長汀國家基本站對一次雷擊事件的應急處理

.長汀縣氣象局 .龍巖市氣象局 .龍巖市永定區氣象局 袁靖凱劉佳明賴洞森

長汀國家基本站對一次雷擊事件的應急處理

1.長汀縣氣象局 2.龍巖市氣象局 3.龍巖市永定區氣象局 袁靖凱1劉佳明2賴洞森3

基于新型氣象自動站DZZ5一次故障的分析和處理，分析總結出現故障時，為保證數據的完整性和上傳的及時性，在兩套不同氣象站觀測系統切換過程中時的注意事項，為保障維護人員應對緊急故障處理提供參考和借鑒。

新型自動氣象站 故障排查 數據處理

長汀國家基本氣象站是全國氣候分析和天氣預報需要所設置的氣象觀測站，擁有DZZ5[1]和CAWS600B兩套自動氣象站，擔負著本地區氣象數據校驗和國家氣象信息交換等重要任務，是我國天氣氣候站網的組成部分。

氣象數據探測、收集是氣象部門進行天氣預報、科研等各項工作的基礎，氣象資料的準確、詳實是氣象業務的基本要求，它直接關系著氣象服務質量和預警預報的準確性[2]。準確的氣象數據又基于氣象設備的正常工作。因此保障設備的正常工作是基層地面觀測人員的重要工作之一。本文通過對自動氣象站一次事故的分析處理，以及出現故障時為保障數據準確及時上傳所采取的應急處理方法、系統切換等，為地面測報工作人員提供參考。

1 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，DZZ5型自動氣象站在一陣雷雨天氣后出現監控界面數據空白，所有要素顯示缺測。

2 應急處理過程

故障發生后，長汀縣氣象局值班人員立即采取應急措施排查故障，首先認為是電腦或業務軟件出現Bug，對業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正常工作，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正常。經過一番檢查，最終確定故障為業務主機串口被擊壞，至12日22時45分維修完畢，業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分由主站DZZ5自動氣象站切換至備份站CAWS600B自動氣象站作為數據采集和數據上傳傳輸，22時45分維修完畢，切換回主站DZZ5，重新恢復業務主機運行。

3 數據的卸載補傳

恢復業務主機運行后，通過地面綜合觀測業務軟件SMO對新型站數據進行了歷史數據下載，具體方法為：在SMO軟件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。

4 數據缺測原因及處理

4.1 蒸發量及能見度缺測要素處理

在排查故障和維護儀器時有中斷過主采供電等原因，造成了DZZ5新型站12日19～21時三個時次的數據缺測，無法從主采集器中卸載，導致這三個時次數據用備份站CAWS600B的數據代替。由于備份站CAWS600B無蒸發傳感器和能見度傳感器，造成3小時內的小時蒸發量和能見度等要素缺測。

長汀國家基本站因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。

根據現行業務規定[3]，一天內缺測2個及以上小時蒸發量時，該日日蒸發量按缺測處理，因此12日日蒸發量按缺測處理。故障發生時處在12日20時正點觀測前，為避免13日日蒸發量再次缺測，本站及時啟用測針手動量取大型蒸發皿內的水位余量24.8mm，13日20時正點觀測前再次量取水位余量為30.6mm，通過計算得到13日日蒸發量為6.0mm。

由于備份站CAWS600B無能見度傳感器，現行業務規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。

4.2 部分要素缺測數據補救措施

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時在業務主機上編發正點長Z文件時，新型站業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時次的3h變壓，最終導致12日22時、23時和13日0時3h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24h變壓和變溫的數據缺測。

上述幾個數據的缺測通過后續的數據處理是可以避免的，當DZZ5業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。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時編發正點長Z文件時，計算3h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3h變壓要素的缺測，同理也不會造成13日19～21時24h變壓、24h變溫要素的缺測。

5 總結

此次處理過程雖然排除了自動站通訊故障[4]，但經過分析總結，發現整個故障排查過程可以進行相應優化以節省排查時間。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1h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，再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提高排除各類故障的速度，最大限度降低故障對本臺站業務質量的影響。

另一方面由于后續數據處理的不當也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務學習，不斷提高業務水平，認真研讀各類業務文件、規定，充分理解數據文件的格式、類型。同時可以通過“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，從而實現新型站業務機與備份站業務機的共享。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等業務軟件，便可直接使用，從而最大限度地降低故障對本臺站業務質量的影響。

[1] 中國華云技術開發公司.DZZ5型自動氣象站用戶指南及系統說明[M].北京：中國華云技術開發公司，2013.

[2] 劉佳明,黃開燮,童章志.區域自動站常見故障維護及分析[J].福建電腦, 2014(12):152–153.

[3] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業務技術規定使用手冊[M].北京:氣象出版社,2016.

[4] 樊改娥,高香元,劉培娥.淺析自動氣象站故障[J].科技情報開發與經濟，2008,18(23):217-218.