DZZ4新型自動(dòng)氣象站供電系統(tǒng)故障分析及排除方法

摘要：本文通過分析DZZ4新型自動(dòng)站電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成和工作原理，結(jié)合工作實(shí)際出現(xiàn)的故障現(xiàn)象提出相應(yīng)的故障排除方法，旨在為各站出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)解決提供參考。

關(guān)鍵詞：新型自動(dòng)站;電源系統(tǒng);故障分析

中圖分類號(hào)： TN86;P415.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ?A ? ? ? ? DOI編號(hào)： ? 10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.060

本站從2012年6月安裝了DZZ4新型自動(dòng)站，該站應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和外部總線技術(shù)，一個(gè)主采，多個(gè)分采的結(jié)構(gòu)模式，優(yōu)于以前的業(yè)務(wù)站，具有高可靠性、準(zhǔn)確性、便于維修和擴(kuò)展，通過幾年的運(yùn)行，出現(xiàn)一些故障。本文重點(diǎn)針對(duì)電源系統(tǒng)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和排除方法進(jìn)行了總結(jié)，為出現(xiàn)電源故障及時(shí)排除提供參考。

1 室內(nèi)電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

室內(nèi)線纜走暗線，不得暴露，插座、電源開關(guān)等安裝必須符合供電部門的規(guī)范設(shè)計(jì)要求，布局合理，并有利于用電操作，室內(nèi)供電主要是220V交流供電，有專門的配電室或配電柜并配電盤專線供電，其要求符合“三相五線”制。

1.2 防雷防靜電

要有專門的機(jī)房、值班室要求鋪防靜電地板，防雷建設(shè)要符合《自動(dòng)站場室防雷技術(shù)規(guī)范》供電線路、網(wǎng)線、信號(hào)線均要安裝適配電源、信號(hào)SPD。安裝斷路保護(hù)器、浪涌保護(hù)器等，線纜末端需整理整齊。

1.3 備份電源

經(jīng)常停電的需要配備發(fā)電機(jī)，必須配備UPS系統(tǒng)，保證自動(dòng)站室內(nèi)與室外持續(xù)供電達(dá)8小時(shí)以上。

1.4常見故障

當(dāng)出現(xiàn)220V交流給自動(dòng)供電出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)造成自動(dòng)站施放蓄電池提前存儲(chǔ)的電量，長期停電，會(huì)造蓄電池過度放電，電壓會(huì)逐漸下降，當(dāng)電池電壓低于11.8V時(shí)（一般8～9天），自動(dòng)站就不會(huì)正常工作，影響到部分傳感器的正常工作，例如：氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、蒸發(fā)等。

2 室外電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

供電系統(tǒng)單元集中于電源箱，主要由空氣開關(guān)、開關(guān)電源、防雷單元、蓄電池、充電保護(hù)模塊組成。

2.2工作原理

AV220V電源通過空氣開關(guān)后接到開關(guān)電源，開關(guān)電源的作用是將220V電經(jīng)過變壓后輸出DC12V直流電壓，一路為主采直接供電，一路到充電保護(hù)模塊后給蓄電池充電。當(dāng)停電時(shí)由蓄電池直接給主采供電，為了防止雷擊浪涌破壞自動(dòng)站設(shè)備，電源系統(tǒng)在每個(gè)步驟都并聯(lián)一組防雷模塊進(jìn)行保護(hù)，從而保證自動(dòng)站正常運(yùn)行。

3 電源系統(tǒng)常見故障及排除方法

3.1 檢查線路是否連接

當(dāng)出現(xiàn)供電系統(tǒng)故障時(shí)，先對(duì)各部件、接線柱進(jìn)行檢查，確保連接正常;然后檢查電源箱到主采之間電纜連接正常與否，排除斷路和短路問題;再檢查采集箱各接插件是否連接正常。

3.2 空氣開關(guān)與交流防雷模塊

空氣開關(guān)的損壞或跳閘，由蓄電池直接給主采供電，一般能堅(jiān)持3～5天，當(dāng)損壞或跳閘時(shí)表現(xiàn)為輸入市電無輸出，直接更換新的即可。

防雷模塊窗口正常狀態(tài)為黑色，損壞為紅色，當(dāng)損壞后，空開就會(huì)跳閘也合不上，要及時(shí)更換新的防雷模塊，如果無新的更換，為了保障自動(dòng)站正常運(yùn)行，暫時(shí)可以取下防雷模塊，之后要及時(shí)換上新的防雷模塊。

3.3開關(guān)電源

將220V市電轉(zhuǎn)換為12V直流電的設(shè)備，正常工作時(shí)“DCon”指示燈亮，檢查時(shí)輸入端供電在220V左右，輸出12～15V之間，當(dāng)輸出沒有或很低時(shí)可以斷開接線再測一下;當(dāng)輸出正常時(shí)則后端線路或設(shè)備有可能短路;當(dāng)輸出還不正常則進(jìn)行更換即可。

3.4充電保護(hù)模塊

充電保護(hù)模塊具有電流單向流動(dòng)性的特點(diǎn)，即直流電通過此模塊只能給蓄電池充電，卻不能夠返回，根據(jù)其特性可進(jìn)行檢測，當(dāng)斷開輸入測量輸入端無電壓值屬正常，斷開蓄電池輸出端電壓應(yīng)在13.8V左右屬正常，當(dāng)其損壞既無以上兩個(gè)特性，也不會(huì)給蓄電池充電，造成電池電壓低影響正常業(yè)務(wù)。

3.5 蓄電池

蓄電池的使用壽命為2～3年，當(dāng)停電后蓄電池就會(huì)給自動(dòng)站供電，當(dāng)供電時(shí)間短時(shí)就應(yīng)當(dāng)更換蓄電池;當(dāng)電池電壓低于12V時(shí)也可能是充電單元損壞，不能給蓄電池充電。

3.6直流防雷模塊

直流防雷模塊正常時(shí)指示燈為亮，故障時(shí)指示燈滅，供電系統(tǒng)中有兩組直流防雷模塊，其一是串聯(lián)在開關(guān)電源直接的通路中，另一組是串聯(lián)在電池供電通路中。

當(dāng)輸入端有13.8V左右的電壓時(shí)，輸出端無電壓或很小，表明設(shè)備損壞，及時(shí)更換或短時(shí)間跳過該設(shè)備，即可排除故障。

4結(jié)語

新型自動(dòng)站的建設(shè)和普及勢在必行，觀測人員將面臨著承擔(dān)自動(dòng)站保障工作，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，能夠及時(shí)排除，為保障自動(dòng)站穩(wěn)定的運(yùn)行提供強(qiáng)有力的支撐。

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作者簡介：劉志，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：氣象業(yè)務(wù)管理。