CJY—1G前向散射能見(jiàn)度儀的使用和維護(hù)

李雙霞

摘 要：隨著氣象業(yè)務(wù)體制改革的不斷深入，以前人工估測(cè)的能見(jiàn)度氣象要素改為自動(dòng)化儀器觀測(cè)，洛陽(yáng)凱邁（環(huán)測(cè)）公司生產(chǎn)的CJY-1G型前向散射能見(jiàn)度儀作為一種智能化的新一代大氣能見(jiàn)度監(jiān)測(cè)設(shè)備，2013年在各氣象臺(tái)站大量裝備，本文給出了該型儀器的安裝、校準(zhǔn)及日常維護(hù)方法，以期給用戶工作中參考。

關(guān)鍵詞：CJY-1G能見(jiàn)度儀 安裝 校準(zhǔn) 維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0088-01

能見(jiàn)度和當(dāng)時(shí)的天氣情況密切相關(guān)。當(dāng)出現(xiàn)降雨（雪）、霧、霾、沙塵暴等天氣過(guò)程時(shí)，大氣透明度較低，因此能見(jiàn)度較差。測(cè)量大氣能見(jiàn)度一般可用目測(cè)的方法，但是，能見(jiàn)度的估計(jì)受許多主觀的和物理的因素的影響，近年來(lái)，隨著氣象業(yè)務(wù)體制改革的不斷深入和服務(wù)的需要，我國(guó)大部分氣象臺(tái)站都安裝了能見(jiàn)度儀，基本實(shí)現(xiàn)了能見(jiàn)度的自動(dòng)化觀測(cè)。

1 CJY-1G能見(jiàn)度儀安裝

1.1 能見(jiàn)度自動(dòng)觀測(cè)站址選擇

（1）前向散射能見(jiàn)度儀應(yīng)安裝在對(duì)周?chē)鞖鉅顩r最具代表性的地點(diǎn)。

（2）應(yīng)不受干擾光學(xué)測(cè)量的遮擋物和反射表面的影響。

（3）要遠(yuǎn)離大型建筑物。

（4）遠(yuǎn)離產(chǎn)生熱量及妨礙降雨的設(shè)施避免閃爍光源、樹(shù)陰、污染源的影響。

1.2 儀器安裝位置

CJY-1G前向散射能見(jiàn)度儀安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)時(shí)，應(yīng)在觀測(cè)場(chǎng)西北角，與風(fēng)桿東西成行，與百葉箱南北成列。

若為三個(gè)百葉箱的觀測(cè)場(chǎng)，能見(jiàn)度儀距西側(cè)圍欄7.5 m。能見(jiàn)度儀接收端和發(fā)射端分別在南北方向。

1.3 儀器的安裝

水泥基座長(zhǎng)60 cm×寬60 cm×深40 cm，大風(fēng)區(qū)可適當(dāng)加大、加深），接收器和發(fā)射器的支架成南北向，接收器在南側(cè)，發(fā)射器在北側(cè)，采樣區(qū)中心高度2.8 m（±0.1 m）。避免光學(xué)系統(tǒng)朝向強(qiáng)光源，和朝向諸如雪或沙之類(lèi)的反射表面，高緯度地區(qū)要加遮光罩。

1.4 其他事項(xiàng)

為了防雷、防鼠、防水和安裝、維修方便，電纜應(yīng)放入電纜溝內(nèi)的金屬線槽中。

具備防雷擊電磁脈沖的措施，防雷安全要求和設(shè)計(jì)應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

采集軟件由廠家在設(shè)備出廠前安裝在采集器中。業(yè)務(wù)軟件安裝方法按照軟件技術(shù)操作手冊(cè)進(jìn)行，并按操作手冊(cè)要求進(jìn)行初始化和參數(shù)設(shè)置。

2 儀器校準(zhǔn)

儀器在安裝、維修后均應(yīng)校準(zhǔn)。

2.1 儀器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)

在標(biāo)定周期內(nèi)使用校準(zhǔn)板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)應(yīng)選擇能見(jiàn)度很好（超過(guò)10 km）的天氣條件下進(jìn)行，避免由于大氣狀況不同而導(dǎo)致的校準(zhǔn)誤差。避免在雨雪天氣進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.2 校準(zhǔn)板的安裝

將校準(zhǔn)板連接到橫臂的卡箍上，擰緊導(dǎo)軌連接桿上的旋鈕；調(diào)整校準(zhǔn)板的位置，保持校準(zhǔn)板中心與采樣區(qū)中心位置基本重合，擰緊卡箍螺釘。

2.3 校準(zhǔn)方法

儀器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)時(shí)，設(shè)備至少穩(wěn)定工作10分鐘，輸出穩(wěn)定的觀測(cè)值，若輸出值在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值±10%以?xún)?nèi)，說(shuō)明儀器工作正常，若輸出值在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值±10%以外，需修改能見(jiàn)度儀校準(zhǔn)參數(shù)，將儀器輸出值校準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值±10%以?xún)?nèi)；參數(shù)修改完畢，至少穩(wěn)定工作10分鐘，確認(rèn)輸出值在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值±10%以?xún)?nèi)，方可結(jié)束校準(zhǔn)工作。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)周期

第一次使用1個(gè)半月后現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)一次；之后每6個(gè)月現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)一次；每次維修儀器之后都應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。

3 日常維護(hù)

（1）透鏡和遮光罩的清潔，定期清潔的時(shí)間間隔取決于儀器的使用環(huán)境，通常每2個(gè)月清潔1次。根據(jù)設(shè)備附近環(huán)境的情況，延長(zhǎng)或縮短擦拭鏡頭的時(shí)間間隔（遇沙塵、降雪等影響能見(jiàn)度天氣現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)清潔）。（2）背景亮度傳感器的清潔，通常每2個(gè)月清潔1次。（3）守班期間，每個(gè)正點(diǎn)前10分鐘應(yīng)查看能見(jiàn)度自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或異常應(yīng)及時(shí)處理，啟動(dòng)維護(hù)或維修程序。（4）每日日出后和日落前巡視能見(jiàn)度儀，發(fā)現(xiàn)能見(jiàn)度儀（尤其是采樣區(qū)）有蜘蛛網(wǎng)、鳥(niǎo)窩、灰塵、樹(shù)枝、樹(shù)葉等影響數(shù)據(jù)采集的雜物，應(yīng)及時(shí)清理。（5）每月檢查供電設(shè)施，保證供電安全。每三個(gè)月要對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電一次。（6）每年春季對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行全面檢查，復(fù)測(cè)接地電阻。（7）定期檢查、維護(hù)的情況應(yīng)記入值班日志中。對(duì)能見(jiàn)度自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)有影響的還要摘入備注欄。檢查時(shí)應(yīng)盡量避免用手電筒等光源照射能見(jiàn)度觀測(cè)設(shè)備。

4 常見(jiàn)故障判別及簡(jiǎn)單故障排除

故障1：終端計(jì)算機(jī)接收不到設(shè)備數(shù)據(jù)。

這種情況大多可能是設(shè)備沒(méi)有啟動(dòng)，或通訊未連接好，或通訊設(shè)置錯(cuò)誤，或通訊設(shè)備故障導(dǎo)致的。排故步驟如以下幾點(diǎn)。

（1）檢查設(shè)備（和通訊適配器）的電源是否連接，開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)；無(wú)通訊適配器的，檢查設(shè)備與計(jì)算機(jī)的連接情況。

（2）有通訊適配器的，檢查設(shè)備與通訊適配器，通訊適配器與計(jì)算機(jī)的連接情況，通訊適配器面板上的指示燈是否點(diǎn)亮。

（3）檢查計(jì)算機(jī)上軟件的通訊設(shè)置參數(shù)（端口、波特率等）是否正確；切斷電源，檢查電控箱內(nèi)的F1（2A）保險(xiǎn)絲是否損壞；若損壞，則更換相應(yīng)配件，最后接通電源。經(jīng)過(guò)以上步驟，若故障仍無(wú)法排除，請(qǐng)與廠家聯(lián)系。

故障2：設(shè)備觀測(cè)的能見(jiàn)度值明顯高于實(shí)際。

這種情況可由多種原因造成，但大多數(shù)是由于發(fā)射器或接收器的光路被阻擋導(dǎo)致，需檢查光路上是否有污物并清潔，清潔后等待10分鐘，數(shù)據(jù)應(yīng)恢復(fù)正常。排故步驟如以下幾點(diǎn)。

（1）檢查發(fā)射器或接收器的遮光罩內(nèi)是否被堵塞；若堵塞，則清除堵塞物。

（2）檢查發(fā)射器或接收器的透鏡是否被嚴(yán)重污染；若污染，則用清水沖洗污物，用脫脂棉清潔透鏡。

（3）若氣溫持續(xù)低于0 ℃時(shí)，檢查發(fā)射器或接收器的透鏡表面是否有較多積雪等凝結(jié)物；有則說(shuō)明窗口加熱器出現(xiàn)故障，先切斷電源，檢查電控箱內(nèi)F2（10A）保險(xiǎn)絲是否損壞，若損壞則替換相應(yīng)配件，最后接通電源。

（4）經(jīng)過(guò)以上步驟，若故障仍無(wú)法排除，請(qǐng)與廠家聯(lián)系。

故障3：設(shè)備觀測(cè)的能見(jiàn)度值明顯低于實(shí)際值。

這種情況大多數(shù)是由于設(shè)備的探測(cè)采樣空間內(nèi)有飛蟲(chóng)等干擾物存在，這些物體的反射光進(jìn)入接收器，產(chǎn)生了類(lèi)似于低能見(jiàn)度的強(qiáng)散射光效果。此時(shí)的能見(jiàn)度時(shí)間曲線會(huì)出現(xiàn)明顯的跳動(dòng)。排故步驟如以下幾點(diǎn)。

（1）檢查設(shè)備采樣空間及其附近是否有飛蟲(chóng)等干擾物的存在，清除后等待10分鐘，數(shù)據(jù)應(yīng)恢復(fù)正常。

（2）經(jīng)過(guò)以上步驟，若故障仍無(wú)法排除，請(qǐng)與廠家聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

[1] 前向散射能見(jiàn)度儀觀測(cè)規(guī)范（試行）[S].中國(guó)氣象局，2009.

[2] CJY-1G型能見(jiàn)度儀使用說(shuō)明書(shū)洛陽(yáng)凱邁（環(huán)測(cè)）公司[Z].endprint