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    長汀國家基本站對一次雷擊事件的應(yīng)急處理

    2017-07-29 16:54:51長汀縣氣象局龍巖市氣象局龍巖市永定區(qū)氣象局袁靖凱劉佳明賴洞森
    海峽科學(xué) 2017年6期
    關(guān)鍵詞:變壓氣象站能見度

    .長汀縣氣象局 .龍巖市氣象局 .龍巖市永定區(qū)氣象局 袁靖凱劉佳明賴洞森

    長汀國家基本站對一次雷擊事件的應(yīng)急處理

    1.長汀縣氣象局 2.龍巖市氣象局 3.龍巖市永定區(qū)氣象局 袁靖凱1劉佳明2賴洞森3

    基于新型氣象自動站DZZ5一次故障的分析和處理,分析總結(jié)出現(xiàn)故障時,為保證數(shù)據(jù)的完整性和上傳的及時性,在兩套不同氣象站觀測系統(tǒng)切換過程中時的注意事項,為保障維護人員應(yīng)對緊急故障處理提供參考和借鑒。

    新型自動氣象站 故障排查 數(shù)據(jù)處理

    長汀國家基本氣象站是全國氣候分析和天氣預(yù)報需要所設(shè)置的氣象觀測站,擁有DZZ5[1]和CAWS600B兩套自動氣象站,擔(dān)負(fù)著本地區(qū)氣象數(shù)據(jù)校驗和國家氣象信息交換等重要任務(wù),是我國天氣氣候站網(wǎng)的組成部分。

    氣象數(shù)據(jù)探測、收集是氣象部門進(jìn)行天氣預(yù)報、科研等各項工作的基礎(chǔ),氣象資料的準(zhǔn)確、詳實是氣象業(yè)務(wù)的基本要求,它直接關(guān)系著氣象服務(wù)質(zhì)量和預(yù)警預(yù)報的準(zhǔn)確性[2]。準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)又基于氣象設(shè)備的正常工作。因此保障設(shè)備的正常工作是基層地面觀測人員的重要工作之一。本文通過對自動氣象站一次事故的分析處理,以及出現(xiàn)故障時為保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時上傳所采取的應(yīng)急處理方法、系統(tǒng)切換等,為地面測報工作人員提供參考。

    1 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,DZZ5型自動氣象站在一陣?yán)子晏鞖夂蟪霈F(xiàn)監(jiān)控界面數(shù)據(jù)空白,所有要素顯示缺測。

    2 應(yīng)急處理過程

    故障發(fā)生后,長汀縣氣象局值班人員立即采取應(yīng)急措施排查故障,首先認(rèn)為是電腦或業(yè)務(wù)軟件出現(xiàn)Bug,對業(yè)務(wù)軟件和電腦分別進(jìn)行重啟,但仍不能解決問題,之后采取由外而內(nèi)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正常工作,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(wù)軟件或串口調(diào)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(wù)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(zhuǎn)換器通過光纖跳線直連,分別檢查光纖和光轉(zhuǎn)換器是否正常。經(jīng)過一番檢查,最終確定故障為業(yè)務(wù)主機串口被擊壞,至12日22時45分維修完畢,業(yè)務(wù)主機開始正常接收數(shù)據(jù)。

    應(yīng)急處理期間各觀測數(shù)據(jù)于18時09分由主站DZZ5自動氣象站切換至備份站CAWS600B自動氣象站作為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)上傳傳輸,22時45分維修完畢,切換回主站DZZ5,重新恢復(fù)業(yè)務(wù)主機運行。

    3 數(shù)據(jù)的卸載補傳

    恢復(fù)業(yè)務(wù)主機運行后,通過地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件SMO對新型站數(shù)據(jù)進(jìn)行了歷史數(shù)據(jù)下載,具體方法為:在SMO軟件中點擊數(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。

    4 數(shù)據(jù)缺測原因及處理

    4.1 蒸發(fā)量及能見度缺測要素處理

    在排查故障和維護儀器時有中斷過主采供電等原因,造成了DZZ5新型站12日19~21時三個時次的數(shù)據(jù)缺測,無法從主采集器中卸載,導(dǎo)致這三個時次數(shù)據(jù)用備份站CAWS600B的數(shù)據(jù)代替。由于備份站CAWS600B無蒸發(fā)傳感器和能見度傳感器,造成3小時內(nèi)的小時蒸發(fā)量和能見度等要素缺測。

    長汀國家基本站因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。

    根據(jù)現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定[3],一天內(nèi)缺測2個及以上小時蒸發(fā)量時,該日日蒸發(fā)量按缺測處理,因此12日日蒸發(fā)量按缺測處理。故障發(fā)生時處在12日20時正點觀測前,為避免13日日蒸發(fā)量再次缺測,本站及時啟用測針手動量取大型蒸發(fā)皿內(nèi)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,通過計算得到13日日蒸發(fā)量為6.0mm。

    由于備份站CAWS600B無能見度傳感器,現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定這三個時次內(nèi)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。

    4.2 部分要素缺測數(shù)據(jù)補救措施

    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【郑S護結(jié)束后切換回新站業(yè)務(wù)主機傳輸并補調(diào)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(wù)主機上,但由于新老站數(shù)據(jù)文件格式的不一致,當(dāng)12日22時、23時以及13日0時在業(yè)務(wù)主機上編發(fā)正點長Z文件時,新型站業(yè)務(wù)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3h變壓,最終導(dǎo)致12日22時、23時和13日0時3h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(dǎo)致了第二天19~21時的24h變壓和變溫的數(shù)據(jù)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(dāng)DZZ5業(yè)務(wù)主機恢復(fù)正常工作后,應(yīng)對19~21時時次的長Z文件進(jìn)行更正。重新補調(diào)編發(fā)19~21時正點長Z文件,補調(diào)后的界面內(nèi)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(yīng)位置,再進(jìn)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(dāng)12日22時~13日0時編發(fā)正點長Z文件時,計算3h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3h變壓要素的缺測,同理也不會造成13日19~21時24h變壓、24h變溫要素的缺測。

    5 總結(jié)

    此次處理過程雖然排除了自動站通訊故障[4],但經(jīng)過分析總結(jié),發(fā)現(xiàn)整個故障排查過程可以進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化以節(jié)省排查時間。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(dǎo)致整套自動站無法正常工作,或因通訊故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法返回時,且在1h內(nèi)無法恢復(fù)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,再對新型自動站進(jìn)行故障排查。同時各縣級臺站應(yīng)注重備件的儲備,充足的備件儲備可以極大提高排除各類故障的速度,最大限度降低故障對本臺站業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響。

    另一方面由于后續(xù)數(shù)據(jù)處理的不當(dāng)也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(yīng)加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),不斷提高業(yè)務(wù)水平,認(rèn)真研讀各類業(yè)務(wù)文件、規(guī)定,充分理解數(shù)據(jù)文件的格式、類型。同時可以通過“地面觀測輔助軟件”備份新型站計算機中的相應(yīng)參數(shù)至備份計算機ISOS相應(yīng)目錄,且每小時自動將MOI軟件中AwsDataBase里的B庫、C庫,SMO中的設(shè)備、質(zhì)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,從而實現(xiàn)新型站業(yè)務(wù)機與備份站業(yè)務(wù)機的共享。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(wù)軟件,便可直接使用,從而最大限度地降低故障對本臺站業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響。

    [1] 中國華云技術(shù)開發(fā)公司.DZZ5型自動氣象站用戶指南及系統(tǒng)說明[M].北京:中國華云技術(shù)開發(fā)公司,2013.

    [2] 劉佳明,黃開燮,童章志.區(qū)域自動站常見故障維護及分析[J].福建電腦, 2014(12):152–153.

    [3] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定使用手冊[M].北京:氣象出版社,2016.

    [4] 樊改娥,高香元,劉培娥.淺析自動氣象站故障[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2008,18(23):217-218.

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