新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障判斷處理與維護(hù)

摘 要：以DZZ3型自動(dòng)氣象站為例，通過(guò)介紹新型自動(dòng)站的設(shè)備組成，重點(diǎn)探討了其運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的常見(jiàn)故障，并提出相應(yīng)的判斷、處理方法，以保障自動(dòng)氣象站的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：新型自動(dòng)站；常見(jiàn)故障；判斷處理；日常維護(hù)

DZZ3型自動(dòng)氣象站是一種集氣象傳感技術(shù)、總線式數(shù)據(jù)采集技術(shù)、微機(jī)與通訊技術(shù)為一體，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)大氣溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、降水、地溫、蒸發(fā)等氣象要素進(jìn)行全自動(dòng)觀測(cè)，是目前我國(guó)自動(dòng)氣象站的重要組成部分。系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器、電源部件、數(shù)據(jù)傳輸模塊四部分組成，主要功能有采集功能、管理功能、系統(tǒng)監(jiān)控。新型自動(dòng)氣象站的出現(xiàn)，大大解放了氣象觀測(cè)人員的勞動(dòng)力，有效地提高了氣象探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，但要確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的不間斷采集、傳輸，在加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)的同時(shí)，還需掌握其常見(jiàn)故障應(yīng)急處理方法。

1 現(xiàn)場(chǎng)判斷故障的原則、方法和步驟

新型自動(dòng)氣象站故障類別主要有：氣象要素測(cè)量性能下降、自動(dòng)站工作不正常和業(yè)務(wù)測(cè)報(bào)錯(cuò)誤等三類；判斷故障基本原則有：安全原則、邏輯原則、分解原則、替代原則、記錄原則；基本方法有：替代法、測(cè)量法、顯示采集器實(shí)時(shí)信息法。當(dāng)自動(dòng)站出現(xiàn)氣象要素值異常時(shí)，一般在現(xiàn)場(chǎng)判斷故障可按下列的流程進(jìn)行（見(jiàn)圖1）。

2 新型自動(dòng)站常見(jiàn)故障判斷處理與維護(hù)

在新型自動(dòng)氣象站運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)氣象探測(cè)數(shù)據(jù)有異常情況時(shí)，應(yīng)按照“電源系統(tǒng)——采集器——傳感器——通信模塊”的順序逐一進(jìn)行判斷、處理。

2.1 電源系統(tǒng)故障的判斷與處理

當(dāng)新型自動(dòng)站電源Run指示燈不亮?xí)r，可按圖2流程判斷故障點(diǎn)，在此過(guò)程中，需要用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)。

（1）測(cè)量采集器的輸入電壓：拔下采集器的電源輸入端子，使用萬(wàn)用表直流檔檢測(cè)輸入端子的正負(fù)間電壓，如果為零，則表明系統(tǒng)電源故障，檢查充電控制器；如果在10.8至14.4V間，則采集器內(nèi)部電源損壞，需要更換采集器。（2）測(cè)量充電控制器輸出電壓：當(dāng)無(wú)直流輸出時(shí)，用萬(wàn)用表交流750V檔檢測(cè)市電，如果市電不正常，則判斷外部電源故障；反之，初步判斷充電控制器損壞。用萬(wàn)用表的直流檔檢測(cè)蓄電池電壓（10.8-14.4V），如果電壓輸出正常，則判斷充電控制器損壞，更換充電控制器；反之，更換蓄電池。

2.2 傳感器常見(jiàn)故障判斷處理與維護(hù)

2.2.1 溫度傳感器故障判斷處理與維護(hù)。溫度傳感器是承擔(dān)氣溫和地溫探測(cè)的主要部件。當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)，判斷其故障點(diǎn)，首先要斷開(kāi)電源，在采集器中找到相應(yīng)的傳感器接線端子，檢查其電纜線的擰緊程度，再將采集器與溫度傳感器完全斷開(kāi)，用萬(wàn)用表短路檔分別測(cè)量“*”與“+”及“-”與“G”端，查看是否為正常的短路狀態(tài)，并用數(shù)字萬(wàn)用表200Ω檔測(cè)量其“+”與“-”端的電阻，查看阻值的正常范圍（80-140Ω）。如果所測(cè)量的結(jié)果有一不符，則判斷溫度傳感器損壞，需要更換新的。在日常工作中，氣象觀測(cè)員應(yīng)著重加強(qiáng)對(duì)地溫傳感器的維護(hù)，在強(qiáng)降雨、降雪天氣過(guò)后，一方面應(yīng)及時(shí)松土并將土壤與傳感器的周圍壓實(shí)，使之密切結(jié)合；另一方面還應(yīng)注意查看套管是否進(jìn)水，如果傳感器管壁有水，要及時(shí)清除，否則可能會(huì)引起地溫?cái)?shù)據(jù)突變，造成探測(cè)數(shù)據(jù)異常。

2.2.2 濕敏電容傳感器故障判斷處理。濕敏電容傳感器是完成濕度探測(cè)的主要部件。當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，故障判斷應(yīng)在帶電情況下檢測(cè)。首先檢測(cè)相應(yīng)的連接電纜線是否擰緊，再將傳感器連接電纜線上標(biāo)有“+”、“-”的導(dǎo)線從端子上擰下，用萬(wàn)用表直流2V檔測(cè)量?jī)啥穗妷海榭雌渲凳欠裨?-1V之間，若大于1V，則可判斷濕敏電容傳感器損壞，需要更換新的。

2.2.3 風(fēng)向風(fēng)速傳感器故障判斷處理與維護(hù)。風(fēng)向、風(fēng)速傳感器的故障判斷，同樣需在帶電情況下檢測(cè)。當(dāng)風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)在采集器中找到與風(fēng)向、風(fēng)速相連接的端子，并查看其線纜的擰緊程度，再將風(fēng)向、風(fēng)速傳感器線纜上分別標(biāo)有“D0-D6”和“C2”的導(dǎo)線從端子上擰下，用萬(wàn)用表直流20V檔分別測(cè)量：（1）把“D0-D6”對(duì)地端電壓值大于3.5V的標(biāo)為1，低于1V的標(biāo)為0，并排成7位格雷碼，查轉(zhuǎn)換表對(duì)應(yīng)的風(fēng)向值后，與實(shí)際值作比較，從而判斷風(fēng)向傳感器是否正常。（2）在風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，測(cè)出的“C2”端對(duì)地平均電壓，其值應(yīng)在2.2V左右波動(dòng)，否則可判斷風(fēng)速傳感器故障。在日常工作中，風(fēng)向風(fēng)速傳感器容易出現(xiàn)故障，主要表現(xiàn)在風(fēng)向傳感器軸承銹蝕或被灰塵堵塞、結(jié)冰卡住。因而，每隔一段時(shí)間應(yīng)進(jìn)行清除灰塵、涂抹潤(rùn)滑油，以確保其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活；在低溫雨雪冰凍季節(jié)，在風(fēng)速不大時(shí)，由于結(jié)冰，風(fēng)杯還可能會(huì)被凍?。辉诶妆┒喟l(fā)季節(jié)，傳感器還可能遭受雷擊而損壞。為此，氣象觀測(cè)員應(yīng)加強(qiáng)儀器的季節(jié)性巡查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。

2.2.4 稱重降水傳感器常見(jiàn)故障判斷處理與維護(hù)。稱重降水傳感器是自動(dòng)探測(cè)降水量的主要部件。當(dāng)發(fā)現(xiàn)降水傳感器探測(cè)降水量出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)先查看傳感器運(yùn)行指示燈，在工作正常狀態(tài)下，表現(xiàn)為“1秒亮、1秒暗”，否則，應(yīng)測(cè)量其工作運(yùn)行直流電壓，測(cè)值應(yīng)為9～15V，如果不符，則處理單元損壞，需更換處理單元。在日常工作中，稱重降水傳感器的承水口是否被堵塞應(yīng)列入經(jīng)常性檢查，在雷電多發(fā)季節(jié)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)降水傳感器防雷安全檢查，在降雪時(shí)應(yīng)注意查看承水口是否被雪覆蓋堵塞。此外，在每年春季和冬季還應(yīng)分別對(duì)盛水桶進(jìn)行清空、清洗維護(hù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

氣象觀測(cè)員除做好各項(xiàng)觀測(cè)儀器設(shè)備和測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件的日常維護(hù)工作外，還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)并熟練掌握新型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障判斷和應(yīng)急處理技術(shù)，以確保氣象探測(cè)數(shù)據(jù)不間斷采集、傳輸。

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