一次CAWS600-B型自動氣象站故障的診斷與排除

煙臺市氣象局 哈艷麗 黃本峰

0 前言

目前煙臺全市有人值守地面觀測均為雙套自動站運行，一套為新型自動站，另一套為備用站，有新型站和非新型站，在當前人工儀表停用的背景下，保證備用站的正常運行顯得非常重要。煙臺市的備用自動站有華創(chuàng)的CAWS600系列和無錫的ZQZ系列，此次出現(xiàn)故障自動站為北京華創(chuàng)升達高科技有限公司的CAWS600B（S）—NEW型自動站，采集軟件為SAWSS系統(tǒng)，故障出現(xiàn)時間在2017年8月4日7時41分開始，現(xiàn)象為自動站數(shù)據(jù)全部缺測。下面就對此次故障排除過程進行分析說明。

1 故障診斷

由于故障自動站數(shù)據(jù)全部缺測，根據(jù)診斷流程，將故障鎖定在電源、采集器、通訊三個方面，需對以上三個方面逐一進行檢查。

1.1 電源檢查

根據(jù)自動站故障的診斷流程首先對采集器供電部分進行檢查。用萬用表交流檔和直流檔分別檢查采集器市電和蓄電池供電，經(jīng)查為交流220.6V和直流12.4V，在正常范圍內(nèi)，自動站的供電部分排除。

1.2 采集器檢查

采集器部分首先檢查狀態(tài)指示燈，根據(jù)狀態(tài)判斷故障。正常工作狀態(tài)下紅色指示燈為閃爍，閃爍間隔大概為3秒。用筆記本直接連接采集器RS232口，通過測試軟件DeTransfer測試，能正常調(diào)取數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)正常，說明采集器部分正常。繼續(xù)進行下一步檢查。

1.3 通信檢查

通信故障部分排除用時最多，相對故障點也較為復雜。采集器到計算機之間的通信涉及到通信參數(shù)和硬件設(shè)備兩部分，硬件設(shè)備包括采集器、通信電纜、GC-25T型串口隔離器、防雷板、計算機五個部件。

1.3.1 檢查通信參數(shù)設(shè)置

驅(qū)動為CAWS600BS_N.drv，端口設(shè)置為com1，波特率統(tǒng)一為9600bps，奇偶校驗位選擇N，數(shù)據(jù)位8，停止位1，控制位無（圖1）；系統(tǒng)參數(shù)選項中的數(shù)據(jù)采集也勾選，檢查來看，參數(shù)符合要求。

1.3.2 串口隔離器檢查

將一對串口隔離器撥掉，將通信電纜直接與采集器和計算機互聯(lián)，發(fā)現(xiàn)采集器與計算機之間無法正常通信，更換一對串口隔離器，將通信電纜與串口隔離連接好，重新啟動采集器與計算機，發(fā)現(xiàn)故障依然沒解決，說明問題應不在通信串口隔離器。

1.3.3 防雷板及各接線端子的檢查

用萬用表依次檢查25-28通道（圖2）對有無對地短路或兩端開路，及相鄰通道間有無短路的情況進行檢查。經(jīng)查均正常。由于自動站多年運行，防雷板易發(fā)生接觸不良故障，但這次防雷板上接線端子連接牢固，也不存在斷線接錯的情況。

圖1 CAWS600-B自動氣象站通信參數(shù)設(shè)置圖

圖2 CAWS600-B自動氣象站通信接簡圖

1.3.4 連接線的檢查

檢查從采集箱到業(yè)務計算機之間的檢查4芯通信線，首先檢查4條線是否通暢，采用一端4根芯線用銅絲連接，另一端用萬用表電阻擋測量的方法，任意兩芯線之間電阻需要小于100歐姆。對任意兩根芯線之間是否短路進行檢查，將一端的4根芯線確保斷開，另一端用萬用表電阻擋測量，顯示任意兩芯線之間電阻為無窮大。經(jīng)測，藍線與地線有0.8Ω的電阻，說明藍線存在破損短路，此故障點有可能就是造成此次通訊中斷的原因。

2 排除故障方法

自動站通訊采用的是RS232的通信方式，由于布設(shè)更換電纜需要很長時間，根據(jù)串口通信的經(jīng)驗我們采取了應急措施，臨時保證自動站的正常運行。

圖3 CAWS600-B自動氣象站通信接線連接圖

串口通信的概念非常簡單，串口是按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)，可以用兩根線同時發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，通信的速度雖然慢，但但是運行簡單并且不受距離阻礙，典型串口用于ASCII碼字符傳輸通信使用3根線完成：(1)地線，(2)發(fā)送，(3)接收。串口通信主要使用兩根數(shù)據(jù)線一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)，其他線用于握手（圖3）。防雷板上接線端子通訊定義的25號為信號發(fā)端（TX），26為信號收端（RX），27號為信號地，28號串口隔離器電源端，用其余三根正常線分別接25-27端，保證了接收和發(fā)送，去掉串口隔離器，直接連接計算機，另一端根據(jù)線序用接線端子進行了轉(zhuǎn)接，同時注意接和發(fā)的信號要進行交叉，以恢復通信。經(jīng)連接后軟件通訊恢復正常。

這只是作為臨時應急措施，5小時后鋪設(shè)完電纜更換了原故障電纜，連接正常，故障徹底解決。

3 小結(jié)

（1）自動站所有數(shù)據(jù)均無的情況應將故障重點鎖定在電源、采集器、通訊三方面，并依次排查。

（2）通信故障排除要從通信參數(shù)到硬件設(shè)備依次進行，硬件重點對串口隔離器、接線端子、防雷板、四線電纜等進行排查。

（3）串口通信只要保證接、發(fā)、地三線的正常就能進行通訊。

（4）串口隔離器用于防雷擊和防干擾信號，緊急情況下可去掉串口隔離器直連應急。

[1]李黃.自動氣象站實用手冊[S].2007(1):127-129.