十三間房氣象站2017年故障現(xiàn)象分析與處理

芮建文，郭鳳娟，芮建梅

（1.哈密市氣象局，新疆 哈密 839000；2.克拉瑪依氣象局）

隨著氣象事業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展以及新型自動(dòng)站在氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)中的普及，氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也越來越高。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，新型自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)極易受多種因素影響出現(xiàn)異常，這直接影響氣象數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和及時(shí)性，也對(duì)觀測(cè)員及氣象技術(shù)保障人員提出了更高要求[1]。本文對(duì)十三間房氣象站出現(xiàn)的故障進(jìn)行了詳細(xì)介紹，可為今后類似故障的處理提供參考。

1 故障實(shí)例一

1.1 故障發(fā)生的背景

2016 年，新疆自治區(qū)氣象局觀網(wǎng)處組織廠家對(duì)全疆國(guó)家級(jí)臺(tái)站的新型自動(dòng)站進(jìn)行了調(diào)整，為確保蒸發(fā)傳感器在一個(gè)“冬眠”后能正常工作，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確無誤，要求2017年全疆所有基準(zhǔn)站和基本站在蒸發(fā)傳感器啟用前，對(duì)大型蒸發(fā)進(jìn)行一次全面的檢查維護(hù)，并將蒸發(fā)傳感器接入備份自動(dòng)站，與人工觀測(cè)值（使用蒸發(fā)測(cè)針人工讀數(shù)）進(jìn)行至少5 d 的對(duì)比觀測(cè)。如二者差值較大，應(yīng)立即查找原因，并及時(shí)整改。如二者差值相近，則正常啟用蒸發(fā)傳感器接入現(xiàn)用站，正常上傳數(shù)據(jù)。

1.2 故障發(fā)生的詳情

3 月19 日19 時(shí)起，哈密地區(qū)氣象臺(tái)站按上級(jí)業(yè)務(wù)管理部門要求啟動(dòng)此項(xiàng)工作，將一截2 m 左右三芯的信號(hào)線一端并入備份站20、21 和22 的蒸發(fā)端子接好后插回原位（見圖1），另一端接入現(xiàn)用站防雷板上的20、21 和22 的接入端子（接好后不能插回原位）。由于備份站設(shè)備為華云DZZ5 型，其蒸發(fā)數(shù)據(jù)通過51 路防雷板接至采集器，對(duì)應(yīng)接口為20、21和22；而現(xiàn)用自動(dòng)站為DZZ4型，其蒸發(fā)數(shù)據(jù)通過28路防雷板接至采集器，對(duì)應(yīng)接口為24、25 和26。由于氣象臺(tái)站業(yè)務(wù)人員理解失誤及大意，誤將備份站蒸發(fā)數(shù)據(jù)接口20、21 和22 接至現(xiàn)用站20、21 和22（實(shí)際其為淺層地溫傳感器端口，見圖2），連接完畢后。值班員返回值班室，通過采集軟件去觀察蒸發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)是否正常，卻突然發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用站及備份站所有的氣象要素全部缺測(cè)。

圖1 備份站端口接線處

圖2 現(xiàn)用站端口接線處

1.3 故障處理方法

（1）第一時(shí)間備份現(xiàn)用站和備份站所有數(shù)據(jù)，重新啟動(dòng)現(xiàn)用站，備份站SMO、MOI 采集和業(yè)務(wù)軟件故障依舊。（2）重新啟動(dòng)2 臺(tái)計(jì)算機(jī)，打開SMO、MOI采集和業(yè)務(wù)軟件，依然無效。（3）檢查采集器與計(jì)算機(jī)相連的通信電纜、光電轉(zhuǎn)換器、串口服務(wù)器等重新連接緊固，無效。（4）在觀測(cè)場(chǎng)對(duì)現(xiàn)用站和備份站進(jìn)行交流電檢測(cè)，輸入端兩采集器機(jī)箱電壓穩(wěn)定，保持在220 V，說明觀測(cè)場(chǎng)市電供電一切正常；再檢測(cè)發(fā)現(xiàn)通過閘刀開關(guān)的輸出端電壓為0 V，保險(xiǎn)絲指示燈亮紅色，保險(xiǎn)絲被燒壞。由于能見度儀（非獨(dú)立掛接型）取電從采集器走，之前的操作造成線路短路，導(dǎo)致現(xiàn)用站和備份站采集器均處于斷電狀態(tài)，不能進(jìn)行任何數(shù)據(jù)采集。緊急更換2 A 保險(xiǎn)絲，重啟采集器，現(xiàn)用站和備份站數(shù)據(jù)于19點(diǎn)58分恢復(fù)正常。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

因自動(dòng)站故障，19 時(shí)02 分至19 時(shí)58 分分鐘數(shù)據(jù)均按缺測(cè)“-”處理；20 時(shí)上傳正點(diǎn)數(shù)據(jù)中：氣溫最高、最低及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；氣壓最高、最低及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；最小相對(duì)濕度及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；10 分鐘風(fēng)向和風(fēng)速按缺測(cè)處理；最大風(fēng)速、風(fēng)向及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；極大風(fēng)速、風(fēng)向及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；能見度用人工觀測(cè)值代替，10 分鐘能見度按缺測(cè)處理，最小能見度及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；地面最高和最低溫度及出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理；草面最高、最低溫度出現(xiàn)時(shí)間按缺測(cè)處理，各正點(diǎn)要素按實(shí)有記錄統(tǒng)計(jì)[2]。20時(shí)后對(duì)19日全天的分鐘數(shù)據(jù)文件發(fā)更正報(bào)AWS_M_Z_51495_20170319-CCA。

2 故障實(shí)例二

2.1 故障發(fā)生的背景

5 月16 日18 時(shí)14 分，按上級(jí)部門要求，將臺(tái)站之前安裝的安徽藍(lán)盾DNQ2 型能見度儀收回，重新安裝華云DNQ1 型能見度儀。華云DNQ1 型能見度儀為獨(dú)立掛接能見度，不需要經(jīng)過現(xiàn)用站采集器，只需要通過串口服務(wù)器直接傳回業(yè)務(wù)值班室，從電源箱獨(dú)立取一路市電進(jìn)行供電即可，一切安裝完畢，返回值班室。由于現(xiàn)用業(yè)務(wù)軟件SMO 可以實(shí)現(xiàn)2 種能見度儀都顯示，從終端設(shè)置后發(fā)送命令顯示能見度儀正常工作，此時(shí)拆除安徽藍(lán)盾DNQ2 型能見度儀工作也在進(jìn)行，一段時(shí)間后突然發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用站SMO、MOI所有數(shù)據(jù)全無。

2.2 故障處理方法

（1）重新啟動(dòng)現(xiàn)用站SMO、MOI 采集和業(yè)務(wù)軟件，依然無效；（2）重新啟動(dòng)現(xiàn)用站電腦，打開業(yè)務(wù)軟件，無效；（3）檢查采集器與計(jì)算機(jī)相連的通信電纜、光電轉(zhuǎn)換器、串口服務(wù)器等重新連接緊固，無效；（4）檢查現(xiàn)用發(fā)報(bào)站采集器機(jī)箱供電情況發(fā)現(xiàn)，設(shè)備安裝人員在取線的過程中造成原能見度儀短路，采集器重啟。重新連接線路后采集器再次重啟，由于短路重啟采集器后，蒸發(fā)數(shù)據(jù)突然出現(xiàn)異常，采集軟件中每分鐘蒸發(fā)水位和分鐘蒸發(fā)量全部為零。用萬(wàn)用表測(cè)量蒸發(fā)傳感器接線盒處，輸出電壓為13.7 V，電壓正常，而測(cè)量輸出電信號(hào)卻為零，判斷蒸發(fā)傳感器瞬間被燒壞。

2.3 數(shù)據(jù)處理方法

由于此過程采集器重啟2 次，故作如下處理：18 時(shí)14 分至20 時(shí)，1 分鐘平均能見度及10 分鐘平均能見度未寫入分鐘數(shù)據(jù)中，因采集器重啟，18 時(shí)16 分所有氣象要素的分鐘數(shù)據(jù)均按缺測(cè)處理；18時(shí)16 分至18 時(shí)17 分兩分鐘風(fēng)向和風(fēng)速缺測(cè)，18時(shí)16 分至18 時(shí)22 分十分鐘風(fēng)向風(fēng)速缺測(cè)；18 時(shí)25 分至18 時(shí)26 分所有氣象要素的分鐘數(shù)據(jù)均按缺測(cè)處理；18 時(shí)25 分至18 時(shí)27 分兩分鐘風(fēng)向和風(fēng)速缺測(cè)，18 時(shí)25 分至18 時(shí)32 分十分鐘風(fēng)向和風(fēng)速缺測(cè)，19 時(shí)各氣象要素的極值從實(shí)有記錄挑取；18 時(shí)16 分至20 時(shí)00 分小時(shí)蒸發(fā)量和分鐘蒸發(fā)數(shù)據(jù)值均按缺測(cè)處理，日蒸發(fā)量用人工觀測(cè)值代替[3-4]。處理全天的分鐘數(shù)據(jù)并發(fā)更正報(bào)AWS_M_Z_51495_20170516 -CCA，按照后臺(tái)M 文件的數(shù)據(jù)入庫(kù)格式將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更正。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著氣象現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快、業(yè)務(wù)體制的不斷轉(zhuǎn)型、各種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備及技術(shù)手段不斷更新升級(jí)，雙套自動(dòng)站所肩負(fù)的使命也越來越重，由于種種不確定的因素，儀器故障也越來越多。這就要求我們的業(yè)務(wù)員要不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，熟悉現(xiàn)代化地面觀測(cè)業(yè)務(wù)的進(jìn)程、熟練掌握業(yè)務(wù)軟件的操作及熟悉地面觀測(cè)儀器的性能，提高自身的素質(zhì)，做好業(yè)務(wù)員向保障員的轉(zhuǎn)變，遇到緊急問題，多總結(jié)歸納，通過積累經(jīng)驗(yàn)以及掌握自動(dòng)氣象站維修、維護(hù)的方法和知識(shí)，確保自動(dòng)站的正常運(yùn)行，更好地為氣象服務(wù)提供可靠與及時(shí)的資料，更好地為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，為加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)的氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化做好準(zhǔn)備。