CAWS600型自動站安裝故障實例排查

沈龍喜 王 偉 鄧麗萍

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CAWS600型自動站安裝故障實例排查

沈龍喜1王 偉2鄧麗萍3

1.詔安縣氣象局 2.三明市氣象局 3.漳平市氣象局

2012年，詔安縣氣象局啟動了新站搬遷工作，新站在安裝CAWS600型自動站時出現(xiàn)了一例不常見的故障，故障表現(xiàn)為地溫數(shù)據(jù)不規(guī)則跳變。對此，保障人員對地溫變送板、七芯電纜、電磁干擾、防雷板等關(guān)鍵部位一一進行排查，最終找到故障根源。本文總結(jié)了整個故障的排查思路和過程，以期對后期的故障排查起到指導(dǎo)作用。

自動站安裝 故障實例 排查過程

因城市建設(shè)發(fā)展需要，福建省詔安縣氣象局于2012年啟動了觀測站的搬遷工作。由于時間緊，觀測場基礎(chǔ)設(shè)施直至2012年12月底才完成，12月29日安裝儀器設(shè)備，準(zhǔn)備于2013年1月1日開始新舊站對比觀測，此次安裝的自動站型號為華云的CAWS600型，該型號的自動站在福建省已經(jīng)投入運行了10年，因此安裝過程非常順利。

1 故障現(xiàn)象

在整套自動站安裝完成之后，技術(shù)人員啟動了計算機，設(shè)置好自動站參數(shù)，問題出現(xiàn)了：地溫數(shù)據(jù)異常，各層地溫數(shù)據(jù)無規(guī)律的跳變。仔細觀察屏幕上的數(shù)據(jù)發(fā)展，各層地溫數(shù)據(jù)并不是全為-24.6℃，有些看起來象是正常的，但下一分鐘又不正常了。

2 故障排查思路和過程

2.1 故障排查思路

CAWS600型自動站運行多年，技術(shù)人員對故障排查積累了豐富的經(jīng)驗，對地溫數(shù)據(jù)無規(guī)律跳變的排查步驟主要分以下兩種情況：（1）所有地溫數(shù)據(jù)異常，此時應(yīng)重點排查接線情況、地溫變送板、7芯電纜、防雷板的地溫通道、采集器、電磁干擾；（2）個別地溫數(shù)據(jù)異常，此時應(yīng)重點排查接線情況、地溫傳感器、4066芯片。

2.2 故障排查過程

由于所有的地溫數(shù)據(jù)都出現(xiàn)無規(guī)律跳變，因此故障的排查按第一種思路進行。

經(jīng)過檢查，確認(rèn)接線情況良好后，技術(shù)人員更換了地溫變送板，然而情況依舊。會不會備用板也是壞的？但這種可能性很小，盡管如此，技術(shù)人員還是第二次更換了地溫變送板。一開始好像正常了，然而，沒過多久，數(shù)據(jù)又開始異常了，至此基本可以斷定地溫變送板沒有問題。

（1）檢查7芯電纜。由于7芯電纜已經(jīng)穿管埋地，現(xiàn)場也沒有備用電纜可以替代，技術(shù)人員用萬用表對7芯電纜兩兩短接進行測試，測試結(jié)果是7芯電纜正常。

（2）檢查防雷板。把溫濕傳感器的溫度部分4根線直接接到7芯電纜的防雷板端口后，地溫數(shù)據(jù)顯示正常。至此，可以斷定防雷板和采集器的地溫通道是正常的。因此把故障檢查的重點放在了7芯線到地溫傳感器這一部分。但是，根據(jù)前面所做的檢查，地溫傳感器、地溫變送板、7芯電纜和采集器都排除了，還有什么原因能導(dǎo)致所有地溫數(shù)據(jù)異常呢？

（3）查找電磁干擾源。經(jīng)過前面幾個步驟的檢查，技術(shù)人員均未找到故障原因，隨后開始排查是否存在電磁干擾。由于站點所處位置有一條22kV的高壓線環(huán)繞觀測場的東、北、西三面，距離觀測場平均在15m左右，但高壓線是穿鋼管埋地的，而且埋設(shè)深度接近2m。技術(shù)人員雖然懷疑是干擾源引起地溫數(shù)據(jù)異常，但對于高壓線這個干擾因素并不太看好，不過還是認(rèn)真檢查了各部分特別是地溫變送板的接地情況，重新對接地端子做了除銹處理，保證接地良好。然而，開機測試結(jié)果是問題依舊。

（4）重查線路和地溫變送板。按照排查思路，幾個該檢查的節(jié)點都一一檢查過了，但故障原因仍然沒有找到，因此只能回到線路的檢查上來。地溫變送板在正常工作時，指示燈應(yīng)該是常亮的，只在數(shù)據(jù)采集時會短時熄滅。但經(jīng)過觀察，地溫變送板的燈并沒有熄滅，一開始技術(shù)人員也有注意到這個問題，所以大家會懷疑地溫變送板故障，但更換地溫變送板后，故障并沒有排除，可見地溫變送板處于正常工作狀態(tài)。經(jīng)過排查，其他的問題都排除了，最后大家只得又把疑點返回到“地溫變送板指示燈不滅”這個問題上來(圖1) 。

圖1 地溫變送板

首先，地溫變送板指示燈不滅意味著地溫變送板沒有收到指令進行數(shù)據(jù)采集，而發(fā)送指令由22號線來完成，根據(jù)前面的檢查，七芯線是正常的，從防雷板到地溫變送板的接線也沒接錯，接觸良好。整套設(shè)備在安裝之前剛剛經(jīng)過省裝備中心檢定過，所有設(shè)備都是正常的。機箱里的線束連接著插頭都是廠家做好的，即使更換采集器，線序也不會亂。有工作人員提出采集器到防雷板的接線是否有問題，負責(zé)調(diào)配設(shè)備的人員回復(fù)說設(shè)備是經(jīng)過裝備中心檢定正常才發(fā)下來的，接線沒有問題，所以技術(shù)人員都沒有去認(rèn)真檢查這部分的線路。直到這時才去認(rèn)真核對采集器到防雷板的接線情況。果然，在對22號線的檢查中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)了問題所在，22號線在采集器一端接錯了一個位置，不仔細看很難發(fā)現(xiàn)。正因為22號線接錯了，不能對地溫變送板發(fā)送采集指令，因而變送板的指示燈不會滅，而計算機屏幕上的數(shù)據(jù)實際上都不是真實的數(shù)據(jù)。把22號線重新接好后，地溫數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，至此，故障解決（圖2）。

圖2 CAWS600采集器

3 結(jié)論

對于很多技術(shù)人員來說，本文介紹的這種故障還是第一次碰到，相對比較難排查。由于一開始技術(shù)人員認(rèn)為設(shè)備是經(jīng)過省裝備中心檢定正常的，線束也都是廠家做好固定的，所以沒有去檢查機箱內(nèi)的接線情況。事后分析，有可能是因為裝備中心人員在檢定時拆過線，而后在恢復(fù)時接錯了位置?，F(xiàn)場安裝人員過分依賴省局裝備中心，認(rèn)為經(jīng)過裝備中心檢定正常的設(shè)備不會出現(xiàn)問題，故而忽略了這部分檢查。并且，在發(fā)現(xiàn)地溫變送板的指示燈異常時沒有深究其原因，錯過了發(fā)現(xiàn)故障原因的關(guān)鍵點。綜上兩點，導(dǎo)致在整個故障的排查過程中走了彎路，降低了故障排查的時效性。從中可知，自動站故障排查是一項科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎Ｕ先藛T對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象要進行認(rèn)真分析原因，不能存有僥幸心理，否則可能導(dǎo)致故障排查失敗。

[1] 中國氣象局. 地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社, 2003.

[2] 中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司. 地面氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件操作手冊[M]. 北京：氣象出版社, 2005.

[3] 中國氣象局綜合觀測司. 氣象裝備技術(shù)保障手冊[M]. 北京：氣象出版社, 2011.