米雷等

摘要 根據(jù)章黨自動(dòng)氣象站日常維護(hù)和故障處理經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)了工作中常見(jiàn)故障處理、維護(hù)方法和注意事項(xiàng)，為保障設(shè)備正常運(yùn)行和氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 DZZ5型自動(dòng)氣象站；常見(jiàn)故障；維護(hù)；處理

中圖分類(lèi)號(hào) P414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1007-5739（2015）01-0245-01

目前，地面氣象觀(guān)測(cè)站主要通過(guò)自動(dòng)氣象站來(lái)開(kāi)展氣象探測(cè)業(yè)務(wù)，自動(dòng)觀(guān)測(cè)已經(jīng)取代部分人工觀(guān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了大氣探測(cè)自動(dòng)化。自動(dòng)氣象站在觀(guān)測(cè)密度、準(zhǔn)確度以及連續(xù)性方面有著人工觀(guān)測(cè)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是要保證自動(dòng)氣象站正常運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)氣象站的日常維護(hù)和故障處理顯得尤為重要[1]。

1 新型自動(dòng)氣象站基本介紹

DZZ5型新型自動(dòng)站分為采集系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和供電系統(tǒng)四大部分，采用了最先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和外部總線(xiàn)技術(shù)，采用的是“主采集器+外部總線(xiàn)+分采集器+傳感器+外圍設(shè)備”的結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)方式充分考慮到了能夠?qū)崿F(xiàn)全要素、綜合觀(guān)測(cè)的能力，同時(shí)具備高性能、多功能的數(shù)據(jù)處理能力。

2 自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障及維護(hù)

2.1 主采集系統(tǒng)

主采集系統(tǒng)是自動(dòng)氣象站的核心，由硬件和嵌入式軟件組成。硬件包含高性能的嵌入式處理器、高精度的A/D電路、高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、大容量的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、傳感器接口、通信接口、CAN總線(xiàn)接口、外接存儲(chǔ)器接口、監(jiān)測(cè)電路、指示燈等，硬件系統(tǒng)能夠支持嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的運(yùn)行。夏季惡劣天氣、雷暴天氣容易造成主采集器損壞，一旦損壞需要重新更換。因此，做好觀(guān)測(cè)場(chǎng)防雷十分重要。

2.2 溫濕度分采集器

CAWA3000-TH溫濕分采集器通過(guò)CAN總線(xiàn)與主采集器相連。DZZ5型自動(dòng)氣象站采用的是鉑電阻HY-T型溫濕度傳感器，Pt-100鉑電阻作為測(cè)溫感應(yīng)元件，其阻值隨溫度變化而變化，根據(jù)測(cè)出的電阻值，經(jīng)變換計(jì)算處理可變成溫度示值。溫度傳感器出現(xiàn)故障，應(yīng)首先使用萬(wàn)用表直接測(cè)量傳感器的阻值，與實(shí)際溫度對(duì)比，以確定傳感器是否正常。如果正常檢查接線(xiàn)是否有虛接現(xiàn)象，以及屏蔽線(xiàn)是否接好。

HYHMP155A濕度傳感器的測(cè)濕元件是聚合物薄膜電容傳感器HUMICAP180，供電電源為7～35 V DC。濕度傳感器發(fā)生故障時(shí)，使用萬(wàn)用表檢查傳感器的電壓是否正常；測(cè)量通道故障，在采集器加載0～1 V直流電壓，檢查測(cè)量通道的實(shí)際濕度值是否與加載電壓對(duì)應(yīng)的濕度值相同。

對(duì)溫濕度傳感器的日常維護(hù)，只能用干潔的毛刷刷拭或用濕抹布擦拭百葉箱，不可用水沖洗。傳感器在使用過(guò)程中若感應(yīng)部件頭有灰塵，應(yīng)用小毛刷輕輕刷去，切勿用手直接接觸。

2.3 雨量傳感器

SL3-1型雨量傳感器由承水器、上翻斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗等組成，儀器感應(yīng)器用二芯電纜連接，輸出機(jī)械觸點(diǎn)信號(hào)（干簧管）。雨量傳感器一般每月維護(hù)1次，汛期降水較多時(shí)可酌情增加。常規(guī)的維護(hù)，主要是檢查雨量傳感器的各個(gè)漏斗、濾網(wǎng)、出水孔有無(wú)堵塞，并進(jìn)行清洗。對(duì)雨量傳感器的清洗，嚴(yán)禁用手直接觸摸翻斗，在清洗過(guò)程中要注意上翻斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)是否靈活，如不靈活，則應(yīng)給軸承加潤(rùn)滑劑或稍稍松動(dòng)軸承上的固定螺絲。同時(shí)，檢查雨量傳感器的水平泡內(nèi)氣泡是否在中心位置，如有偏移，應(yīng)及時(shí)調(diào)整[2]。冬季不用時(shí)，將傳感器外殼用塑料蓋蓋好，防止風(fēng)沙將傳感器進(jìn)水口堵住。

當(dāng)有降水，無(wú)降水量記錄時(shí)，處理的方法是打開(kāi)雨量傳感器外筒，檢查雨量筒內(nèi)承水口、漏斗是否被灰塵、雜物堵塞；檢查計(jì)數(shù)翻斗是否結(jié)有蜘蛛網(wǎng)；檢查翻斗在反轉(zhuǎn)時(shí)干簧管是否吸合；使用標(biāo)準(zhǔn)量杯檢查雨量翻斗數(shù)是否正常；檢查測(cè)量通道，使用導(dǎo)線(xiàn)搭碰測(cè)量通道的輸入端子，檢查采集器計(jì)數(shù)是否正常；檢查接線(xiàn)是否有虛接現(xiàn)象，屏蔽線(xiàn)是否接好。

2.4 DSC2型稱(chēng)重式降水傳感器

收集降水的集水桶經(jīng)稱(chēng)重單元懸掛在圓柱體支座上的法蘭盤(pán)上，集水桶內(nèi)的降水由稱(chēng)重單元進(jìn)行稱(chēng)重。根據(jù)稱(chēng)得的降水重量即可換算成降水量。稱(chēng)重降水出現(xiàn)降水量滯后現(xiàn)象屬于正常現(xiàn)象。日常維護(hù)時(shí)要擰緊該傳感器下面的保護(hù)螺釘，以免損壞內(nèi)部的振動(dòng)弦線(xiàn)，工作時(shí)再擰松保護(hù)螺釘；平時(shí)要保證稱(chēng)重懸掛機(jī)構(gòu)能自由活動(dòng)；清空或減少集水桶內(nèi)液體時(shí)應(yīng)將感應(yīng)器斷電；清空集水桶后，集水桶的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)原對(duì)準(zhǔn)的傳感器，保證位置與上次相同，并檢查水平狀態(tài)。

2.5 氣壓傳感器

HYPTB210系列數(shù)字氣壓表完全適應(yīng)室外安裝，具有耐溫范圍廣的特點(diǎn)，并不需要進(jìn)行特別的維護(hù)，只要定期檢查通氣孔內(nèi)是否被異物、灰塵堵住，保證通氣順暢。如果傳感器出現(xiàn)故障，直接檢查氣壓傳感器串口和氣壓傳感器的工作狀態(tài)；如果串口通訊出現(xiàn)故障，使用串口調(diào)試檢查采集器氣壓通訊串口的工作狀態(tài)。

2.6 地溫分采集器

CAWS3000-ST地溫分采集器通過(guò)CAN總線(xiàn)與主采集器相連。Pt-100鉑電阻作為測(cè)溫感應(yīng)元件。如果地溫出現(xiàn)跳變，首先檢查地溫管內(nèi)是否有積水，其次檢查接線(xiàn)是否有破損、短路現(xiàn)象。

2.7 風(fēng)向風(fēng)速傳感器

EL15-1C風(fēng)速傳感器的測(cè)量是利用一個(gè)低慣性的風(fēng)杯部件作為感應(yīng)部件，感應(yīng)部件隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)風(fēng)速碼盤(pán)進(jìn)行光電掃描，輸出相應(yīng)的電脈沖信號(hào)。傳感器出現(xiàn)故障時(shí)使用便攜式示波器檢查風(fēng)速傳感器輸出的脈沖信號(hào)是否正常。

EL15-2C風(fēng)向傳感器是利用一個(gè)低慣性的風(fēng)向標(biāo)部件作為感應(yīng)原件，風(fēng)向標(biāo)部件隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸下端的風(fēng)向碼盤(pán)，此碼盤(pán)按7位格雷碼編碼進(jìn)行光電掃描輸出格雷碼信號(hào)。傳感器出現(xiàn)故障時(shí)使用萬(wàn)用表檢查傳感器輸出的風(fēng)向格雷碼信號(hào)是否正常。測(cè)量通道出現(xiàn)故障時(shí)檢查采集器的測(cè)量通道的格雷碼測(cè)量是否正常。風(fēng)向風(fēng)速傳感器如果使用得當(dāng)則無(wú)需特別維護(hù)。

2.8 自動(dòng)蒸發(fā)測(cè)量傳感器

E601型自動(dòng)蒸發(fā)測(cè)量傳感器是利用超聲波測(cè)距原理，對(duì)準(zhǔn)蒸發(fā)皿內(nèi)的水面高度變化進(jìn)行檢查，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。當(dāng)傳感器發(fā)生故障時(shí)，使用萬(wàn)用表測(cè)量檢查供電是否正常，根據(jù)實(shí)際水位高度查看傳感器輸出的電流信號(hào)是否正常，輸出4 mA對(duì)應(yīng)高水位，20 mA對(duì)應(yīng)低水位。測(cè)量通道故障，可以通過(guò)輸入4～20 mA直流電流，檢查采集器的測(cè)量通道有無(wú)異常。

蒸發(fā)傳感器的維護(hù)：要定期清洗蒸發(fā)桶，水位較低時(shí)注意加水，保證水位一直在最高和最低量程之間[3]。

2.9 自動(dòng)能見(jiàn)度觀(guān)測(cè)儀器

在日常工作中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)能見(jiàn)度值明顯過(guò)高或過(guò)低的情況。如能見(jiàn)度值明顯過(guò)高大多數(shù)情況是由于發(fā)射器到接收器的光路被阻擋所致。若窗口被污染，要清潔窗口；保護(hù)罩被堵塞，應(yīng)清除堵塞物。能見(jiàn)度過(guò)低是由于采樣受到干擾，應(yīng)查看在樣本附近是否有樹(shù)枝、蜘蛛網(wǎng)等雜物存在；檢查發(fā)射器光線(xiàn)是否會(huì)通過(guò)某物體反射到達(dá)接收器視場(chǎng)內(nèi)。

2.10 自動(dòng)站與計(jì)算機(jī)終端

有時(shí)自動(dòng)站主采集器采集不到數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)傳輸不到計(jì)算機(jī)終端。如果自動(dòng)站采集不到數(shù)據(jù)，一般是空氣開(kāi)關(guān)跳開(kāi)、交流電輸入不正常、蓄電池出現(xiàn)故障。計(jì)算機(jī)終端卸載不了數(shù)據(jù)時(shí)，如果是串口通訊隔離器出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)更換串口隔離器；如不是串口通訊隔離器故障，應(yīng)查看通訊電纜是否出現(xiàn)短路和斷路，如有故障應(yīng)重新接好[4]。

3 參考文獻(xiàn)

[1] 蒲曉勇，謝從剛，向立莉.自動(dòng)氣象檢定結(jié)果不確定度的評(píng)定與表示[J].氣象水文海洋儀器，2010，27（4）：39-43，46.

[2] 歐晉輝，曾卓文，袁桂花，等.自動(dòng)氣象站設(shè)備故障及維護(hù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（9）：325-326.

[3] 欒永衛(wèi).淺談DAWS600型自動(dòng)氣象站日常維護(hù)及故障處理[J].中國(guó)科技博覽，2011（33）：584-585.

[4] 朱建華.更換自動(dòng)氣象站儀器的注意事項(xiàng)[J].廣東氣象，2010，32（5）：61-62.