一次DZZ5型自動(dòng)氣象站短路故障的排除

廖其瑞，胡瑞瑤，樊俏麗，文秀，易小蘭

（南寧市邕寧區(qū)氣象局，廣西 南寧 530299）

一次DZZ5型自動(dòng)氣象站短路故障的排除

廖其瑞，胡瑞瑤，樊俏麗，文秀，易小蘭

（南寧市邕寧區(qū)氣象局，廣西 南寧 530299）

根據(jù)故障現(xiàn)象和自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)原理可大概判斷自動(dòng)氣象站風(fēng)向風(fēng)速傳感器線纜短路故障出現(xiàn)的位置，再使用最小系統(tǒng)法可以較快地檢查排除故障。

氣象站；短路；排除

1 引言

某個(gè)DZZ5型四要素（氣溫、降水、風(fēng)向、風(fēng)速）自動(dòng)氣象站安裝完畢后數(shù)據(jù)采集和入庫正常，幾天后發(fā)現(xiàn)該自動(dòng)氣象站通訊模塊信號(hào)正常，信號(hào)顯示為在線，但是所有數(shù)據(jù)缺測(cè)。到現(xiàn)場(chǎng)檢修發(fā)現(xiàn)電源控制器保險(xiǎn)絲已燒斷，先后更換了采集器、防雷板、電源控制器故障仍然沒有排除，經(jīng)進(jìn)一步排查發(fā)現(xiàn)是風(fēng)向風(fēng)速傳感器信號(hào)線纜有短路現(xiàn)象，處理好短路的信號(hào)電纜后故障排除。

2 故障現(xiàn)象

某個(gè)DZZ5型四要素自動(dòng)氣象站安裝調(diào)試時(shí)突下大雨，開機(jī)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)站能正常采集數(shù)據(jù)，通訊模塊信號(hào)和數(shù)據(jù)入庫正常。然而幾天后監(jiān)控發(fā)現(xiàn)該自動(dòng)站數(shù)據(jù)全部缺測(cè)，但是DTU信號(hào)顯示為在線，到現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電源控制器保險(xiǎn)絲已燒斷。

3 故障排查過程

3.1 用外觀檢查法排查故障

首先檢查電源部分，用萬用表電壓檔測(cè)量蓄電池電壓，測(cè)量結(jié)果為12V屬正常工作電壓。檢查太陽能電池板、蓄電池與防雷板、電源控制器的連接均連接正確。

是否是線路連接不正確呢？繼續(xù)認(rèn)真檢查采集箱內(nèi)其他線路連接情況，與電路說明書一一對(duì)照，沒有發(fā)現(xiàn)異常情況。

因?yàn)榘惭b調(diào)試該自動(dòng)氣象站時(shí)下大雨，有可能是采集箱電路部件受潮導(dǎo)致電子元件出現(xiàn)短路燒毀，觀察采集箱內(nèi)采集器、防雷板、通訊模塊等部件外觀，沒發(fā)現(xiàn)有被燒壞痕跡。卸下被燒斷的保險(xiǎn)絲，打開電源開關(guān)，用萬用表電流檔測(cè)量電源控制上連接保險(xiǎn)絲兩頭的電流為38A，遠(yuǎn)大于正常工作電流18A，說明電路出現(xiàn)短路接地對(duì)地直接放電，導(dǎo)致保險(xiǎn)絲發(fā)生超載保護(hù)性燒斷。因此需要用替換法或最小系統(tǒng)法做進(jìn)一步的故障檢查。

3.2 用替換法排查故障

將完好的配件替換原用的配件，如果故障得到排除則說明故障出現(xiàn)在原配件處，此故障檢查排除法即為替換排除法。因?yàn)橥ㄓ嵞K工作正常，分析故障可能出現(xiàn)在電源控制器、防雷板、采集器三個(gè)部件，于是分別換上完好的電源控制器、防雷板、采集器，并分別打開電源控制器電源開關(guān)，電源控制器上的保險(xiǎn)絲仍然被燒斷，說明故障并不出現(xiàn)在上述三個(gè)功能模塊上，故障依然沒有排除。

3.3 用最小系統(tǒng)法排查故障

將電路系統(tǒng)中的所有負(fù)載拆卸掉，再將負(fù)載逐個(gè)裝回去，當(dāng)裝到某個(gè)負(fù)載時(shí)故障出現(xiàn)則說明出現(xiàn)在那個(gè)負(fù)載上，此故障檢查排除法即為最小系統(tǒng)法。經(jīng)過上述檢查排除了故障出現(xiàn)在采集箱內(nèi)配件的可能性，分析故障可能出現(xiàn)在探測(cè)傳感器上。DZZ5型四要素自動(dòng)氣象站有氣溫、雨量、風(fēng)向和風(fēng)速四個(gè)氣象要素的探測(cè)傳感器。將氣溫、雨量、風(fēng)向和風(fēng)速四個(gè)傳感器接入防雷板的插頭拔下來，換上完好的保險(xiǎn)絲。第一步，將氣溫傳感器線纜插頭插回防雷板上相應(yīng)插座，打開電源控制器電源開關(guān)，保險(xiǎn)絲沒有被燒斷，故障沒有出現(xiàn)，說明氣溫傳感器完好；第二步，將與雨量傳感器連接的線纜插頭插回防雷板上相應(yīng)插座，打開電源控制器電源開關(guān)，保險(xiǎn)絲沒有被燒斷，故障沒有出現(xiàn)，說明雨量傳感器完好；第三步，將風(fēng)向風(fēng)速連接的線纜插頭插回防雷板上相應(yīng)插座，打開電源控制器電源開關(guān)，保險(xiǎn)絲立即被燒斷，說明故障應(yīng)該出現(xiàn)在風(fēng)向風(fēng)速傳感器上，經(jīng)分析可能是風(fēng)向風(fēng)速傳感器接線錯(cuò)誤或線纜出現(xiàn)短路。

4 故障的排除

將風(fēng)桿放下，檢查風(fēng)向風(fēng)速傳感器接線盒發(fā)現(xiàn)連接線連接均正確，也沒有出現(xiàn)短路現(xiàn)象。用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)向傳感器幾個(gè)方向，同時(shí)測(cè)量風(fēng)向電壓發(fā)現(xiàn)電壓顯值正常，快速轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)速傳感器風(fēng)杯測(cè)量其輸出電流，發(fā)現(xiàn)電流隨風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)快慢發(fā)生變化，說明風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳感器正常。繼續(xù)檢查連接線纜有沒有出現(xiàn)破損短路現(xiàn)象，當(dāng)檢查到風(fēng)桿底座處時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜有破損，經(jīng)分析故障原因是由于線纜受風(fēng)桿底座擠壓出現(xiàn)絕緣膠破損引起線纜短路造成的。如圖1所示，接線防雷板接線1與2短路，造成給風(fēng)向風(fēng)速傳感器連接的+12V電源與GND直接短接形成回路。

圖1 風(fēng)向風(fēng)速傳感器連接電纜短路示意圖

將線纜破損處剪斷，用錫焊按線路連接順序重新連接，并用絕緣膠布包好。將好的保險(xiǎn)絲裝上，打開電源開關(guān)，自動(dòng)站運(yùn)行正常，故障排除。

5 結(jié)論

風(fēng)向風(fēng)速傳感器線纜短路引起保險(xiǎn)絲燒斷是自動(dòng)氣象站常見的故障，當(dāng)發(fā)生引起保險(xiǎn)絲燒斷的故障時(shí)應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象和自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)原理大概判斷故障出現(xiàn)的位置，再使用最小系統(tǒng)法可以較快地檢查排除故障。另外在安裝自動(dòng)氣象站立起風(fēng)桿時(shí)要注意保護(hù)好風(fēng)向風(fēng)速信號(hào)電纜，防止壓壞信號(hào)電纜，可避免類似故障的發(fā)生。

［1］中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司.氣象裝備技術(shù)保障手冊(cè)-自動(dòng)氣象站 ［M］.北京：中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司，2011：59-77，269-271.

［2］中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范 ［M］.北京：氣象出版社，2003：53.

［3］廣西區(qū)氣象技術(shù)裝備中心.區(qū)域自動(dòng)氣象站維護(hù)與維修培訓(xùn)材料［M］.南寧：廣西區(qū)氣象技術(shù)裝備中心，2008：12-18.

［4］龔沃超.淺談區(qū)域自動(dòng)氣象站的維護(hù) ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2007，28（S3）：29.

［5］陶偉，李艷萍，蘇禹賓.中尺度自動(dòng)氣象站維護(hù)-DTU 篇 ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2007，28（S3）：53-55.

［6］韋信高.中尺度自動(dòng)氣象站故障維護(hù)與分析 ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2008，29（2）：87-89.

［7］陸曼曼，李廣海，林明，湯妍.中尺度自動(dòng)氣象站維護(hù)維修淺談 ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2009，30（S1）：175-176.

［8］蒲利榮，吳采霞，周冬梅.自動(dòng)氣象站風(fēng)故障分析處理和維護(hù) ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2011，32（S1）：195-198.

［9］賢云.區(qū)域自動(dòng)站不上線故障的維修 ［J］.氣象研究與應(yīng)用，2011，32（S2）：210-212.

Troubleshooting of a short circuit in DZZ5 type automatic weather station

Liao Qi-rui，Hu Rui-yao，F(xiàn)an Qiao-li，Wen Xiu，Yi Xiao-lan
（Yongning District Meteorological Service，Nanning Guangxi 530299）

Based on the principle of fault phenomenon and the structure of automatic meteorological station，the spot appearing short circuit in the wind speed sensor of automatic weather station was found out to quickly solve the troubles by the minimum system method.

weather station；short circuit；troubleshooting

P415.1+2

A

1673-8411（2015）04-0106-02

2015-03-12

廖其瑞（1975-），男，廣西南寧市人，工程師，從事地面氣象測(cè)報(bào)和天氣預(yù)報(bào)服務(wù)工作。