DZZ3型自動(dòng)氣象站的常見(jiàn)故障及維護(hù)

趙德法+孫慶好+牛雪梅

摘 要：本文就界首市DZZ3型自動(dòng)氣象站日常地面測(cè)報(bào)工作中采集器、傳感器、外圍設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行簡(jiǎn)要描述分析，結(jié)合長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐工作積累，簡(jiǎn)要總結(jié)了采集器、傳感器、外圍設(shè)備的故障排除、處理與維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：DZZ3；自動(dòng)氣象站；常見(jiàn)故障；故障維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：P415.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170733195

2015年底界首將地面氣象觀測(cè)站更新為以新型自動(dòng)氣象站為核心、綜合硬件集成技術(shù)為手段的地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)體系。由于自動(dòng)化程度較高，各設(shè)備、部件相輔相成，任何一個(gè)部件的缺失或受損都有可能破壞氣象數(shù)據(jù)的完整性。因此，確保自動(dòng)站正常運(yùn)行的重要性不言而喻，對(duì)其常見(jiàn)故障分析與維護(hù)也就顯得格外重要。

1 采集器常見(jiàn)故障及維護(hù)

1.1 故障排除與處理

采集器故障一般為數(shù)據(jù)缺測(cè)，處于非正常運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)其故障排除與處理為：如果主采集器數(shù)據(jù)缺測(cè)，先檢查業(yè)務(wù)軟件參數(shù)，打開(kāi)業(yè)務(wù)軟件維護(hù)終端，輸入SENST檢查各傳感器是否處于正常使用狀態(tài)，再檢查各傳感器與采集器之間的連接是否正常，然后考慮可能是通道被損壞，應(yīng)更換主采集器。當(dāng)主采集器處于非正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，主采集器工作系統(tǒng)運(yùn)行指示燈處于常滅狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)重新啟動(dòng)采集器或計(jì)算機(jī)來(lái)排除故障；再檢查采集器供電系統(tǒng)，是否出現(xiàn)了工作電壓不穩(wěn)定或空氣開(kāi)關(guān)跳閘等異?，F(xiàn)象，用萬(wàn)用表檢測(cè)采集器電源電壓是否在9～15V范圍內(nèi)，然后檢查交流電電源供電性能及蓄電池充放電情況，若存在故障要盡快解決。此外，傳感器故障也會(huì)引起主采集程序的異常。

如果分采集器出現(xiàn)故障，應(yīng)檢查CAN總線(xiàn)與主采集器的連接是否正確，觀察分采集器指示燈是否處于正常狀態(tài)，查看各傳感器與分采集器之間的連接是否處于正常工作狀態(tài)，利用主采集器上終端操作命令檢查傳感器是否為正常工作狀態(tài)。當(dāng)以上這些均為正常時(shí)，可判斷通道損壞，應(yīng)及時(shí)更換新的分采集器。

1.2 采集器的維護(hù)

定期檢查傳感器與采集器是否處于虛接狀態(tài)，定期檢查交流電電源供電情況及蓄電池充放電性能。定期檢查CAN總線(xiàn)與主采集器和分采集器的連接是否牢固。

2 傳感器常見(jiàn)故障及維護(hù)

2.1 傳感器自身故障排除與處理

溫度傳感器。鉑電阻溫度傳感器采用四線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式，根據(jù)公式T=（Rt-100）/0.385計(jì)算氣溫值，其中Rt為用萬(wàn)用表測(cè)出的異端電阻（阻值在80～120Ω之間）與同端電阻（阻值在1～8Ω之間）的差值，將計(jì)算的氣溫值與當(dāng)前實(shí)際氣溫值比較，如果差值較大，說(shuō)明傳感器故障，應(yīng)更換傳感器。

濕度傳感器。根據(jù)公式RH=U×100%計(jì)算相對(duì)濕度值，其中U為傳感器輸出電壓（電壓值在0～1V之間），將計(jì)算的相對(duì)濕度值與實(shí)際值比較，如果差值較大，說(shuō)明傳感器故障，應(yīng)更換傳感器。

雨量傳感器。用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)量雨量傳感器紅黑接線(xiàn)柱的輸出信號(hào)，每翻轉(zhuǎn)1次，萬(wàn)用表應(yīng)發(fā)出1聲短路提示音，否則，干簧管故障，應(yīng)更換干簧管或傳感器。

地溫傳感器。鉑電阻溫度傳感器同樣是采用四線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式，同樣是地溫分采通過(guò)CAN總線(xiàn)與主采集器相連，所以處理分析方法與氣溫傳感器相同。

能見(jiàn)度傳感器。用計(jì)算機(jī)直連傳感器串口，給傳感器加電，檢查傳感器輸出的逐分鐘數(shù)據(jù)是否正確，由于傳感器的局限性，能見(jiàn)度過(guò)低（低于10m）或者過(guò)高（高于35000m）都不能用前向散射能見(jiàn)度儀進(jìn)行有效測(cè)量，這時(shí)應(yīng)人工測(cè)量并修改上傳數(shù)據(jù)。

2.2 傳感器的維護(hù)

2.2.1 溫濕度傳感器

定期清理百葉箱內(nèi)和溫濕度過(guò)濾罩上的灰塵，定期檢查傳感器感應(yīng)部分中部是否在離地面1.5±0.05m處，溫濕度傳感器禁止劇烈搖動(dòng)和碰撞，以免內(nèi)部鉑電阻被打碎而造成永久性損壞，禁止用手觸摸濕敏電容，以免影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2.2 雨量傳感器

及時(shí)清除雨量傳感器承水器和過(guò)濾網(wǎng)上的雜物，保證翻斗清潔、濾網(wǎng)暢通；定期校準(zhǔn)傳感器；定期檢查傳感器輸出端與采集器接觸狀態(tài)。

2.2.3 地溫傳感器

地表溫度傳感器切實(shí)做到一半埋入土中，一半露出地面，地溫場(chǎng)土壤熱力性質(zhì)不均一、地溫表放置位置不當(dāng)和周邊環(huán)境變化都會(huì)造成質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的誤差；深層地溫場(chǎng)高低、土壤性質(zhì)應(yīng)與觀測(cè)場(chǎng)地面一致，特別留意降水或者積雪融化后地溫套管內(nèi)是否有積水，并注意地溫場(chǎng)土壤是否下陷，應(yīng)及時(shí)處理，避免影響數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；草面溫度傳感器周?chē)葜暌皶r(shí)修剪不能超過(guò)10cm，積雪掩埋傳感器時(shí)，及時(shí)將其置于積雪表面上。

能見(jiàn)度傳感器。及時(shí)清理透鏡窗口的灰塵和雜物，儀器工作一段時(shí)間后發(fā)射單元和接收單元容易發(fā)生物理位移，從而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此應(yīng)定期校準(zhǔn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著自動(dòng)氣象站運(yùn)行的不斷深入，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的精密性要求更高，這就決定了自動(dòng)氣象站更容易出現(xiàn)故障，對(duì)測(cè)報(bào)人員的理論知識(shí)及操作技能也就有了更嚴(yán)格的要求，平時(shí)做好氣象站的維護(hù)工作，防患于未然，當(dāng)自動(dòng)站發(fā)生故障，能夠有效分析并排除和解決故障，提高自動(dòng)氣象站的整體運(yùn)行質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和及時(shí)性。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心.新型自動(dòng)氣象站實(shí)用手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2016.

[2]馮克志，韋美鬧.新型自動(dòng)氣象站儀器的常見(jiàn)故障及維護(hù)[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（12）.