淺析DNQ2型前向散射式能見度儀日常維護及故障排除

摘 要 本文介紹了DNQ2型前向散射式能見度儀的設備組成、工作原理和日常維護，針對儀器在運行過程中出現的常見故障，進行分析、判斷，并總結了解決故障的方法，為基層業(yè)務人員及時排除各類故障，保障儀器正常良好運行提供了技術支撐。

關鍵詞 DNQ2型前向散射式能見度;日常維護;故障排除

引言

隨著氣象現代化建設的推進，民樂國家氣象觀測站從2018年開始正式使用DNQ2型前向散射式能見度儀，主要用于自動觀測能見度和視程障礙類天氣現象，從而取代了人工目測的能見度。通過一年多的使用，自動能見儀確實減輕了基層業(yè)務人員的工作量，大大提高了工作效率，同時也使得觀測數據更具有一致性和科學性，避免了人工觀測誤差。由于使用時間短，在實際工作中部分業(yè)務人員對儀器的工作原理、日常維護和故障排除等技術的了解還不夠深入和全面，現主要針對儀器的日常維護和常見故障的排除進行總結說明。

1 儀器設備組成及工作原理

1.1 設備組成

設備由傳感器、采集器和其他外圍設備（如電源、無線通信部件）等部分組成。傳感器部分括發(fā)射器、接收器和控制處理器等。采集器內含接口單元、中央處理單元、存儲單元和顯示單元等。

1.2 工作原理

DNQ2型能見度儀是由一個微處理器控制的前向散射式測量儀器，發(fā)射器以紅外LED作為光源，經脈沖調制后照射到采樣空間，采樣空間內的大氣粒子對光產生散射，位于發(fā)射器和接收器同平面上固定散射角度?的散射光束照射到光電探測器上，經過放大和模/數轉換后，由CPU通過專門算法轉化為能見度，并通過RS232接口輸出。

能見度儀按預定的采樣頻率進行掃描和將獲得的電信號轉換成微控制器可讀信號，得到氣象變量測量值序列;對氣象變量測量值進行轉換，使傳感器輸出的電信號轉換成氣象單位量，得到采樣瞬時值。對采樣瞬時值，根據規(guī)定的算法，計算出瞬時氣象值（分鐘）。數據通過采集器傳送到上位機軟件[1]。

1.3 測量指標

2 日常維護

DNQ2型前向散射式能見度儀在使用過程中，需要做好日常巡視、維護和現場校準等工作，現場維護操作中，觀測員切忌長時間直視發(fā)射端鏡頭，避免損傷眼睛。

（1）每日日出后和日落前巡視設備，發(fā)現透鏡窗口（尤其是采樣區(qū)）有蜘蛛網、鳥窩、灰塵、樹枝、樹葉等影響數據采集的雜物，應及時清理。

（2）守班期間，每個正點前10分鐘應查看能見度自動觀測數據。發(fā)現數據錯誤或異常應及時處理，啟動維護或維修程序。

（3）每月檢查供電設施， 保證供電安全。 對于配有太陽能供電系統(tǒng)的站點，每三個月對蓄電池進行一次充放電。

（4）每年春季對防雷設施進行全面檢查，復測接地電阻。

（5）定期清潔傳感器透鏡，可根據設備附近環(huán)境的情況， 延長或縮短擦拭鏡頭的時間間隔（遇沙塵、 降雪等影響能見度天氣現象時，應及時清潔）。透鏡和遮光罩的清潔是唯一需要的周期性維護工作。能見度儀的透鏡要求非常干凈以獲得可靠的結果。透鏡清潔可每6個月進行1次。如果儀器所處環(huán)境條件不夠理想，透鏡清潔工作需要更頻繁些[2]。

3 故障檢查及排除

3.1 供電故障

檢查立桿上不銹鋼機柜內是否有市電接入，檢查立桿上不銹鋼機柜內空氣開關是否打開，檢查立桿上不銹鋼機柜內線性電源+12V是否正常輸出，檢查控制處理器和采集器上電源指示燈是否點亮檢查所有電纜連接情況，檢查所有電纜接頭是否都已正確連接并插牢。

3.2 控制處理器供電故障

檢查板上電源狀態(tài)指示燈（綠色）是否點亮，檢查板上JP5插針上的+15V，-15V和+5V供電情況，檢查板上JP5插針是否未插牢。

3.3 采集器供電故障

檢査板上D4狀態(tài)指示燈是否點亮，檢查板上TP1（+15V），TP2（-15V）和TP3（+5V）測試點是否正常。

3.4 蓄電池電量不足或沒電

檢查其正負極間電壓是否在12V士15%范圍內。

3.5 傳感器不測量

檢查測量狀態(tài)指示燈（黃色）是否閃爍，檢查采集器板上DR2狀態(tài)指示燈是否1分鐘閃爍1次，最后采取復位。

3.6 能見度值總是太高

透鏡可能被過度污染，比如有灰塵或凝水，清潔透鏡。光路被干擾，橫臂朝向不理想，旋轉橫臂到合適的方向[3]。

3.7 能見度值總是太低

取樣量受到干擾，檢查鏡片附近是否有樹枝、蜘蛛網或其他類似物體。

3.8 本地無串口數據輸出

（1）采集器板不采集。檢查采集器板上DT1、DR2、D3、D1 狀態(tài)指示燈是否1分鐘閃爍1次。

（2）串口轉USB線故障。重裝串口轉USB線驅動，正確選擇電腦上的串口號。

（3）電腦串口設置不對。檢查電腦串口設置（波特率：4800，數據位：8，校驗位：None，停止位：1）。

4 結束語

隨著氣象現代化建設的步伐越來越快，地面氣象觀測自動化程度也越來高，觀測項目也由原來的人工目測和器測轉為自動傳感器觀測，這就要求每個業(yè)務人員不但要熟悉自動儀器的工作原理、日常維護，還要掌握儀器故障的排查方法和提高解決故障的能力。定期對儀器進行維護和標校，當儀器出現故障時，要及時發(fā)現和排除故障，確保儀器設備運行良好，保證觀測數據的連續(xù)性和準確性。

參考文獻

[1] 柳紅.前向散射能見度儀工作原理及維修維護[J].現代農業(yè)科技，2016，（9）：213-214.

[2] 梁翠麗.淺析新型自動站系統(tǒng)中能見度儀的日常維護維修[J].信息化建設，2015，（11）：66.

[3] 張振順，王淑，王行松.DNQ3型能見度儀工作原理及安裝維護[J].科技創(chuàng)新與生產力，2016，（5）：83-84.

作者簡介

張小英（1977-），女，甘肅省張掖市人;學歷：本科，工程師，現就職單位：甘肅省民樂縣氣象局，研究方向：縣級綜合氣象業(yè)務、天氣預報、裝備保障等工作。