ADTD閃電定位儀介紹與故障分析

李毅聰+計(jì)博嚴(yán)+蘇睿

摘 要：閃電定位儀是監(jiān)測(cè)雷電發(fā)生的氣象探測(cè)設(shè)備。本文介紹了ADTD閃電定位儀的探測(cè)原理，詳細(xì)介紹了Nport串口服務(wù)器設(shè)置方法。作者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)江西省閃電定位儀在業(yè)務(wù)運(yùn)行中常見的故障進(jìn)行分析，并且排查原因和列舉解決辦法，給出日常維護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：閃電定位儀；故障分析

由于地理環(huán)境的原因，地處長(zhǎng)江下游的江西省是受自然災(zāi)害影響最嚴(yán)重的省份之一，每年受雷電災(zāi)害損失高達(dá)數(shù)億元，人員傷亡也是常有發(fā)生，所以對(duì)于閃電的研究和監(jiān)測(cè)十分重要。ADTD型閃電定位儀是監(jiān)測(cè)雷電發(fā)生的氣象探測(cè)設(shè)備，能測(cè)量雷電發(fā)生的時(shí)間、強(qiáng)度、極性等信息。目前江西省共有12個(gè)縣市安裝了閃電定位儀，及時(shí)收集雷電發(fā)生的信息，對(duì)于雷電的預(yù)警和研究雷電活動(dòng)規(guī)律準(zhǔn)備了資料依據(jù)。

一、閃電介紹

閃電是一種自然現(xiàn)象，是云與云之間、云與地之間或者云體內(nèi)各部位之間的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。通常是積雨云產(chǎn)生電荷，底層為陰電，頂層為陽(yáng)電。正電荷和負(fù)電荷彼此相吸，正負(fù)電荷克服空氣的阻障連接上。產(chǎn)生出一道明亮奪目的閃光。

一次閃電的放電過(guò)程：云層荷電形成電分布---初始擊穿---梯級(jí)先導(dǎo)---聯(lián)結(jié)過(guò)程---第一回?fù)?--K過(guò)程---J過(guò)程---直竄先導(dǎo)---第二回?fù)簟?閃電的放電過(guò)程中最重要的是回?fù)暨^(guò)程，因?yàn)榛負(fù)舻碾娏鞔?，輻射的電磁?chǎng)強(qiáng)，是形成故障造成危害的主要原因。

二、閃電定位儀工作原理

閃電定位儀工作原理：閃電定位儀通過(guò)磁環(huán)天線探測(cè)雷電發(fā)生時(shí)向外輻射的電磁波信號(hào)，磁環(huán)天線通過(guò)切割磁場(chǎng)面判斷閃電發(fā)生的方向，再由電磁波信號(hào)通過(guò)電子艙進(jìn)行分析、放大、處理得到所需的雷電波形，最后經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)發(fā)送到電腦終端進(jìn)行運(yùn)算得出閃電發(fā)生的位置、時(shí)間、強(qiáng)度等參數(shù)。

閃電定位儀系統(tǒng)主要由電源艙、電子盒、GPS天線部件、密封圈、玻璃鋼罩和NPORT通訊模塊等組成，常見故障點(diǎn)出現(xiàn)在通訊模塊、電源艙、鏈接插頭、電子盒內(nèi)各電路板等。

三、串口服務(wù)器Nport設(shè)置

NPort5110串口設(shè)備服務(wù)器是通過(guò)RS-232串口將設(shè)備連接至IP-based Ethernet LAN，Nport5110通訊模塊能將閃電信息傳送至中心站。

設(shè)置Nport：用網(wǎng)線將Nport與電腦連接，Nport出廠都有默認(rèn)設(shè)置。首先將本地電腦網(wǎng)段設(shè)置成與Nport一致，在地址欄中輸入“192.168.127.254”，回車進(jìn)入Nport內(nèi)部設(shè)置界面。左邊“Main Menu”下拉菜單可以讓我們?cè)O(shè)置成需要參數(shù)。

Nport需要設(shè)置的參數(shù)有“Network Settings（網(wǎng)絡(luò)設(shè)置）”、“Serial Settings（串口設(shè)置）”、“Operating Settings（傳輸參數(shù)設(shè)置）”。

Network Settings（網(wǎng)絡(luò)設(shè)置），在此界面中，我們需要設(shè)置IP ADRESS（該閃電定位儀臺(tái)站對(duì)應(yīng)IP）、Netmadk（子網(wǎng)掩碼）、Gateway（電腦對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)）、SNMP選Enable。設(shè)置完成后，點(diǎn)擊submit保存返回。

“Serial Settings”（串口設(shè)置）：Baud“1200”、Data bits“8”、Stop bits“1”、Parity“None”、Flow control“None”、FIFO“Enable”，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊submit保存返回。

“Operating Settings（傳輸參數(shù)設(shè)置）”，這里是設(shè)置閃電接收到數(shù)據(jù)，傳遞到中心站。將“Operation mode”選擇為“UDP Mode”模式，Packing length 輸入“0”，Delimiter 1輸入“d”，并在后面Enable打鉤，Delimiter 2 輸入“a”，后面Enable打鉤，Delimiter process 選擇“Do Nothing”，F(xiàn)orce transmit輸入“0”。UDP Mode下面4個(gè)“Destination IP address”為目的IP地址，輸入對(duì)應(yīng)目的即可?！癇egin”和“End”輸入同樣地址?！癙ort”默認(rèn)輸入4001。目的IP地址1、 2優(yōu)先選擇省級(jí)和國(guó)家級(jí)數(shù)據(jù)接收服務(wù)器的IP 地址 ，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊Sumbit按鈕，保存設(shè)置。注意：此時(shí)Nport設(shè)置已完成，但是需要斷電重啟動(dòng)Nport，才能正常工作。

Nport常見故障：Nport設(shè)備面板上有3個(gè)指示燈，分別是Ready（電源狀態(tài)燈）、Link（網(wǎng)絡(luò)連接燈）、Tx＼Rx

中心站或子站發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不正常，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，PING臺(tái)站Nport IP地址。

在排查故障時(shí)，若Nport設(shè)備正常，則檢查室外設(shè)備，電源艙有多種指示燈幫助分析故障原因。電源艙內(nèi)有8個(gè)LED小燈，左邊4個(gè)、右邊4個(gè)。分別對(duì)應(yīng)的是RD、TD、FL、ST、+5V、+15V、-15V、+12V。正常上電工作時(shí)，右邊4個(gè)（+5V、+15V、-15V、+12V）LED燈常亮，左邊（RD、TD、FL、ST）LED燈，F(xiàn)L燈不停閃爍（搜星狀態(tài)），當(dāng)搜星完成，F(xiàn)L燈滅，ST燈常亮，RD 0-15秒閃一次。

四、故障實(shí)例

實(shí)例一、江西宜春站。數(shù)據(jù)接收以上傳全部正常，但時(shí)鐘信息與北京時(shí)間相差偏大。維護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)檢查了電源倉(cāng)設(shè)備，指示燈工作正常，排除電源問題。因?yàn)闀r(shí)鐘控制與電子盒內(nèi)時(shí)基板有關(guān)，更換后，時(shí)鐘信息恢復(fù)正常。

實(shí)例二、江西南昌站。內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控顯示，南昌站435分鐘沒有閃電信息上傳。經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)檢查，電源輸出正常，RD、TD燈常亮、FL燈滅，ST燈常亮。排除電源倉(cāng)、電子盒故障問題。利用“Ping”命令與臺(tái)站Nport設(shè)備相連，顯示無(wú)法連接。將故障點(diǎn)鎖定在Nport口至通訊網(wǎng)絡(luò)端，更換Nport串口服務(wù)器，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常傳輸。

五、結(jié)語(yǔ)

閃電定位儀的探測(cè)數(shù)據(jù)越來(lái)越多的在業(yè)務(wù)中被使用，閃電定位儀的重要性也日益趨升。日常做好對(duì)閃電定位儀的維護(hù)至關(guān)重要。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)閃電定位儀的工作原理有所了解，對(duì)各部件的工作性能有所熟知，才能在故障發(fā)生時(shí)準(zhǔn)備排查出故障點(diǎn)，盡快使閃電定位儀恢復(fù)正常工作。在每次故障排除后，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改，排除隱患，提高閃電定位儀的運(yùn)行穩(wěn)定性。

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