DZZ5型新型自動氣象站的常見故障及維修維護

梁艷++李銳鋒

摘 要：根據(jù)DZZ5型自動氣象站結(jié)構(gòu)，簡述了新型自動氣象站的幾種常見問題及處理辦法。觀測人員除了要掌握各種故障處理方法外，還應(yīng)做好日常維護，最大程度地降低故障率，確保觀測質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：自動氣象站；氣象業(yè)務(wù)；采集器；雨量傳感器

中圖分類號：P415.12 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.089

DZZ5新型自動氣象站具有易拓展、易維護、操作便捷、觀測精確度高等多種優(yōu)勢特性，可滿足當(dāng)前乃至一段時間內(nèi)各級氣象站的氣象業(yè)務(wù)觀測需求，是目前我國自動氣象站的重要組成部分。新型自動站的投入運行極大地提高了氣象觀測質(zhì)量，但在其運行過程中受操作人員或機械自身等各種因素的影響，會出現(xiàn)不同程度的故障，影響正常觀測，降低觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。為了確保自動站的持續(xù)正常運行，提高觀測數(shù)據(jù)的實用性，為氣象事業(yè)的進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)，觀測人員必須要具備處理新型自動站各種故障的能力，做好維修、維護工作。

1 DZZ5型自動氣象站結(jié)構(gòu)

該自動站的主要組成部分包括主采集器、外部總線、分采集器、傳感器和外圍設(shè)備幾個部分，按照集約化的設(shè)計思路，各部件和模塊間相互兼容。采集器間采用CAN總線數(shù)據(jù)傳輸，負責(zé)自動站所有數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析計算。整個供電系統(tǒng)采用交流電轉(zhuǎn)+12VDC作為主電源，并配備蓄電池后備電源，為所有設(shè)備提供充足電能，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C。傳感器根據(jù)不同觀測需求配置，用來感應(yīng)測量相應(yīng)氣象要素。采用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和外部總線等關(guān)鍵技術(shù)，整個自動站實現(xiàn)了對包括風(fēng)向、風(fēng)速、空氣溫度、降水、氣壓、地溫、草溫、淺層地溫的自動觀測和數(shù)據(jù)采集，并新增了深層地溫自動觀測項目。整個自動站結(jié)構(gòu)在功能、性能、通訊協(xié)議等多方面有明顯改進，觀測人員要掌握其各個模塊的運行原理，避免發(fā)生故障，影響觀測質(zhì)量。

2 DZZ5型自動氣象站常見問題及處理

2.1 系統(tǒng)無法開機

系統(tǒng)無法開機時，首先要檢查電源部分，使用萬用表測量直流12 V供電系統(tǒng)是否正常，主要看220 V交流電、充電電源控制器、蓄電池等是否發(fā)生短路。如果輸出異常，則將所有負載去掉，再依次接入，逐一排查故障部分；如果電源設(shè)備正常，則檢測采集器的其他方面，發(fā)現(xiàn)問題，就要更換采集器等設(shè)備。

2.2 通訊故障

目前，新型自動站采用了RS232通訊方式。通訊故障主要表現(xiàn)為計算機接收不到數(shù)據(jù)、軟件界面顯示空白或串口通訊監(jiān)視顯示命令超時等問題。針對通訊故障，可連接調(diào)試線與采集器，查看采集器是否正常；通過短路串口2，3針的方法，查看計算機串口是否正常，如果回顯正確數(shù)據(jù)，則說明長線未連接好或斷裂；使用萬用表檢查通訊線是否正常；利用去掉串口隔離器等方法檢測，對于檢測出的故障設(shè)備，要及時維修或更換新設(shè)備。

2.3 采集器故障及處理

2.3.1 采集器故障判斷

采集器正常運行顯示指示燈“RUN”為秒閃，“CF”燈長亮是讀寫正常狀態(tài)，長滅時為不存在或空閑狀態(tài)。分采集器正常運行“SYS”燈為秒閃，CAN收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)時“CAN-T”燈為閃爍，當(dāng)CAN收發(fā)器收到數(shù)據(jù)時，“CAN-R”燈為閃爍。如果主采集器正常，分采集器“CAN-R”燈不閃爍時，要檢查CAN通信線纜是否正常。可通過發(fā)送命令檢測主采集器觀測數(shù)據(jù)是否正確，同樣以發(fā)送相應(yīng)命令法檢測分采集器的觀測數(shù)據(jù)是否正確。

2.3.2 采集器故障及處理

采集器是自動站的重要組成部分，常見的采集器故障有采集單元故障和通道防雷板故障等問題。其中，采集單元故障可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法正常卸載到計算機、整點資料丟失或溫濕度等要素缺測等多種問題。這些故障的主要原因是雷擊或其他電磁干擾致使數(shù)據(jù)采集失敗。此時，可檢查采集通信軟件的參數(shù)設(shè)置，嘗試手工卸載，并復(fù)位采集器，根據(jù)采集器指示燈判斷是否故障。如果排除直流輸出燈和交流輸入燈異常，采集面板指示燈閃爍間隔異常，說明采集單元故障，更換新的采集單元即可。如果通道防雷板故障，主要表現(xiàn)為觀測要素異常。針對該故障的處理，可使用萬用表檢查通道。如果通道上下不通，而與其他通道相通，說明防雷板被雷擊壞，更換新的防雷板即可。

2.4 濕度數(shù)據(jù)異常及處理

溫、濕度傳感器都屬于高精密電子器件設(shè)備，自身較為敏感，易受外界影響，需要定期維護檢測其接地屏蔽是否良好。如果濕度傳感器沒有數(shù)據(jù)顯示，首先可通過發(fā)送命令查看原始數(shù)據(jù)。如果沒有原始數(shù)據(jù)，則檢查傳感器的輸出電壓。由于濕度傳感器是模擬信號輸出，輸出電壓在0～1 V之間，相應(yīng)濕度值為0%～100%，因此可用萬用表測量兩端間電壓值是否符合要求；否則，更換傳感器。

2.5 雨量值異常及處理

雨量測量直接在采集器計數(shù)通道上，常見的雨量值異常表現(xiàn)為雨量值偏小、小雨時雨量值顯示0. 導(dǎo)致雨量測量異常的主要原因是傳感器故障、測量通道故障或接線故障。對于此種問題的處理，首先檢查雨量傳感器漏斗、翻斗或濾網(wǎng)部分是否被雜物堵塞，雨量筒是否有積水；檢查通訊線路是否破損或松動并處理；檢查雨量電纜各連接部分和端子部分，是否存在接觸不良、松動等異?，F(xiàn)象；使用萬用表測量雨量傳感器接線柱，檢查翻斗是否靈活，確保雨量傳感器各部分器件正常。

2.6 風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)異常及處理

新型站風(fēng)向輸出為7位格雷碼，風(fēng)速工作電壓為5 V，接在采集器計數(shù)器通道I2。導(dǎo)致風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)異常的主要原因有傳感器故障、測量通道故障和接線故障或供電故障幾種。對于該故障的處理，如果風(fēng)向、風(fēng)速同時沒有數(shù)據(jù)，則一般由電源故障造成；如果萬用表測量輸出和接地兩端電壓在工作電壓的一半，說明風(fēng)杯正常轉(zhuǎn)動，否則傳感器故障，需要更換新的。

3 結(jié)束語

為了避免上述故障的再次發(fā)生，觀測人員除了掌握故障維修技術(shù)外，還應(yīng)做好各項觀測儀器設(shè)備的日常維護工作，定期清潔采集器、溫濕度、雨量傳感器等各種設(shè)備，檢查交流輸入和直流輸出燈是否正常，檢查各設(shè)備間連接線和端子是否發(fā)生松動和破損等，并及時更換故障設(shè)備。以此確保觀測儀器處于正常使用狀態(tài)，最大程度地減少故障發(fā)生，從而發(fā)揮新型自動氣象站的優(yōu)勢。

參考文獻

[1]崔晨.DZZ5新型自動氣象站常見故障及處理方法[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）.

Common Failures and Maintenance of DZZ5 Type Automatic Weather Station

Liang Yan， Li Ruifeng

Abstract： Based on the structure of DZZ5 type automatic weather station， several common problems and treatment methods of the new type of automatic weather station are briefly introduced. In addition to the observation of a variety of fault handling methods， but also should do a good job in the daily maintenance， to the greatest extent to reduce the failure rate， to ensure the quality of observation.

Key words： automatic weather station； meteorological service； collector； rainfall sensor

〔編輯：王霞〕