長汀國家基本站對一次雷擊事件的應急處理

袁靖凱++賴洞森++劉佳明

摘 要：以一次自動站雷擊故障處理過程為例，探討優(yōu)化自動站故障排查以及后續(xù)數據處理方法。

關鍵詞：新型自動站；故障排查；數據處理一、引言

長汀國家基本氣象站是根據全國氣候分析和天氣預報的需要所設置的氣象觀測站，擔負著本區(qū)域和國家氣象信息交換任務，是我國天氣氣候站網中的組成部分。長汀國家基本站承擔著全天24小時的氣象觀測任務，保持DZZ5和CAWS600B兩套自動氣象站雙軌運行。自動站數據已成為地面氣象觀測的原始數據，但又因自動站儀器感應元件的非線性，它較之前人工觀測儀器更容易出現故障，如何在觀測工作中保證自動站數據的完整性和準確性成為了地面觀測工作的重點，也是每位觀測員在值班中必須掌握的技能。本文通過對長汀自動氣象站一次雷擊事故分析，討論了當DZZ5型氣象觀測系統設備故障時，所采取的應急處理方法、后續(xù)相應數據的處理以及兩套不同氣象觀測系統切換時應該注意的地方，供地面測報工作人員參考。

二、故障現象

2016年8月12日午后，長汀縣大范圍出現強對流天氣，雙套自動站中DZZ5型自動氣象站在一陣雷雨天氣后出現監(jiān)控界面數據空白，顯示全要素缺測。

三、應急處理過程

故障發(fā)生后，我局值班人員立即采取措施排查故障，首先對業(yè)務軟件和電腦分別進行重啟，但仍不能解決問題，之后采取由外而內的方法排查故障：第一步檢查供電系統：查看主采集器電源燈是否工作正常，同時用萬用表直流20V檔測量主采集器輸入電壓是否正常；第二步檢查主采工作情況：通過直連數據線將主采集器與筆記本電腦連通，通過業(yè)務軟件或串口調試助手，確定主采集器是否工作正常；第三步檢查通訊情況：采集的數據通過光模塊傳送到業(yè)務值班室，可利用光纖筆測試觀測場至值班室光纖是否正常，光轉換器通過光纖跳線直連，分別檢查光纖和光轉換器是否能正常。

經過一番檢查，最終確定故障原因為業(yè)務機串口被擊壞，至12日22時45分維修完畢，業(yè)務主機開始正常接收數據。應急處理期間各觀測數據于18時09分由DZZ5自動氣象站切換至CAWS600B自動氣象站傳輸，21時35分切換至新型站備份機傳輸，22時45分維修完畢，重新恢復業(yè)務主機運行。

四、后續(xù)處理及影響

恢復業(yè)務主機運行后，我站通過地面綜合觀測業(yè)務軟件SMO對新型站數據進行了歷史數據下載，具體方法為：在SMO中點擊數據處理按鈕，然后點擊歷史數據下載選項，選擇需下載的數據的起止時間，勾選覆蓋正常數據及同時上傳兩個選項，點擊開始下載即可。由于前期排查故障和維護儀器時有中斷過主采供電等原因，造成了新型站12日19時-21時三個時次的數據無法從采集器中卸載，最終這三個時次數據依然只能用老站CAWS600B的數據去代替。

根據2016年9月召開的全省8月份氣象觀測與信息網絡業(yè)務質量通報會上的通報，長汀國家基本氣象站因8月12日雷擊事件最終造成了21條數據缺測：分別為12日19-21時小時蒸發(fā)量、小時最小能見度值、小時最小能見度出現時間、小時一分鐘能見度值共12條；12日22、23時，13日0時3小時變壓共計3條；13日19-21時24小時變壓、24小時變溫共計6條。

五、分析原因

1.無法補救的缺測

（1）蒸發(fā)缺測。故障發(fā)生在12日17時17分-22時45分，且恢復正常后新型站無法從采集器中卸載到19時-21時的相應數據，故19時-21時數據由老站CAWS600B所采集到的數據代替，因老站CAWS600B無蒸發(fā)傳感器，按現行業(yè)務規(guī)定19時-21時3個時次的小時蒸發(fā)量只能按缺測處理。由于現行業(yè)務規(guī)定明確了“一日內缺測2個及以上小時蒸發(fā)量時，該日日蒸發(fā)也按缺測處理”，因此12日日蒸發(fā)也按缺測處理。

12日20時正點觀測前，還處在故障時間內，為避免13日日蒸發(fā)再次缺測，我站及時啟用了測針手動量取大型蒸發(fā)皿內的水位余量24.8mm，13日20時正點觀測前再次量取水位余量為30.6mm，通過12日余量加上13日降水量再減去13日余量，計算出13日日蒸發(fā)量為6.0mm。

（2）能見度缺測。19時-21時數據由老站CAWS600B所采集到的數據代替，且因老站CAWS600B無能見度傳感器，按現行業(yè)務規(guī)定這三個時次內小時最小能見度值、最小能見度出現時間、小時一分鐘能見度值共計9條數據按缺測處理。

2.可補救的缺測

在故障期間，因啟用備份自動站，所有的數據文件均由老站CAWS600B傳輸到省局，維護結束后切換回新站業(yè)務主機傳輸并補調數據后，仍然缺失了12日19-21時三個時次的新型站數據，雖然維修完畢后及時將老站數據拷貝至業(yè)務主機上，但由于新老站數據文件格式的不一致，當12日22時、23時以及13日0時在業(yè)務主機上編發(fā)正點長Z文件時，新型站業(yè)務軟件無法讀取到由老站采集的12日19-21時的本站氣壓，因此無法計算出后續(xù)時次的3小時變壓，最終導致12日22時、23時和13日0時3小時變壓的缺測。 同理12日19-21時缺失的新型站氣壓、氣溫數據，導致了第二天19-21時的24小時變壓和變溫的缺測。

上述幾個數據的缺測通過后續(xù)的數據處理是可以避免的，當DZZ5業(yè)務主機恢復正常工作后，應對19-21時時次的長Z文件進行更正。重新補調編發(fā)19-21時正點長Z文件，補調后的界面內各項數據均缺失，將CAWS600B中采集的19-21時正點數據依次手動填入到相應位置，再進行更正編發(fā)。新生成的19-21時長Z文件將再次上傳到省局，覆蓋之前由老站CAWS600B上傳的19-21時長Z文件，同時寫入B庫。當12日22時-13日0時編發(fā)正點長Z文件時，計算3小時變壓所需要的數據，將自動從B庫中讀取19-21時氣壓數據，這就不會出現12日22時-13日0時3小時變壓要素的缺測，同理也不會造成13日19-21時24小時變壓、24小時變溫要素的缺測。

六、結語

此次雖然處理排除了自動站通訊故障，分析總結，發(fā)現整個故障排查過程可以進行相應優(yōu)化以節(jié)省排故時間。遇到新型站出現故障時候，要沉著冷靜，切忌慌亂，因硬件故障導致整套自動站無法正常工作，或因通訊故障導致數據無法返回時，且在1小時內無法恢復時，及時啟用新型站備份自動站上傳數據，以保證數據上傳的時效性，后對新型自動站進行故障排查。同時各縣級臺站應注重備件的儲備，充足的備件儲備可以極大的提高排除各類故障的速度，從而減少故障對本臺站業(yè)務質量的影響。

另一方面由于后續(xù)數據處理的不當造成了一些不必要的數據缺測，地面氣象觀測人員平時應加強業(yè)務學習，不斷提高業(yè)務水平，認真研讀各類業(yè)務文件、規(guī)定，充分理解數據文件的格式、類型。

在計算機備份方面，將新型站計算機與備份計算機共享，并通過“地面觀測輔助軟件”備份新型站計算機中的相應參數至備份計算機ISOS相應目錄，且每小時自動將MOI軟件中AwsDataBase里的B庫、C庫，SMO中的設備、質控、訂正中的小時、分鐘數據及天氣現象綜合判斷的分鐘數據備份到備份機下。兩臺計算機均采用氣象網絡授時，如遇雷擊造成新型站串口損壞或整個計算機損壞，只需切換數據線到備份機，直接打開備份機上的SMO、MOI、MOIFTP等業(yè)務軟件，便可直接使用，操作簡單、便捷。