新型自動氣象站測報(bào)業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行故障及解決對策

鄭健博　侯長艷

摘 要：新型自動站自投入運(yùn)行以來，大大提高了地面測報(bào)業(yè)務(wù)的質(zhì)量。根據(jù)DZZ4自動站構(gòu)架的工作原理，對自動站測報(bào)業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行中的幾種常見故障進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的處理辦法。只有加強(qiáng)自動站的日常維護(hù)，才能確保自動站的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，從而提高觀測質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：新型自動站；故障處理；日常維護(hù)；氣象測報(bào)

中圖分類號：P415.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.095

自動氣象站是地面觀測的重要設(shè)備之一，自新型自動站廣泛投入應(yīng)用以來，其特有的高自動化觀測度和觀測精確度提高了地面測報(bào)數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量，避免了人為誤差的出現(xiàn)，使氣象資料更具有代表性、實(shí)用性和比較性。但自動站在運(yùn)行期間會因各種原因而頻繁發(fā)生故障，這對業(yè)務(wù)觀測造成了一定影響。為了確保自動站測報(bào)業(yè)務(wù)軟件可持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，測報(bào)人員應(yīng)熟練掌握各種故障排查技能，使自動站盡快恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，測報(bào)人員需要加大對自動站儀器設(shè)備的維護(hù)力度，以確保測報(bào)業(yè)務(wù)順利進(jìn)行，提高測報(bào)質(zhì)量。根據(jù)石門縣臺站的運(yùn)行情況，本文主要對DZZ4新型自動站測報(bào)業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行中發(fā)生的故障進(jìn)行分析，以期提高該縣氣象測報(bào)業(yè)務(wù)質(zhì)量。

1 DZZ4自動站構(gòu)架

DZZ4新型自動站的結(jié)構(gòu)基于傳統(tǒng)自動站，主要由傳感器、采集器、供電系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)終端等組成。自動監(jiān)測數(shù)據(jù)可精確到每分鐘，采用先進(jìn)的自動化技術(shù)成果，具有高精確、易拓展和易維護(hù)等特性，可實(shí)現(xiàn)對溫度、氣壓、輻射、風(fēng)向和風(fēng)速等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動化觀測，對各節(jié)點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動對故障進(jìn)行診斷，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障位置，降低了測報(bào)人員的工作量，提高了自動站的運(yùn)行性能。

2 常見故障的處理方法

2.1 采集器故障

采集器故障的處理方法有以下4種：①采集器氣象要素出現(xiàn)缺測時(shí)，需要對連接于采集器上的各要素傳感器進(jìn)行檢查，并使用終端操作命令SENST對傳感器狀態(tài)進(jìn)行檢查，查看其是否處于運(yùn)行狀態(tài)。如果上述檢查均正常，則可判斷為通道被損壞，更換主采集器即可恢復(fù)正常。②如果分采集器要素?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)缺測，則應(yīng)檢查CAN總線連接，根據(jù)采集器面板指示燈判斷其是否處于運(yùn)行狀態(tài)，也可對傳感器的連接部位使用命令進(jìn)行檢查。在上述檢查都無誤的情況下，可判斷為通道故障，更換分采集器即可。③如果CF無法存儲數(shù)據(jù)文件時(shí)，則可使用讀卡器判斷CF卡是否存在故障。使用CF卡前，需要將其格式化，并轉(zhuǎn)化成FAT32格式在計(jì)算機(jī)上操作。如果內(nèi)存空間不足，則需要?jiǎng)h除除區(qū)占號目錄外的其他所有目錄和文件。使用采集器查看是否能正確識別CF卡，并根據(jù)RUN指示燈狀態(tài)判斷是否需要重新插入CF卡或更換CF卡，也可通過終端操作命令SAMPLES檢查CF卡是否可正常使用。如果CF卡已無法正常使用，則應(yīng)在2 min后重新用該操作命令檢查，仍無法顯示正常信息時(shí)，需要重新插入卡或更換CF卡。④GPS的對時(shí)功能無法啟動時(shí)，應(yīng)對GPS模塊中的通信連接、天線連接和安裝位置進(jìn)行檢查，判斷該模塊是否可正常運(yùn)行。輸入GPSMODE命令時(shí)，如果返為0，則說明該模塊處于允許運(yùn)行狀態(tài)；如果不為0，則需要輸入GPSMODE0命令使GPS模塊處于運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，應(yīng)對采集器GPS串口參數(shù)進(jìn)行檢查，查看其是否與GPS通信模塊的參數(shù)設(shè)置一致。

2.2 傳感器故障

自動站運(yùn)行期間，發(fā)生觀測要素傳感器出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測時(shí)的處理辦法為：定期對電纜和電纜設(shè)備進(jìn)行檢查，查看電纜是否存在破損、老化等現(xiàn)象，各傳感器與采集器、線路之間連接是否松動，電纜是否短路等。如果上述檢查結(jié)果均正常，則可判斷采集器通道配置故障，可聯(lián)系相關(guān)人員進(jìn)行檢查或更換采集器。此外，如果傳感器出現(xiàn)超差故障，一般是由傳感器自身的問題造成的，更換新傳感器即可；如果出現(xiàn)采集器通道問題，則需要根據(jù)安裝時(shí)的現(xiàn)場圖片和觀測數(shù)據(jù)分析哪個(gè)環(huán)節(jié)存在問題，隨后重新配置通道參數(shù)，并加強(qiáng)維護(hù)。

2.3 異常數(shù)據(jù)處理

自動站測報(bào)軟件在運(yùn)行的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)異常的問題。此時(shí)，需要對異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、內(nèi)插或人工替補(bǔ)等，盡量確保數(shù)據(jù)的完整性和實(shí)用性。具體維護(hù)措施分為以下3種：①溫、濕度數(shù)據(jù)異常。一般出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨天氣時(shí)，傳感器與電源接口處浸水，導(dǎo)致整點(diǎn)溫度、濕度數(shù)據(jù)不正常。此時(shí)，可以使用人工觀測替補(bǔ)法，根據(jù)人工觀測到干濕球數(shù)據(jù)對整點(diǎn)10 min前、后的數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正，或使用同時(shí)段內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)補(bǔ)測。②如果降水異常，則降水觀測會具有滯后性，往往在降水停止后，儀器自身的摩擦或其他原因會影響降水記錄。如果降水停止后2 h內(nèi)仍有降水記錄，則應(yīng)記錄從降水開始到停止時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)，超出2 h的可累計(jì)。在日常觀測中，要確保雨量筒的正常運(yùn)行，分鐘降雨量缺測時(shí)，可使用同時(shí)段降雨的平均值補(bǔ)測，并標(biāo)明數(shù)據(jù)來源，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。替代后的數(shù)據(jù)要符合本站的實(shí)際情況。③特殊天氣觀測數(shù)據(jù)異常情況的處理。自動站的觀測記錄數(shù)據(jù)量較大，大部分觀測要素之間的數(shù)據(jù)會相互影響，在極端惡劣的天氣情況下，容易造成觀測儀器故障，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)異常。此時(shí)，預(yù)審員要嚴(yán)格、仔細(xì)地核對數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)記錄，則應(yīng)及時(shí)啟用人工觀測并卸載軟件，從而確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

3 加強(qiáng)自動站的日常維護(hù)

3.1 氣壓傳感器的維護(hù)

臺站水銀氣壓表的感應(yīng)部位與傳感器的高度應(yīng)保持一致。在無法調(diào)整高度的情況下，需要重新測定海拔高度，且要在斷電的情況下更換氣壓傳感器，并避免傳感器受太陽直射和保持靜壓口暢通。

3.2 淺層和地表地溫傳感器的維護(hù)

應(yīng)及時(shí)對淺層和地表傳感器的埋設(shè)情況進(jìn)行檢查，確保埋設(shè)地面平整、無草，并做到及時(shí)松土；確保傳感器埋設(shè)位于土壤的1/2處，并清雜物，淺層地溫傳感器安裝支架的零標(biāo)線應(yīng)與地面平齊；地表溫度傳感器被淹或雪埋時(shí)，仍可繼續(xù)正常觀測，但應(yīng)在觀測薄備注欄中標(biāo)明情況。

3.3 深層地溫傳感器的維護(hù)

在發(fā)生強(qiáng)降水和雪融后，應(yīng)及時(shí)檢查深層地溫硬橡膠套管內(nèi)是否有積水并及時(shí)吸干。如果套管內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)積水，則需要更換新的橡膠套管。安裝后應(yīng)檢查傳感器感應(yīng)部位是否有伸出的內(nèi)護(hù)管，防止探頭縮進(jìn)，以免影響地溫測量數(shù)據(jù)。傳感器多余的線應(yīng)穿在PVC管內(nèi)，防止鼠蟲啃食，從而確保傳感器正常運(yùn)行。

〔編輯：張思楠〕

Abstract： The new automatic station since been put into operation， greatly improving the quality of ground forecasting business. According DZZ4 automatic station architecture works， business forecasting software runs on automatic stations in several common failures were analyzed and the corresponding approach. Only by strengthening routine maintenance of automatic stations， in order to ensure that the automatic station sustained， stable operation， thereby enhancing the quality of the observation.

Key words： new automatic station； troubleshooting； routine maintenance； weather forecast