盤子墨,葛怡成,彭 亮,胡 巖
(烏魯木齊市氣象局,新疆 烏魯木齊 830000)
區域自動氣象站的作用是實時收集氣象要素的變化,對氣象服務具有重要的指導意義,不斷完善的自動觀測站網,大大提高了災害性天氣監測預警能力。然而,隨著區域自動氣象站的廣泛建設,氣象電子設備大量投入應用,給設備保障單位帶來了很大的工作壓力和工作量。
氣象電子設備主要包括氣象數據采集系統、數據處理系統以及用于氣象探測的氣象探測器及傳感器等氣象設備[1]。AMP1000維修測試平臺的開發應用,以采集器、傳感器設備的檢測及校準為使用重點,兼具各類電子、通訊產品的維修維護,大大減輕了保障人員區域自動站現場保障的勞動強度,改善了地州級技術保障人員的工作環境,提高了保障人員對基本設備的保障維護能力。同時,測試維修業務平臺的搭建,較為前瞻性地存儲了數據分析經驗、維修維護經驗等,為氣象信息與裝備保障技術的指導與交流提供平臺。目前,該平臺通過測試已進入全面使用階段。由于該平臺的投入使用,使得區域自動站巡檢工作順利高效開展。
該平臺由硬件和軟件兩部分組成。主要硬件組成有PC機,高精度萬用表34461A,深采集示波器DSOX1102,精密頻率計53210A,通用波形發生器33509B,AS810模擬開關,直流穩壓電源RXN-305D,智能信號校驗儀SG6-RACK,以及配套的多用途串口服務器和網絡交換機設備組成。軟件即為測試維修業務平臺,主要實現功能如下:(1)維修校準業務流程;(2)軟件系統與桌面電子儀器之間通信協議的建立和協同;(3)資料庫結構的開發建設和資料的收集和整理;(4)維修、測試、校準工作材料編撰、審核入庫及出具相應報告。
2.2.1 結構組成
如圖1所示,從外部結構上來看,該平臺共由儀器面板支架、工具支架以及操作臺三部分組成。同時,該平臺配備各類多用途串口服務器、轉換接口以及網絡交換機等設備,使得面板上所有檢測設備都可以連接到PC機進行仿真,成為軟件系統的一部分,也可作為整個維修過程的記錄。
2.2.2 工作原理
由于該平臺集中了各類電子測量儀器設備,可維修產品種類多樣,這里只對自動氣象站的測試維修工作進行原理闡述。
可通過兩種方式來觀察萬用表34461A或智能信號校驗儀SG6-RACK的測量結果,一種是通過檢測設備屏幕直接觀測數據;另一種是通過維修臺配套軟件中的儀表顯控界面來觀察并記錄數據。推薦使用方法二,可通過軟件將讀取到的數據進行保存,方便日后調取測試數據、生成測試報告;同時,通過軟件操控檢測設備可快速切換測量類別,實現電阻、電壓、頻率等測量值之間的無縫轉換。
結合自動氣象站的日常維護、測試維修,利用AMP1000測試維修平臺系統,分別對區域自動站常用傳感器與采集器的測試維修工作進行應用,經具體實驗,并對其進行對照,顯現出很好的效果。

圖1 AMP1000維修平臺實體展示
以華云HY3000主采集器為例,以智能信號校驗儀SG-6RACK作為主要測試設備,測試采集器各測量端口采集功能是否正常。首先,通過穩壓電源給采集器供電,同時通過終端通訊串口連接電腦;然后,選擇合適端口號,通訊參數設置為“9600 8N1”發送“OBSAMPLE MAIN”,采集器返回信息如下:
17:56:04 P:1001.2 T0:-0.09 U:20 WD:320 WS:0.9 LE:12.34 RAT:0.3 SUM:1.2 RAW:0.3 SUM:1.2 VI:11211 SD:2 DOCR:1 MBTEMP:27.7 POWER:11.5

表1 采集器返回信息對照
以HMP45D溫濕度傳感器為例[2],可分別或同時對溫、濕度傳感器進行測量。將溫度傳感器(黃、白、藍、綠四線)通過測試連接性接至萬用表34461前面板測試通道,選用四線制(也可采用二線制)測量電阻,讀取萬用表上的電阻值,根據溫度-電阻換算方式判斷溫度傳感器輸出是否正常;將濕度傳感器(藍、紅、棕、灰四線)連接轉接線,轉接線上藍線連接電源正極,紅色連接電源負極,穩壓電源選擇12 V,轉接線上的棕色和紅色兩個線分別連接至萬用表34461前面板測試通道,根據濕度-電壓換算方式判斷濕度傳感器輸出是否正常。
類似上述測量方法,氣壓、雨量的傳感器都可進行測試,將氣象要素轉為電信號值進行讀取,判斷傳感器是否在誤差范圍內,為設備校準或維護提供基礎。
模塊化、集約化的設計,使得AMP1000平臺安裝簡便;專業化的硬件設備,極大地方便了氣象站設備的日常檢定、測試及維護維修工作;業務平臺中資料庫的建設以及規范化維修維護業務流程,不斷豐富和拓展保障人員解決問題的思路,提高其維修保障能力。除此之外,AMP1000維修平臺不僅用于自動氣象站的保障和維修檢定,由于該系統還提供了基礎的維護套件及基礎原料,也可以方便保障人員其它維修維護工作的開展。不斷完善的維修、保障平臺體系,在給維修檢測過程創造便利的同時,對維修保障人員的職業素質、保障能力也提出了更高的要求。只有不斷加強對專業的學習、儀器設備的規范使用、軟件的熟練應用,才能更好的駕馭各種高科技產品及設備。
[1]李巖.關于氣象電子設備的維修技術[J].信息系統工程,2013(2):92-93.
[2]劉鋒,董薔薇.HMP45D溫濕度傳感器的工作原理及維護[J].大眾科技,2011(4):13-14.