淺談DSG5 型降水現(xiàn)象儀故障判斷方法

寧夏回族自治區(qū)吳忠市麻黃山氣象站 高鵬

天氣現(xiàn)象觀測是地面觀察站的重要內(nèi)容之一，以人工觀測為主。現(xiàn)階段，我國的一些地區(qū)已經(jīng)建立了新型的自動氣象站，同時在實現(xiàn)自動化觀測方面運行穩(wěn)定，如在2016 年實現(xiàn)了能見度的自動化觀測，2017 年實現(xiàn)了地面觀測無人值守觀測。但是在一些方面，如日照、云量、云高等方面還是需要人工觀測，而人工觀測存在一定的不足，即主觀性強(qiáng)、定性化和記錄缺失、遺漏等。為此，應(yīng)該重視對自動化設(shè)備的研發(fā)，在提高降水自動化的同時減輕該工作人員的負(fù)擔(dān)，從而為氣象事業(yè)的發(fā)展提供更多的服務(wù)和有價值的信息。一些地區(qū)布設(shè)了DSG5 型降水現(xiàn)象儀，但是在安裝的過程中存在一定的問題，即對站臺裝備了解少、不能及時解決存在的故障，進(jìn)而影響了對數(shù)據(jù)的采集和處理。

1 DSG5 型降水現(xiàn)象儀簡介

1.1 DSG5 型降水現(xiàn)象儀組成

DSG5 型降水現(xiàn)象儀的主要構(gòu)成部分有傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、供電控制單元、附件等。該儀器的傳感器是一個整體，而傳感器主要的構(gòu)成部分為激光發(fā)射、接收裝置、控制處理裝置和溫控裝置等，其是一種現(xiàn)代的激光技術(shù)，對一些天氣現(xiàn)象，如雨、雪、雨夾雪等能夠進(jìn)行自動的觀測和識別，之后對數(shù)據(jù)的存儲和處理需要快速數(shù)字化信號處理器。此外，降水現(xiàn)象儀需要配備充電的蓄電池。

1.2 DSG5 型降水現(xiàn)象儀的原理

DSG5 型降水現(xiàn)象儀的傳感器和發(fā)射器都在封閉的機(jī)殼中，但是能夠發(fā)出水平的激光。不同的降水現(xiàn)象中降水粒子的直徑和下落的速度存在著差異性，而雨滴譜測量原理的降水現(xiàn)象儀能夠結(jié)合降水粒子對激光的信號影響程度來確定降水粒子直徑和下落的速度等，從而確定降水粒子的圖譜分布情況和確定降水現(xiàn)象的類型等。

2 DSG5 型降水現(xiàn)象儀故障分析

2.1 ISOS 中無法接收到降水現(xiàn)象儀數(shù)據(jù)

如果ISOS 設(shè)備不能及時接收降水?dāng)?shù)據(jù)，應(yīng)該利用觀測能見度和日照等其他設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的正常性，如果數(shù)據(jù)正常將在連接的電腦軟件中顯示正常。第一，應(yīng)該檢查ISOS 軟件工作狀態(tài)是否正常，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時重新啟動該軟件。第二，及時檢查通信的參數(shù)是否正常，尤其注意通信端口和串口服務(wù)器是否一致，如果出現(xiàn)問題應(yīng)該及時糾正。第三，檢查服務(wù)器的驅(qū)動軟件是否正常工作，同時通過PING 串口服務(wù)器的IP 檢查網(wǎng)絡(luò)線路是否聯(lián)通。如果不能通過該種方式檢查，應(yīng)該重新啟動串口服務(wù)器即通過一定的操作恢復(fù)出廠設(shè)置。如果能夠聯(lián)通表示網(wǎng)絡(luò)正常。需要注意的是串口服務(wù)器的軟件只能在局域網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)上安裝，如果安裝兩臺會出現(xiàn)無法使用的情況。第四，及時檢查降水現(xiàn)象儀的電源是否正確、電壓和串口是否正常等。首先，檢查電源電池和電壓等，需要及時更換電池，使用萬用表測量電壓，檢查保險絲是否燒斷等。為了更好地檢查，應(yīng)該采取不同的連接形式。

2.2 傳感器視窗故障

如果視窗激光保護(hù)鏡片受到污染會使傳感器的工作效率降低。在ISOS 軟件上將出現(xiàn)一定的報警信息顯示，之后通過“天氣現(xiàn)象要素每日逐分鐘狀態(tài)表”，具體選擇查詢的時間，也能夠顯示降水現(xiàn)象儀工作狀態(tài)信息。如果窗口污染顯示的情況為可疑，用上述檢測方式處理后，傳感器能夠工作，需要及時清理。如果激光保護(hù)鏡片受到嚴(yán)重污染會造成傳感器不能正常工作，必須及時清理。此外，如果出現(xiàn)強(qiáng)降水也會出現(xiàn)相似的情況。

2.3 其他的故障

如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測，應(yīng)該及時檢查時間和采集器是否存在一致情況，如果出現(xiàn)時間不一致將造成缺測。如果設(shè)備死機(jī)不能正常工作也會影響數(shù)據(jù)的傳輸，只有將設(shè)備重新啟動之后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，此外，還應(yīng)該檢查接地部分是否工作正常。

3 DSG5 型降水現(xiàn)象儀日常維護(hù)

首先，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常必須及時處理，查明原因之后及時維護(hù)和維修等。其次，堅持每天巡查，如果發(fā)現(xiàn)降水現(xiàn)象儀出現(xiàn)影響數(shù)據(jù)因素應(yīng)及時清理，再次，每月對供電設(shè)施進(jìn)行檢查，從而保證供電的安全性，還應(yīng)該定期檢查蓄電池。最后，在每年的春季對防雷設(shè)施進(jìn)行仔細(xì)的檢查等。

4 結(jié)語

本文主要闡述DSG5 型降水現(xiàn)象儀的組成結(jié)構(gòu)和原理，就儀器工作的過程中經(jīng)常出現(xiàn)的效率低和數(shù)據(jù)異常的問題進(jìn)行了分析，為儀器發(fā)生的故障提供指導(dǎo)，從而保證設(shè)備的正常運行。