DZZ5型自動(dòng)氣象站常見故障診斷排除

摘要：本文結(jié)合眉山市氣象部門使用DZZ5型自動(dòng)氣象站實(shí)際，對(duì)自動(dòng)氣象站常見故障進(jìn)行了診斷分析，并給出了相應(yīng)的排除方法，最后總結(jié)了自動(dòng)氣象站日常維護(hù)，為提高設(shè)備故障修復(fù)時(shí)效，確保設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站;常見故障;診斷排除;日常維護(hù)

1、DZZ5型自動(dòng)氣象站常見故障診斷排除

DZZ5型自動(dòng)氣象站故障主要表現(xiàn)為采集數(shù)據(jù)全部異常或部分異常，常見故障主要為傳感器故障、采集系統(tǒng)故障、供電系統(tǒng)故障、通信系統(tǒng)故障;在實(shí)際工作中常用替換法和測(cè)量法排除故障，此文著重對(duì)測(cè)量法進(jìn)行探討。

1.1采集系統(tǒng)故障

自動(dòng)氣象站對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)地采集和處理均在采集系統(tǒng)中進(jìn)行，采集系統(tǒng)地運(yùn)行狀態(tài)直接影響自動(dòng)氣象站的工作，因此應(yīng)做好采集系統(tǒng)的日常檢查維護(hù)，避免因采集系統(tǒng)故障而造成觀測(cè)數(shù)據(jù)丟失。采集系統(tǒng)常見故障如下：

采集器故障

采集器故障主要表現(xiàn)為終端計(jì)算機(jī)接收不到數(shù)據(jù)或只接收到部分?jǐn)?shù)據(jù)，首先可對(duì)通信軟件的參數(shù)設(shè)置情況進(jìn)行檢查，選擇人工方式卸載數(shù)據(jù)，對(duì)采集器進(jìn)行復(fù)位操作;如不能恢復(fù)檢查供電和通信線路是否正常，如果供電和通信均正常，查看采集器指示燈閃爍間隔是否正常，系統(tǒng)正常運(yùn)行后，主采“RUN”指示燈秒閃，分采“SYS” 指示燈秒閃;也可在采集器系統(tǒng)運(yùn)行的條件下，發(fā)送命令讀取采集器相關(guān)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，來判斷采集器是否故障。

防雷板故障

防雷板故障的主要表現(xiàn)形式是觀測(cè)到的部分氣象要素?cái)?shù)據(jù)異常。其原因可能是雷擊損壞了防雷管。可以對(duì)防雷板各個(gè)通道的電阻值進(jìn)行測(cè)量，選擇萬用表的電阻檔逐一檢查上下通道或與別的通道連通情況，若上下通道不通或與別的通道相通，則說明防雷板受損，可重新更換防雷板或維修。

1.2傳感器故障

1.2.1溫度傳感器故障

溫度傳感器采用Pt-100鉑電阻4線制標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方式，若溫度傳感器出現(xiàn)故障，可用萬用表的200Ω電阻檔對(duì)溫度傳感器上的四根線纜分別進(jìn)行測(cè)量，可將線路劃分為兩組，將近似短路的兩根組成一組（1與2或3與4），之后用萬用表分別對(duì)1與3（2與4）之間的電阻值進(jìn)行測(cè)量，記錄為R1，該數(shù)值大約在110Ω左右，之后測(cè)量1與2（3與4）之間的電阻值，記錄為R2，該數(shù)值相對(duì)較小。計(jì)算出R1-R2的數(shù)值，記錄為R，再結(jié)合公式T=（R-100）/0.385計(jì)算出溫度值，將該數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)溫度值進(jìn)行比對(duì)，若兩組數(shù)據(jù)存在較大誤差，則說明是溫度傳感器故障，應(yīng)重新更換，反之則可能是采集器通道故障或其他原因造成的。為了避免出現(xiàn)漏判，應(yīng)分別測(cè)量兩組近似短路數(shù)據(jù)，之后計(jì)算。

1.2.2濕度傳感器故障

濕度傳感器輸出數(shù)據(jù)時(shí)主要通過模擬信號(hào)，輸出電壓值在0～1V之間，對(duì)應(yīng)的濕度值為0～100%，可以用萬用表對(duì)傳感器輸出端與地間的電壓值進(jìn)行測(cè)量，檢查該數(shù)值是否在0～1V間，若不在，則可能是濕度傳感器故障，應(yīng)及時(shí)更換，反之則可能是采集器通道故障或其他原因。

1.2.3風(fēng)向風(fēng)速傳感器故障

若風(fēng)向風(fēng)速無數(shù)據(jù)顯示，首先檢查風(fēng)傳感器供電是否為5V，若正常，應(yīng)對(duì)傳感線信號(hào)輸出情況進(jìn)行檢查。其主要操作方法是，利用萬用表對(duì)風(fēng)速傳感器輸出端與地間的電壓進(jìn)行測(cè)量，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出電壓為3V左右，在風(fēng)杯靜止時(shí)，輸出電壓為0.8V或者5V，若不是，則說明是風(fēng)速傳感器出現(xiàn)故障，需重新更換，反之則可能是采集器通道故障或其他原因。對(duì)于風(fēng)向傳感器故障，可依次測(cè)量（D6～D0）七根信號(hào)線對(duì)地之間的電壓，根據(jù)測(cè)量的信號(hào)，高電平為1，低電平為0，計(jì)算出格雷碼，與傳感器自帶碼表對(duì)應(yīng)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的風(fēng)向，與實(shí)際風(fēng)向比較判斷風(fēng)傳感器是否正常。

1.2.4氣壓傳感器故障

在檢查供電正常的情況下，檢查串口有無正常的氣壓輸出值，用筆記本電腦通過串口連接到氣壓傳感器的輸出端口，發(fā)送測(cè)試命令，根據(jù)返回信息判斷傳感器是否故障;檢查靜壓管是否有堵塞現(xiàn)象。

1.2.5雨量傳感器故障

雨量傳感器故障主要有：機(jī)械故障、接線故障、電氣故障。首先檢查漏斗有無堵塞現(xiàn)象，檢查翻斗是否可以正常翻動(dòng)，查看線路連接是否牢固，屏蔽線是否接好，測(cè)量干簧管是否損壞，用萬用表蜂鳴檔測(cè)量雨量傳感器電路板背面干簧管焊點(diǎn)上下兩個(gè)空焊點(diǎn)，當(dāng)翻斗翻動(dòng)，萬用表發(fā)出蜂鳴聲表示正常，如果沒有蜂鳴聲，應(yīng)當(dāng)首先考慮干簧管損壞。

1.3電源系統(tǒng)故障

電源故障主要有以下幾種情況：一是造成采集器不工作，表現(xiàn)為自動(dòng)站通訊不通或全部數(shù)據(jù)異常;二是導(dǎo)致某一分采或某一傳感器工作不正常，表現(xiàn)為多個(gè)或某一個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)錯(cuò)誤。產(chǎn)生電源故障的原因主要有：空氣開關(guān)跳閘、電源線短路或斷路、電源控制器損壞。可依次檢查空氣開關(guān)工作是否正常，用萬用表檢測(cè)交流輸入輸出是否正常，電源控制器的輸入輸出值是否正常，采集器和各傳感器的供電是否正常。

如果是因?yàn)樨?fù)載故障而引發(fā)的電源短路，應(yīng)先斷開直流開關(guān)，將所有負(fù)載去掉，通過依次接入負(fù)載的方式，可以逐一排除故障部分。

1.4通訊系統(tǒng)故障

通訊故障多表現(xiàn)為ISOS軟件接收不到數(shù)據(jù)、軟件界面上顯示空白，確認(rèn)采集器正常的情況下，應(yīng)檢查綜合集成控制器、光纖連接和光電轉(zhuǎn)換器是否正常，首先檢查通信控制模塊面板上的指示燈，如兩個(gè)PWR燈常亮，表示供電正常，若同時(shí)不亮，則掉電，若只有1個(gè)亮，則是通信控制模塊電源電路有問題，需更換;檢查L1燈工作狀態(tài)，若閃燈，則運(yùn)行正常，若不亮，表示系統(tǒng)未啟動(dòng)，需復(fù)位或重啟;檢查TX和 RX燈狀態(tài)，若TX燈常亮，RX燈閃燈則正常，若TX和 RX燈不亮，則是光纖連接出現(xiàn)問題，需要檢查光纖連接和光電轉(zhuǎn)換器。在計(jì)算機(jī)上Ping綜合集成硬件控制器的IP地址，查看網(wǎng)絡(luò)是否聯(lián)通，Ping不通，查看通信轉(zhuǎn)換單元RJ45網(wǎng)口指示燈是否閃爍，檢查網(wǎng)線與RJ45接口連接情況，檢查連接的網(wǎng)線是否正常，檢查網(wǎng)卡是否故障。

2.DZZ5型自動(dòng)氣象站日常維護(hù)

2.1采集器日常維護(hù)

采集器是采集、處理、儲(chǔ)存和傳輸氣象要素?cái)?shù)據(jù)的設(shè)備，是DZZ5型自動(dòng)氣象站的核心部件。在采集器日常維護(hù)中，可以選用軟毛刷或棉布將采集器內(nèi)部的灰塵和雜物清除干凈。在對(duì)各個(gè)接線端口進(jìn)行拔插或更換傳感器之前，應(yīng)關(guān)閉電源。每月定期打開采集器機(jī)箱，將里面的雜物、灰塵清除干凈。認(rèn)真檢查采集器底部進(jìn)線口的包裝情況，禁止將其他物品放置在采集器上。

2.2溫濕度傳感器日常維護(hù)

應(yīng)在距離地面1.5m處的百葉箱內(nèi)安裝溫濕度傳感器，使用毛刷定期對(duì)百葉箱頂部、箱內(nèi)和縫隙中的雜物、沙塵等進(jìn)行清理，確保百葉箱內(nèi)外與外界氣體之間的正常交換。在條件許可的情況下可定期校準(zhǔn)，在濕度數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差時(shí)可以調(diào)節(jié)“DRY”和“WET”微調(diào)電位差計(jì)，對(duì)高濕點(diǎn)和低濕點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。在使用傳感器的過程中過程會(huì)有灰塵出現(xiàn)在感應(yīng)部位，可以選用小毛刷去除，禁止在腐蝕性物質(zhì)或有機(jī)溶質(zhì)的環(huán)境中放置傳感器，避免對(duì)傳感器性能和使用壽命產(chǎn)生影響。

2.3風(fēng)向風(fēng)速傳感器日常維護(hù)

經(jīng)常觀察風(fēng)杯和風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、平穩(wěn)，每年定期維護(hù)一次傳感器，清洗風(fēng)傳感器的軸承，確保軸承轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性水平;做好風(fēng)向標(biāo)指北方位的檢查、校準(zhǔn)。

2.4雨量傳感器維護(hù)

儀器在使用過程中應(yīng)每月一次進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，以防風(fēng)沙及其他因素影響正常使用，如遇特殊環(huán)境，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。定期檢查雨量傳感器的器身是否穩(wěn)定、器口是否水平，發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)范要求時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正。在冬季或長期不下雨時(shí)應(yīng)將傳感器外殼用塑料蓋蓋好，以防風(fēng)沙堵塞傳感器進(jìn)水口。

2.5氣壓傳感器地維護(hù)

氣壓傳感器無需定期或預(yù)防性的維護(hù)措施。但為確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)定期對(duì)靜壓進(jìn)行檢查清潔。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：彭學(xué)琴（1972-），女，漢族，四川省洪雅人，本科學(xué)歷，工程師，從事氣象工作。

（作者單位：四川省眉山市氣象局）