DZZ5型自動(dòng)氣象站系統(tǒng)概述及日常維護(hù)方法

摘要 簡述了DZZ5新型自動(dòng)氣象站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和日常維護(hù)的方法，該型氣象站遵從新的功能規(guī)格書的規(guī)定，基于最新的系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建而成，能夠提高地面氣象觀測的自動(dòng)化水平。同時(shí)對(duì)于自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)也提出了更高的要求。只有熟練掌握DZZ5的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及日常維護(hù)方法，才能夠減少故障發(fā)生，確保自動(dòng)氣象站連續(xù)、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 DZZ5型自動(dòng)氣象站；系統(tǒng)概述；日常維護(hù)

中圖分類號(hào) P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1007-5739（2016）05-0263-02

DZZ5型自動(dòng)氣象站是嚴(yán)格按照中國氣象局《新型自動(dòng)氣象（氣候）站功能規(guī)格書》的要求而研制的新一代多功能綜合氣象觀測系統(tǒng)。該新型自動(dòng)站采用的是“主采集器+外部總線+分采集器+傳感器+外圍設(shè)備”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式。

為保障正常運(yùn)行，除自動(dòng)氣象站日常維護(hù)顯得重要外，對(duì)其技術(shù)保障及維護(hù)也提出了更高的要求[1-2]。做好自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)，才能夠有效地減少故障發(fā)生的幾率。筆者總結(jié)了一些自動(dòng)氣象站的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，以供大家參考。

1 DZZ5新型自動(dòng)氣象站系統(tǒng)概述

DZZ5型自動(dòng)氣象站采用了國際標(biāo)準(zhǔn)并遵循標(biāo)準(zhǔn)、開放的技術(shù)路線進(jìn)行設(shè)計(jì)，它由軟件和硬件兩大部分組成[3]。軟件包括兩部分，即嵌入式軟件、業(yè)務(wù)軟件；硬件包括四部分，即采集系統(tǒng)（1個(gè)主采集器和若干個(gè)分采集器）、傳感器系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)（圖1）。采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)自動(dòng)氣象站所有數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)及分析運(yùn)算。DZZ5型自動(dòng)站采集器為HY3000采集器。傳感器系統(tǒng)是用以測量相應(yīng)的氣象要素。供電系統(tǒng)用以提供整個(gè)自動(dòng)氣象站系統(tǒng)運(yùn)行的電力供應(yīng)。一般分為交流供電、太陽能供電和交流與太陽能供電并用3種方式。通訊系統(tǒng)分為有線傳輸和無線傳輸，用以將采集核心處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

DZZ5新型自動(dòng)站的核心控制部件單元是主采集器。主采集器具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以滿足各種復(fù)雜氣象探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理要求。同時(shí)還在主采集器內(nèi)部增加了一個(gè)數(shù)據(jù)采集單元（即對(duì)常規(guī)氣象要素進(jìn)行數(shù)據(jù)探測），可以完成對(duì)相對(duì)濕度、氣壓、蒸發(fā)、總輻射、能見度、空氣溫度、降水、風(fēng)速、風(fēng)向等的探測、數(shù)據(jù)采集[4]。

DZZ5采用分布式結(jié)構(gòu)，能夠很容易地實(shí)現(xiàn)功能的擴(kuò)展。外部總線采用CAN總線技術(shù)和國際標(biāo)準(zhǔn)CANopen協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)氣象站的最小配置，并最大限度地降低了成本且易于維護(hù)。在CAN總線技術(shù)中，采用的硬件控制技術(shù)和軟件控制協(xié)議，能夠保證在使用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的高速傳輸和穩(wěn)定可靠。

掌握了DZZ5新型自動(dòng)氣象站的“積木式”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有助于更好地做好日常維護(hù)工作，防患于未然，最大限度地減少故障的發(fā)生，從而確保自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行。

2 DZZ5新型自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)

2.1 百葉箱和溫濕度分采集器維護(hù)

每月清掃百葉箱內(nèi)的灰塵，避免用手及不清潔的物體接觸溫濕傳感器的保護(hù)罩。維護(hù)時(shí)百葉箱內(nèi)的HMP155溫濕度傳感器不得移到百葉箱外面。只能用干潔毛刷刷拭或用濕抹布擦拭百葉箱，而對(duì)傳感器的濾紙部分只能用干潔毛刷刷拭（切忌直接用濕抹布擦拭）[5]。定期查看溫濕度傳感器的感應(yīng)部位離地面的距離是否在1.5 m處，如有誤差需要及時(shí)調(diào)整。

2.2 采集器維護(hù)

首先應(yīng)該檢查一下主采集器上的運(yùn)行指示燈的秒閃狀態(tài)是否正常，CF卡指示燈是否正常。此外，還要檢查采集器的接口與各個(gè)傳感器以及業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)之間連接是否牢固。每月打開并清理采集器機(jī)箱內(nèi)的灰塵、雜物，檢查底部進(jìn)線孔是否密封完好[4]。每年春季對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行全面檢查，對(duì)接地電阻進(jìn)行復(fù)測。

2.3 風(fēng)向風(fēng)速傳感器維護(hù)

每年定期維護(hù)風(fēng)傳感器1次，清洗風(fēng)傳感器軸承；經(jīng)常觀察風(fēng)杯、風(fēng)向標(biāo)體轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、平穩(wěn)；下過冰雹后應(yīng)該仔細(xì)檢查風(fēng)傳感器有否受損；檢查、校準(zhǔn)風(fēng)向標(biāo)指北方位[6]。當(dāng)遇到嚴(yán)重污染天氣，要清除積聚在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間縫隙的污垢。清洗風(fēng)傳感器的滾動(dòng)軸承時(shí)，必須密封清洗。滾動(dòng)軸承兩邊帶防塵蓋，清洗時(shí)可以不把防塵蓋取下。把軸承放入高號(hào)汽油中浸泡0.5～1.0 h，在浸泡過程中要多次旋轉(zhuǎn)，使贓物隨汽油排出。

2.4 氣壓傳感器的維護(hù)

應(yīng)在斷電下進(jìn)行安裝或更換氣壓傳感器時(shí)，測量其供電電壓是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)，電壓不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致部分氣壓數(shù)據(jù)的缺測。PTB210氣壓傳感器安裝在機(jī)箱內(nèi)，打開機(jī)箱門時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生較大的氣流。為保證精度，建議每年對(duì)照良好的便攜標(biāo)準(zhǔn)儀器檢查1次。

2.5 稱重降水傳感器的維護(hù)

DSC2型稱重降水傳感器既可作為自動(dòng)觀測儀單獨(dú)使用，又可作為單獨(dú)的傳感器接在傳統(tǒng)的自動(dòng)氣象站上。每年至少檢查2次DSC2稱重降水傳感器，每年春季應(yīng)對(duì)其進(jìn)行防雷安全檢查。隨時(shí)根據(jù)需要對(duì)集水桶進(jìn)行清桶，尤其是雨水多的情況下，要及時(shí)清桶，否則會(huì)造成數(shù)據(jù)的缺失，對(duì)傳感器的穩(wěn)定性也不利。清空或者減少集水桶內(nèi)液體時(shí)，需要給傳感器斷電，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

每日定時(shí)進(jìn)行儀器小清潔，應(yīng)及時(shí)將口沿積雪掃入桶內(nèi)，口沿以外的積雪、沙塵等雜物應(yīng)及時(shí)清除。預(yù)計(jì)將有沙塵天氣但無降水，應(yīng)及時(shí)將桶口加蓋；沙塵天氣結(jié)束后及時(shí)取蓋。入冬之前在有冰凍的地區(qū)按照要求添加航空液壓油，添加防凍液。

2.6 地溫傳感器的維護(hù)

傳感器多余的線應(yīng)盡量穿在PVC管內(nèi)，或塑料紙包裹后埋于土內(nèi)[7]。經(jīng)常檢查地表溫度傳感器和淺層地溫傳感器是否發(fā)生變化，并注意檢查傳感器電纜。深層地溫傳感器的維護(hù)，雨后和雪融化后應(yīng)檢查深層地溫硬橡膠套管內(nèi)是否存在積水[8]。

2.7 電源系統(tǒng)維護(hù)

電源為整套自動(dòng)氣象站提供電力供應(yīng)。不間斷電源所采用的電池為鉛酸免維護(hù)電池，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水，需要做的就是每月完全放電1次以延長電池使用壽命。定期清理太陽能板表面上的塵土和雜物，并檢查太陽能板連接線及地線接觸是否良好[9]。每年定期檢查電纜是否損傷、老化以及電纜與傳感器及采集器連接是否有松動(dòng)現(xiàn)象。

2.8 通訊系統(tǒng)維護(hù)

通訊系統(tǒng)是整個(gè)綜合氣象業(yè)務(wù)中的重中之重，通訊出現(xiàn)故障會(huì)影響軟件對(duì)數(shù)據(jù)的卸載和報(bào)文的上傳。定期檢查光纜線路是否有裸露、彎折等情況，檢查光線模塊是否處在高溫的環(huán)境下。做好防雷措施，防止雷擊損壞通訊設(shè)備。定時(shí)重啟路由器和交換機(jī)[10]。

3 結(jié)語

通過對(duì)DZZ5新型自動(dòng)氣象站的介紹，使得觀測人員對(duì)其有了更全面的認(rèn)識(shí)，以確保氣象觀測數(shù)據(jù)連續(xù)、準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 張小石，黃莉芬，黃志興.DZZ1—2型自動(dòng)氣象站的維護(hù)[J].廣東氣象，20O9（5）：63-64.

[2] 幸衛(wèi)斌，范宜構(gòu)，黃發(fā)明，等.淺談自動(dòng)氣象站維護(hù)問題[J].民營科技，2009（3）：108.

[3] 臧海光，徐劍平，李曉利，等.DZZ4新型自動(dòng)氣象站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及日常維護(hù)方法[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（7）：267-268.

[4] 崔辰，李京.DZZ5新型自動(dòng)氣象站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及日常維護(hù)[J].科技風(fēng)，2014（2）：58.

[5] 歐晉輝，曾文卓，袁桂花，等.自動(dòng)氣象站設(shè)備故障及維護(hù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（9）：325-326.

[6] 朱保美，周清.DZZ4型自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（18）：230-231.

[7] 朱燕.淺談自動(dòng)氣象站維護(hù)維修[J].吉林農(nóng)業(yè)，2013（2）：203-204.

[8] 邵文東，李偉根，王薈.新型自動(dòng)氣象站常見故障維修與日常維護(hù)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，21（7）：150-151.

[9] 晁紅艷，袁志強(qiáng).DZZ4新型自動(dòng)氣象站常見故障排除及日常維護(hù)[J].青海氣象，2015（3）：35-38.

[10] 黃曉華，閻友民.新型自動(dòng)氣象站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及傳感器的日常維護(hù)與維修[J].沙漠與綠洲氣象，2015，9（8）：156-158.