淺析DSG1降水現象儀的管理與維護

陳應河 李冬梅

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720096

摘要：新型自動氣象站DSG1型降水現象儀的建成使用將是我國氣象事業發展史的重要里程碑，是我國氣象技術的一次革新；它的觀測數據會更真實、精確，更能比較真實地反映實際天氣現象。該設備投入使用將實現降水天氣現象的自動持續觀測，進一步提高了氣象災害的監測預警能力。

關鍵詞：新型自動氣象站；DSG1型降水現象儀；儀器維護；故障處理

1 工作原理

DSG1型降水天氣現象儀感應激光鏡頭安裝呈南北向，可通過檢測采樣區的降水粒子的直徑和速度，使激光衰減獲取雨滴譜信息，以此區分降水類型。

（1）當降水粒子的速度>2.8m/s，且粒子速度<10m/s時為雨；（2）當降水粒子的速度<2.8m/s，且粒子直徑>0.2mm時為雪；（3）當降水粒子的速度>2.8m/s，且粒子直徑>0.6mm時，為混合降水；（4）當降水粒子的速度<2.8m/s，且粒子直徑<0.6mm時為毛毛雨；（5）當降水粒子的速度>10m/s，且粒子直徑>5mm時為冰雹。DSG1型降水天氣現象儀是一種基于激光衰減原理而設計的降水現象自動化觀測儀器，可以全面、可靠地對毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹等天氣現象進行自動觀測與識別，全天候的降水現象觀測，使觀測結果客觀化、觀測資料連續化，填補了夜間降水現象的空白，減少臺站觀測人員的工作量，從而進一步提高觀測質量和觀測效率，向實現新型全自動氣象觀測又邁進了一步。

2 DSG1型降水天氣現象儀日常管理與維護

2.1 注意事項

（1）確保電源連接正確，如果電源連接錯誤可能會燒器件；（2）對激光鏡頭維護時必須戴防護眼鏡；（3）請勿直視鏡頭，因為儀器發射的激光很強烈，易傷到眼睛的視網模；（4）請勿打開鏡頭，易對鏡頭造成損傷，影響激光的發射和吸收。

2.2 日常維護

（1）定期清理鏡頭（天氣晴好），避免鏡頭出現（干擾）污染源沙塵、蚊蟲等影響采集到的天氣現象；（2）保持光路暢通，如采樣區內有蜘蛛網之類的干擾都會影響激光的發射和吸收；（3）清洗防濺網，一般3個月清理一次（特別是空氣污染嚴重的地區），最遲不超過6個月，防濺網堵塞也會影響采集到天氣現象的準確度；（4）定期檢查電纜及電源，避免影響天氣現象的采集。

2.3 故障排查

DSG1型降水天氣現象儀的常見故障為數據異常或缺測，首先檢查業務軟件和采集器的相關參數設置是否正確，再逐一排查線纜、通信、協議轉換器、傳感器等方面的故障。可根據故障現象判別故障分類進行維修。故障排查有相應專用工具。

2.4 數據異常

2.4.1 數據缺測

檢查業務軟件參數設置是否正確，協議轉換器的時間是否與軟件ISOS軟件一致；供電是否正常，空開是否在ON位置，交流電壓是否為220V，直流電壓是否為12V，蓄電池直流電壓是否高于13.8V，遇雷雨天氣檢查防雷模塊是否被雷擊穿。檢查協議轉換器工作是否正常，RUN指示燈秒閃是否正常，協議轉換器某通道或內部模塊是否損壞；協議轉換器參數配置是否正常，如協議轉換器參數配置檢查：重啟協議轉換器，重新配置參數；傳感器工作是否正常，傳感器檢查：上電信息查是否包含“power test falled”。儀器通信是否正常；分鐘數據內容及格式是否正確，有無亂碼或是否符合當前天氣現象；通信鏈路工作是否正常，檢查設備通信問題前，先確認通信參數設置正確，計算機串口工作正常且整個通信鏈路的供電正常、電路連接正常。之后從業務軟件端開始依次排查通信問題。

2.4.2 降水現象類型錯誤

（1）錯報/誤報檢測傳感器周圍環境，激光光路是否受阻或有干擾源，清除異物，如果沒有就聯系廠家。采樣區域的局限性也有可能出現錯報/誤報。雨滴粒子大，下降速度快，也有可能出現錯報/誤報。

（2）漏報是激光器出問題比較大，首先檢查鏡頭是否錯位（即發射和吸收是否在一條線上），移動設備要斷開電源，避免損壞激光模塊。同樣采樣區域的局限性也有可能出現漏報。

2.5 傳感器狀態指示燈

在供電正常的情況下，使用六角內扳手打開傳感器的主板蓋可看到傳感器的運行情況。

（1）通信指示燈（A/B）正常情況下僅在與外部設備通信時才亮，其他時間處于熄滅狀態，異常情況下為閃爍或長滅狀態。

（2）故障指示燈（C）正常情況匯報下為熄滅狀態，異常情況為閃爍狀態。

（3）采樣指示燈（D）正常情況下當有粒子通過時為閃爍狀態，異常情況當有粒子通過時為熄滅狀態。（A為RS485通信指示燈，B為USB通信指示燈，C為傳感器故障指示燈，D為粒子通過采樣區指示燈）。

（4）通常情況不建議打開，因為電路板很怕受潮，打開要選擇晴朗天氣。

3 DSG1型降水現象儀協議轉換的升級

先拔下電源插頭，然后在ISP插口插上專用短接插頭，再插上電源，當RUN和運行指示燈變暗，說明短接成功，可以進行升級；如果RUN和運行指示燈還很亮，說明沒短接成功，不能升級，這時再把電源和短接插頭拔下重新插上就可以進行升級了，用數據線和串口線連接筆記本電腦，打開升級軟件包，讀取采集器的ID號成功后，選擇目錄（升級軟件）打開升級，筆記本電腦上顯示升級成功后拔掉短接插頭，讀取的版本號變了，說明升級成功。

4 結語

當DSG1型降水現象儀器設備出現故障了，觀測員要仔細分析故障出現的原因，找出原因之后要采取正確的方法進行維修。要在不斷的工作和實踐中學會總結學習，增強對DSG1型降水現象儀管理和維護工作，減少儀器設備故障的發生。只有掌握了DSG1型降水現象儀器的構造和工作原理，軟件的功能及數據流程；在新型自動氣象站的運行中，才能夠正確熟練操作各種設備，并且才能正確對儀器進行維護維修，確保各項地面氣象要素觀測的順利完成，從而保證新型自動氣象站地面測報工作的正常進行。才能開展更廣泛的精細化氣象服務，為政府及相關部門有效開展防災減災工作提供準確及時的氣象資料與科學依據。