長汀國家基本站對一次雷擊事件的應急處理

袁靖凱++賴洞森++劉佳明

摘 要：以一次自動站雷擊故障處理過程為例，探討優(yōu)化自動站故障排查以及后續(xù)數(shù)據(jù)處理方法。

關鍵詞：新型自動站；故障排查；數(shù)據(jù)處理一、引言

長汀國家基本氣象站是根據(jù)全國氣候分析和天氣預報的需要所設置的氣象觀測站，擔負著本區(qū)域和國家氣象信息交換任務，是我國天氣氣候站網(wǎng)中的組成部分。長汀國家基本站承擔著全天24小時的氣象觀測任務，保持DZZ5和CAWS600B兩套自動氣象站雙軌運行。自動站數(shù)據(jù)已成為地面氣象觀測的原始數(shù)據(jù)，但又因自動站儀器感應元件的非線性，它較之前人工觀測儀器更容易出現(xiàn)故障，如何在觀測工作中保證自動站數(shù)據(jù)的完整性和準確性成為了地面觀測工作的重點，也是每位觀測員在值班中必須掌握的技能。本文通過對長汀自動氣象站一次雷擊事故分析，討論了當DZZ5型氣象觀測系統(tǒng)設備故障時，所采取的應急處理方法、后續(xù)相應數(shù)據(jù)的處理以及兩套不同氣象觀測系統(tǒng)切換時應該注意的地方，供地面測報工作人員參考。

二、故障現(xiàn)象

2016年8月12日午后，長汀縣大范圍出現(xiàn)強對流天氣，雙套自動站中DZZ5型自動氣象站在一陣雷雨天氣后出現(xiàn)監(jiān)控界面數(shù)據(jù)空白，顯示全要素缺測。

三、應急處理過程

故障發(fā)生后，我局值班人員立即采取措施排查故障，首先對業(yè)務軟件和電腦分別進行重啟，但仍不能解決問題，之后采取由外而內的方法排查故障：第一步檢查供電系統(tǒng)：查看主采集器電源燈是否工作正常，同時用萬用表直流20V檔測量主采集器輸入電壓是否正常；第二步檢查主采工作情況：通過直連數(shù)據(jù)線將主采集器與筆記本電腦連通，通過業(yè)務軟件或串口調試助手，確定主采集器是否工作正常；第三步檢查通訊情況：采集的數(shù)據(jù)通過光模塊傳送到業(yè)務值班室，可利用光纖筆測試觀測場至值班室光纖是否正常，光轉換器通過光纖跳線直連，分別檢查光纖和光轉換器是否能正常。

經(jīng)過一番檢查，最終確定故障原因為業(yè)務機串口被擊壞，至12日22時45分維修完畢，業(yè)務主機開始正常接收數(shù)據(jù)。應急處理期間各觀測數(shù)據(jù)于18時09分由DZZ5自動氣象站切換至CAWS600B自動氣象站傳輸，21時35分切換至新型站備份機傳輸，22時45分維修完畢，重新恢復業(yè)務主機運行。

四、后續(xù)處理及影響

恢復業(yè)務主機運行后，我站通過地面綜合觀測業(yè)務軟件SMO對新型站數(shù)據(jù)進行了歷史數(shù)據(jù)下載，具體方法為：在SMO中點擊數(shù)據(jù)處理按鈕，然后點擊歷史數(shù)據(jù)下載選項，選擇需下載的數(shù)據(jù)的起止時間，勾選覆蓋正常數(shù)據(jù)及同時上傳兩個選項，點擊開始下載即可。由于前期排查故障和維護儀器時有中斷過主采供電等原因，造成了新型站12日19時-21時三個時次的數(shù)據(jù)無法從采集器中卸載，最終這三個時次數(shù)據(jù)依然只能用老站CAWS600B的數(shù)據(jù)去代替。

根據(jù)2016年9月召開的全省8月份氣象觀測與信息網(wǎng)絡業(yè)務質量通報會上的通報，長汀國家基本氣象站因8月12日雷擊事件最終造成了21條數(shù)據(jù)缺測：分別為12日19-21時小時蒸發(fā)量、小時最小能見度值、小時最小能見度出現(xiàn)時間、小時一分鐘能見度值共12條；12日22、23時，13日0時3小時變壓共計3條；13日19-21時24小時變壓、24小時變溫共計6條。

五、分析原因

1.無法補救的缺測

（1）蒸發(fā)缺測。故障發(fā)生在12日17時17分-22時45分，且恢復正常后新型站無法從采集器中卸載到19時-21時的相應數(shù)據(jù)，故19時-21時數(shù)據(jù)由老站CAWS600B所采集到的數(shù)據(jù)代替，因老站CAWS600B無蒸發(fā)傳感器，按現(xiàn)行業(yè)務規(guī)定19時-21時3個時次的小時蒸發(fā)量只能按缺測處理。由于現(xiàn)行業(yè)務規(guī)定明確了“一日內缺測2個及以上小時蒸發(fā)量時，該日日蒸發(fā)也按缺測處理”，因此12日日蒸發(fā)也按缺測處理。

12日20時正點觀測前，還處在故障時間內，為避免13日日蒸發(fā)再次缺測，我站及時啟用了測針手動量取大型蒸發(fā)皿內的水位余量24.8mm，13日20時正點觀測前再次量取水位余量為30.6mm，通過12日余量加上13日降水量再減去13日余量，計算出13日日蒸發(fā)量為6.0mm。

（2）能見度缺測。19時-21時數(shù)據(jù)由老站CAWS600B所采集到的數(shù)據(jù)代替，且因老站CAWS600B無能見度傳感器，按現(xiàn)行業(yè)務規(guī)定這三個時次內小時最小能見度值、最小能見度出現(xiàn)時間、小時一分鐘能見度值共計9條數(shù)據(jù)按缺測處理。

2.可補救的缺測

在故障期間，因啟用備份自動站，所有的數(shù)據(jù)文件均由老站CAWS600B傳輸?shù)绞【?，維護結束后切換回新站業(yè)務主機傳輸并補調數(shù)據(jù)后，仍然缺失了12日19-21時三個時次的新型站數(shù)據(jù)，雖然維修完畢后及時將老站數(shù)據(jù)拷貝至業(yè)務主機上，但由于新老站數(shù)據(jù)文件格式的不一致，當12日22時、23時以及13日0時在業(yè)務主機上編發(fā)正點長Z文件時，新型站業(yè)務軟件無法讀取到由老站采集的12日19-21時的本站氣壓，因此無法計算出后續(xù)時次的3小時變壓，最終導致12日22時、23時和13日0時3小時變壓的缺測。 同理12日19-21時缺失的新型站氣壓、氣溫數(shù)據(jù)，導致了第二天19-21時的24小時變壓和變溫的缺測。

上述幾個數(shù)據(jù)的缺測通過后續(xù)的數(shù)據(jù)處理是可以避免的，當DZZ5業(yè)務主機恢復正常工作后，應對19-21時時次的長Z文件進行更正。重新補調編發(fā)19-21時正點長Z文件，補調后的界面內各項數(shù)據(jù)均缺失，將CAWS600B中采集的19-21時正點數(shù)據(jù)依次手動填入到相應位置，再進行更正編發(fā)。新生成的19-21時長Z文件將再次上傳到省局，覆蓋之前由老站CAWS600B上傳的19-21時長Z文件，同時寫入B庫。當12日22時-13日0時編發(fā)正點長Z文件時，計算3小時變壓所需要的數(shù)據(jù)，將自動從B庫中讀取19-21時氣壓數(shù)據(jù)，這就不會出現(xiàn)12日22時-13日0時3小時變壓要素的缺測，同理也不會造成13日19-21時24小時變壓、24小時變溫要素的缺測。

六、結語

此次雖然處理排除了自動站通訊故障，分析總結，發(fā)現(xiàn)整個故障排查過程可以進行相應優(yōu)化以節(jié)省排故時間。遇到新型站出現(xiàn)故障時候，要沉著冷靜，切忌慌亂，因硬件故障導致整套自動站無法正常工作，或因通訊故障導致數(shù)據(jù)無法返回時，且在1小時內無法恢復時，及時啟用新型站備份自動站上傳數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)上傳的時效性，后對新型自動站進行故障排查。同時各縣級臺站應注重備件的儲備，充足的備件儲備可以極大的提高排除各類故障的速度，從而減少故障對本臺站業(yè)務質量的影響。

另一方面由于后續(xù)數(shù)據(jù)處理的不當造成了一些不必要的數(shù)據(jù)缺測，地面氣象觀測人員平時應加強業(yè)務學習，不斷提高業(yè)務水平，認真研讀各類業(yè)務文件、規(guī)定，充分理解數(shù)據(jù)文件的格式、類型。

在計算機備份方面，將新型站計算機與備份計算機共享，并通過“地面觀測輔助軟件”備份新型站計算機中的相應參數(shù)至備份計算機ISOS相應目錄，且每小時自動將MOI軟件中AwsDataBase里的B庫、C庫，SMO中的設備、質控、訂正中的小時、分鐘數(shù)據(jù)及天氣現(xiàn)象綜合判斷的分鐘數(shù)據(jù)備份到備份機下。兩臺計算機均采用氣象網(wǎng)絡授時，如遇雷擊造成新型站串口損壞或整個計算機損壞，只需切換數(shù)據(jù)線到備份機，直接打開備份機上的SMO、MOI、MOIFTP等業(yè)務軟件，便可直接使用，操作簡單、便捷。