自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障的分析與處理

楊娜娜

摘 要 CAWS600型自動(dòng)氣象站的出現(xiàn)，使修武縣抗自然災(zāi)害能力又上升了一個(gè)新的階段。根據(jù)CAWS600型自動(dòng)氣象站的操作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出CAWS600型自動(dòng)氣象站在工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的故障，并提出維修方案。

關(guān)鍵詞 CAWS600型自動(dòng)氣象站；自然災(zāi)害

中圖分類號(hào)：P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2016）01--02

根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)配置，將在一個(gè)區(qū)域內(nèi)所有CAWS600自動(dòng)氣象站組成一個(gè)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)，由中心站軟件對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，可大致掌握該區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)天氣狀況及發(fā)展趨勢(shì)[1]。同時(shí)，CAWSAnyWhere2010統(tǒng)一版中心站軟件還可以對(duì)數(shù)據(jù)采集器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的參數(shù)設(shè)置、讀取、數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)處理，而且可通過(guò)靈活的短信方式進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和讀取，真正實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的智能管理。修武縣氣象局于1958年11月建氣象站。主要承擔(dān)地面測(cè)報(bào)、農(nóng)氣測(cè)報(bào)、預(yù)報(bào)服務(wù)、人工影響天氣、氣象行政執(zhí)法、防雷減災(zāi)服務(wù)等工作任務(wù)[2]。本文通過(guò)對(duì)CAWS600型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障的分析和總結(jié)，歸納出一系列的維修方案。為我市抗自然災(zāi)害工作做出貢獻(xiàn)。

1 自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)介紹

自動(dòng)站主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、主控微機(jī)、打印機(jī)和通訊部件等幾部分組成。CAWS600型自動(dòng)站室外部分有溫度、濕度、氣壓（采集器機(jī)箱內(nèi)）、地溫、風(fēng)向風(fēng)速、感雨、雨量、輻射、日照和蒸發(fā)等傳感器、供電系統(tǒng)和CAWS600數(shù)據(jù)采集器及前置機(jī)；室內(nèi)部分主要有主控微機(jī)、打印機(jī)和UPS不間斷電源等。

自動(dòng)氣象站一般是通過(guò)微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和采集處理的。各個(gè)傳感器的感應(yīng)元件隨著氣象要素的變化，使相應(yīng)傳感器輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化由數(shù)據(jù)采集器所采集，并進(jìn)行線性化和定標(biāo)處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制；通過(guò)預(yù)處理后得出各個(gè)氣象要素的實(shí)時(shí)值，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS232通信口傳送到主控微機(jī)中，并實(shí)時(shí)顯示。在定時(shí)觀測(cè)時(shí)刻，數(shù)據(jù)采集器中的觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS232通信口傳送到主控微機(jī)中進(jìn)行計(jì)算處理后，并按統(tǒng)一的格式生成數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)。同時(shí)，可按規(guī)定生成各種氣象報(bào)告電碼，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)資料進(jìn)一步加工處理后，生成全月數(shù)據(jù)文件及全年數(shù)據(jù)文件，利用配備的打印機(jī)可打印出氣象報(bào)表。

CAWS600型自動(dòng)氣象站共有3種類型，即CAWS600-B型——為不帶輻射的基本站配置；CAWS600-S型——為不帶輻射的基準(zhǔn)站配置；CAWS600-SE型——為帶輻射的基準(zhǔn)站或基本站配置。

2 自動(dòng)氣象站的常見(jiàn)故障分析及處理

2.1 電源指示燈不亮

首先檢查供電系統(tǒng)是否破損，如果蓄電池或者是太陽(yáng)能無(wú)法供電，電源無(wú)法接通，指示燈不亮。正常供電值為11.0 V～14.7 VDC。

如果蓄電池和電壓能夠正常供電，那么檢查電源板是不是出現(xiàn)故障，如被燒壞等情況。在檢查電源板是否燒壞時(shí)，需要把電源板拆卸下來(lái)，檢查是不是電路出現(xiàn)了問(wèn)題。

2.2 電源指示燈、網(wǎng)絡(luò)指示燈都亮，但中心站收不到數(shù)據(jù)

正常工作狀態(tài)下其紅色指示燈為閃爍狀態(tài)，閃爍間隔大概為3 s。閃爍間隔不對(duì)時(shí)有可能是采集程序走亂，這時(shí)采集數(shù)據(jù)也不正確，就需要重新啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集器；傳感器有故障時(shí)，也可能影響采集程序的運(yùn)行，這時(shí)可以先拔下采集器上所有傳感器插頭，只留供電端，重新開(kāi)機(jī)，查看采集器工作是否正常。若正常，然后再依次插上傳感器插頭，判斷是哪一個(gè)傳感器引起的故障。

如果指示燈等在工作時(shí)1 s閃爍1次，先觀察其閃爍時(shí)間的長(zhǎng)短，如果過(guò)一會(huì)恢復(fù)正常情況，有可能是設(shè)備此時(shí)正在尋找網(wǎng)絡(luò)。如果1 s閃1次持續(xù)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就需要測(cè)驗(yàn)SIM卡和GPRS信號(hào)是不是出現(xiàn)問(wèn)題，把卡取出來(lái)，放到正常的設(shè)備上去試驗(yàn)，如果卡可以正常使用，就說(shuō)明信號(hào)都是正常的，此故障可以排除。

檢查天線在連接中是不是出現(xiàn)故障或者是接觸不良的情況。

如果以上故障都可以排除，接下來(lái)檢查SIM卡在安裝時(shí)的故障，SIM卡是否和設(shè)備完全接觸。對(duì)接觸點(diǎn)進(jìn)行清理，檢查是不是有接觸不良的問(wèn)題。

檢查設(shè)備參數(shù)是否丟失。檢查方法是通過(guò)開(kāi)機(jī)之后的蜂鳴器鳴響聲。如果開(kāi)機(jī)之后立即出現(xiàn)聲響，此時(shí)設(shè)備是完好的。如果鳴響在開(kāi)機(jī)之后的2～3 s后發(fā)出，那么此時(shí)就可以確定設(shè)備的參數(shù)已經(jīng)丟失了，需要工作人員重新設(shè)置。

如果參數(shù)和SIM都能正常工作，但是找不到GPRS信號(hào)，有極大可能是設(shè)備的主板出現(xiàn)了問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候可以采用重新更換設(shè)備主板的方法來(lái)試驗(yàn)，但是也要重新設(shè)置站點(diǎn)的參數(shù)。

2.3 出現(xiàn)“信道A錯(cuò)誤”或所有示值均異常，則有可能是通訊故障

首先排除采集器故障，在采集器故障時(shí)，主要看紅色指示燈的閃爍狀態(tài)。閃爍狀態(tài)是正常的，就可以排除此故障，如果不正常，首先維修采集器。

檢查通訊連路上（從采集器串口至計(jì)算機(jī)串口）所有接插部件是否牢固。經(jīng)常插拔處有無(wú)接觸不良或斷開(kāi)；并檢查數(shù)據(jù)采集器機(jī)箱和計(jì)算機(jī)是否有良好的接地。

觀測(cè)場(chǎng)周圍是否有強(qiáng)干擾源，如通信或電視廣播發(fā)射塔等。若有，必須把通信電纜線穿到帶屏蔽的PVC管中并埋在地溝中走線。

通訊設(shè)置是否錯(cuò)誤，默認(rèn)為COM1 4800 N 8 1。

排除串口隔離器故障，去掉串口隔離器若恢復(fù)正常，則需更換串口隔離器。

排除計(jì)算機(jī)串口問(wèn)題，更換一臺(tái)計(jì)算機(jī)，或換一個(gè)計(jì)算機(jī)串口看是否恢復(fù)正常。

排除DT50或DT500串口故障，量RS232口的3、1之間電壓應(yīng)為-9VDC。

2.4 采集器故障

若確認(rèn)采集器故障，則用DETERMINAL終端或采集器維護(hù)終端對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。首先，在確認(rèn)采集器通信狀態(tài)正常時(shí)，進(jìn)入采集器終端菜單，利用技術(shù)手冊(cè)給出的各種檢測(cè)命令進(jìn)行檢測(cè)，如TEST、STATUS等。

命令簡(jiǎn)介如下。

TEST——此命令可以檢測(cè)數(shù)據(jù)采集器工作狀態(tài)是否正常。利用軟件測(cè)量采集器內(nèi)部各參考點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)，當(dāng)返回“PASS”時(shí)，說(shuō)明采集器正常工作；當(dāng)返回“FAIL”時(shí)，說(shuō)明采集器非正常工作。

RESET——采集器復(fù)位命令。此命令可使采集軟件及內(nèi)部存儲(chǔ)器復(fù)位重新開(kāi)始運(yùn)行。這樣可使采集器內(nèi)部所有采集數(shù)據(jù)丟失。

STATUS——采集器狀態(tài)命令。此命令可獲得采集器版本、程序時(shí)序安排、多項(xiàng)式定義、存儲(chǔ)器空間、開(kāi)關(guān)變量設(shè)置等信息。更多信息可用STATUS2～STATUS13 命令獲得。

U——數(shù)據(jù)卸載命令。此命令可以卸載數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部及存儲(chǔ)卡上所有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

T——時(shí)間命令。此命令可以得到采集器內(nèi)部時(shí)間。

D——日期命令。此命令可以得到采集器內(nèi)部日期。

CLEAR——清采集器內(nèi)部數(shù)據(jù)命令。此命令可以刪除采集器內(nèi)部所有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.5 某一項(xiàng)或幾項(xiàng)傳感器示值異常

跳過(guò)防雷通道將兩端接線直接連接，如果故障消失則可確認(rèn)是防雷板故障。

如果確認(rèn)故障在防雷板，則檢查其各個(gè)通道分別有無(wú)對(duì)地短路或兩端開(kāi)路，及相鄰?fù)ǖ篱g有無(wú)短路。

如果確認(rèn)某個(gè)通道有問(wèn)題，則將此通道連接的線纜移至空余通道，或者更換防雷板。

參考文獻(xiàn)

[1]李黃.自動(dòng)氣象站手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2007.

[2]張世昌.氣象裝備技術(shù)保障手冊(cè)—自動(dòng)氣象站[S].中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司，2011.

（責(zé)任編輯：劉昀）