DZZ46要素新型區域自動氣象站典型故障分析與處理

崔偉++張金鳳

摘 要：區域自動氣象站是1種適用于中小尺度氣象觀測系統的自動站，已廣泛用于災害性地面氣象監測系統中。區域自動站的運行，能夠提高中小尺度天氣監測和臨近預報的水平和能力，滿足城市、特殊地區的預報服務和經濟社會發展需要。在防汛抗旱、重大氣象災害等決策中發揮了重要作用。DZZ46要素新型區域自動站采用當今成熟、穩定、先進的電子測量、數據傳輸和控制系統技術，具有高可靠性、高準確性、易維護、低功耗、易擴展等特點，被氣象部門廣泛安裝使用。

關鍵詞：故障分析；DZZ4

中圖分類號：S165 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170333078

1 組成和工作原理

1.1 組成

DZZ4新型區域站通常由硬件及軟件2部分組成。硬件包括氣象傳感器、數據采集器、數據通信終端和外部設備等。軟件包括采集器嵌入式軟件和氣象業務軟件2類。外部設備主要包括電源、終端微機和外存儲器。

1.2 工作原理

傳感器將對應氣象要素的變化轉換成電信號的相應變化，這種變化由單片機控制的數據采集器所采集，進行線性化和標定處理，實現工程量到要素量的轉換，并對數據進行質量控制。經過預處理后得出的各個氣象要素的實時值，通過GPRS無線通信模塊與中心站進行雙向數據傳輸。

2 典型故障分析及排除方法

2.1 風速數據缺測

風速數據缺測，可能的原因有以下幾種，應逐步排除。

檢查風電纜與數據采集器連接是否正常，風傳感器電纜是否損壞；

檢查數據采集器配置，是否禁用該傳感器；

檢查風速傳感器的供電電壓是否為5V；

檢查風速傳感器的信號輸出電壓，風杯轉動時為2.5V，靜止時為0V或5V 。

上述均正常，可能屬于數據采集器或風速傳感器故障。

2.2 風速數據偏小

可能的原因有以下幾種，應逐步排除。

檢查數據采集器配置，風速傳感器系數是否正確。

檢查風速傳感器啟動風速是否偏大，檢測方法：在1～2級風時用萬用表電壓檔測試風速，如無輸出，則其啟動風速偏大；

檢查風杯轉動是否靈活，若轉動不靈活，應對風傳感器做清洗處理。

若上述均正常，可能屬于數據采集器或風速傳感器故障。

2.3 風向數據缺測

風向數據缺測，可能的原因有以下幾種，應逐步排除。

檢查數據采集器配置，是否禁用該傳感器；

檢查風傳感器電纜是否損壞；

檢查風向傳感器的供電電壓，用萬用表電壓檔測量風傳感器供電電壓是否為間歇5V（風向電源有控制，不是始終為5V），如果供電不正常，則是數據采集器通道故障。

若上述均正常，可能屬于數據采集器或風向傳感器故障。

2.4 翻斗雨量傳感器故障

翻斗雨量傳感器故障排查期間，應將雨量信號電線從雨量傳感器上拆下，避免翻斗誤動作產生錯誤的雨量數據。

檢查雨量傳感器的各個漏斗、濾網、出水孔有無堵塞，如有則清洗，疏通。

檢查各接頭是否接觸良好，如有接觸不良則接牢固。

檢查干簧管是否正常。用萬用表蜂鳴檔，將萬用表的紅黑表筆與雨量傳感器紅黑接線柱對接，翻動計數翻斗，雨量傳感器有開關信號輸出，每翻動1次，萬用表蜂鳴1次。

若上述均正常，可能屬于數據采集器或翻斗雨量傳感器故障。

2.5 GPRS通信模塊故障

中心站收不到數據，現場通信模塊指示燈顯示工作狀態不正常。可能的原因有以下幾種。

檢查SIM卡是否欠費，通過手機上網方式檢查SIM卡是否可以上網，確定SIM卡是否欠費；

安裝現場GPRS/CDMA 1X信號不佳。可通過帶上網功能的手機在現場驗證，也可以請當地移動/聯通公司的技術人員去現場作信號測試；

SIM卡損壞；

GPRS/CDMA 通信模塊配置有誤，通過通信模塊設置電纜，現場查看通信模塊的配置；

檢查安裝業務軟件計算機的網絡配置，再次核實提供的固定IP地址和映射端口號是否正確。

3 小結

區域自動氣象站運行維護是否及時，直接關系到區域自動站上線率及數據正確率。因此，當值班員監控到數據異常或錯誤時，應快速排查故障，恢復設備正常運行和數據采集傳輸。要求維護人員熟練掌握故障排查步驟，對常見問題分析全面到位，為自動站正常運行做好技術支撐。

作者簡介：崔偉（1982-），女，漢族，河北省衡水市人，工程師，本科，研究方向：綜合氣象業務。