集器上的灰塵[3]即可。保障人員在維修時(shí)應(yīng)特別注意：不要帶電接插各種接線端子、不要帶電撤換或安裝傳感器，若發(fā)生故障時(shí)，可單獨(dú)對(duì)相應(yīng)故障部分進(jìn)行維護(hù)。采集器故障是自動(dòng)氣象站的核心部件，根據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)行需要，臺(tái)站應(yīng)做好采集器的備件儲(chǔ)存，至少市局應(yīng)有備件，并且平時(shí)要做好采集器的維護(hù)。采集器常見的故障一般有如下幾種：

2.1 工作狀態(tài)指示燈

在采集器機(jī)箱內(nèi)部右上角有工作狀態(tài)指示燈，保障人員可根據(jù)其狀態(tài)判斷故障。正常工作狀態(tài)時(shí)，紅色指示燈應(yīng)為閃爍狀態(tài)，且閃爍間隔時(shí)間約為3秒。若閃爍的間隔時(shí)間不對(duì)，說明此時(shí)采集程序出現(xiàn)了走亂現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)也不正確時(shí)，就需要重新啟動(dòng)自動(dòng)站數(shù)據(jù)采集器，再做下一步觀察判斷。當(dāng)傳感器有故障時(shí)，也會(huì)造成數(shù)據(jù)采集器程序的走亂現(xiàn)象，這時(shí)保障人員應(yīng)拔下采數(shù)據(jù)集器上所有的傳感器插頭，只保留供電端子，然后再進(jìn)行重新啟動(dòng)，進(jìn)一步觀察數(shù)據(jù)采集器工作狀態(tài)是否正常。若恢復(fù)正常，應(yīng)按照順序?qū)鞲衅鞑孱^插上，逐個(gè)進(jìn)行排查引起故障的傳感器。

2.1.1 D1指示燈不亮

保障人員首先應(yīng)使用萬用表來檢查供電是否正常，供電系統(tǒng)正常值為：11—14VDC之間，若供電顯示數(shù)值不在其范圍內(nèi)，應(yīng)對(duì)電源進(jìn)行下一步檢查，若供電正常，則可斷定DT50或DT500采集器出現(xiàn)故障。

保障人員在檢查時(shí)，應(yīng)留意觀察交流電輸入或空氣開關(guān)是否打到在“ON”上，當(dāng)空氣開關(guān)在“OFF”時(shí)，也會(huì)造成供電系統(tǒng)不正常，所以應(yīng)及時(shí)將其恢復(fù)到“ON”的位置上。當(dāng)電源出現(xiàn)跳閘時(shí)，應(yīng)排查短路的地方；若正常，應(yīng)檢查保險(xiǎn)是否損壞，若損壞，則應(yīng)及時(shí)更換保險(xiǎn)管（2A）。若保險(xiǎn)管正常，應(yīng)對(duì)蓄電池進(jìn)行檢查，用萬用表測量蓄電池電壓是否在正常的數(shù)值范圍內(nèi)；當(dāng)蓄電池電壓低于10VDC，更及時(shí)換蓄電池（位于采集器內(nèi)機(jī)殼內(nèi)見圖1、2）。若保險(xiǎn)管、交流電源及蓄電池正常，則可斷定是電源板出現(xiàn)了故障，應(yīng)更換CAWS—DY01型或CAWS—DY03型電源板。若以上檢查均顯示正常，則考慮DT50、DT500采集器故障。

2.1.2 D1指示燈閃爍間隔不正常

應(yīng)首先對(duì)采集器進(jìn)行重啟，或者對(duì)采集器的程序進(jìn)行更新升級(jí)，更換新DT50或DT500采集器。當(dāng)確認(rèn)是采集器出現(xiàn)的故障時(shí)，也可以使用Detransfer軟件對(duì)采集器的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試、復(fù)位、重新寫入底部程序，來查閱采集器的日期、時(shí)間及數(shù)據(jù)資料的正確性。

2.2 通道防雷板

通道放雷板具有防感應(yīng)雷的功能，其防雷性能：雷擊感應(yīng)小于5KV，雷擊感應(yīng)電流小于1700A，響應(yīng)時(shí)間小于10-12秒[4]。當(dāng)某一項(xiàng)或幾項(xiàng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)對(duì)防雷板進(jìn)行故障排查。排查時(shí)可避開防雷通道，采取直接連接的方式來進(jìn)行排查，若故障顯示消失，則可斷定防雷板出現(xiàn)了故障。在對(duì)防雷板進(jìn)一步故障排除時(shí)，應(yīng)排查防雷板上各個(gè)通道有無對(duì)地短路或兩端開路的現(xiàn)象，若某個(gè)通道出現(xiàn)故障，應(yīng)將該通道連接的線纜轉(zhuǎn)接到空余備份通道上，來進(jìn)行判斷。當(dāng)確認(rèn)防雷板有問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。保障人員在故障排查時(shí)還應(yīng)注意到，防雷板的故障一般多是因?yàn)榫€頭接觸不良造成的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)氣象要素的觀測數(shù)值顯示時(shí)有時(shí)無時(shí)，應(yīng)對(duì)防雷板插座的焊接情況進(jìn)行檢查，避免現(xiàn)場維修時(shí)走彎路。

2.3 采集器供電系統(tǒng)定期維護(hù)中的檢查和處理

儀器保障人員在日常巡檢時(shí)，要定期檢查各電源線路有無破損處，接線部位有無松動(dòng)、連接不牢固的現(xiàn)象，還應(yīng)定期查看電源的工作狀態(tài)是否正常。

電源工作不正常，應(yīng)對(duì)保險(xiǎn)管進(jìn)行必要檢查。同時(shí)，還應(yīng)做好保險(xiǎn)管的備件儲(chǔ)存，以備出現(xiàn)故障是隨時(shí)更換使用。

3 DT50、DT500型采集器故障檢查和處理的原則

當(dāng)無法確認(rèn)采集器是否故障時(shí)，應(yīng)按照故障分析和判斷的基本原則，進(jìn)行有效的故障診斷和排查。

一是安全第一的原則，在對(duì)自動(dòng)站故障檢查時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注意用電的安全，因?yàn)榇藭r(shí)的自動(dòng)站采集器及相關(guān)器件都正與交流電是相連接的，應(yīng)及時(shí)拔出電源插頭，保證維修時(shí)的人身安全。

二是邏輯原則，在故障排查時(shí)應(yīng)依據(jù)自動(dòng)站電路的運(yùn)行原理進(jìn)行分析，找出符合邏輯即符合電路原理的故障原因，來判別引發(fā)故障的部位，力求判斷準(zhǔn)確，這樣維修起來不至于浪費(fèi)時(shí)間。

三是替代原則，最簡單的同時(shí)又是最可行的方法便是啟用好的采集器備件來替代懷疑的部件，當(dāng)故障現(xiàn)象消失，說明該部件有故障，替代是成功的，此前的分析和判斷是正確的，縮短了排查時(shí)間，及時(shí)保障了自動(dòng)站數(shù)據(jù)的正常上傳。

4 結(jié)論

氣象一線業(yè)務(wù)人員在日常工作中，為了保證氣象觀測數(shù)據(jù)的完整性、連續(xù)性、可用性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性，除了按照規(guī)范要求做好自動(dòng)氣象站日常維護(hù)外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)站工作原理的學(xué)習(xí)，在工作實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，按照正確的流程方法和步驟及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行判斷排查，快速進(jìn)行故障處理，最大限度減少數(shù)據(jù)資料缺測，確保自動(dòng)站正常運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[S].北京：氣象出版社，2003.

[2]李黃.自動(dòng)氣象站實(shí)用手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2007.10：117-140

[3]北京華創(chuàng)升達(dá)高科技發(fā)展中心.CAWS600系列自動(dòng)氣象站技術(shù)說明書[S].2003.

[4]張世昌.氣象裝備技術(shù)保障手冊(cè)[M].北京：中國氣象局綜合觀測司，2011.5：213-231.

[責(zé)任編輯：李書培]