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(guān)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(yù)報的需要所設(shè)置的氣象觀測站,擔(dān)負(fù)著本區(qū)域和國家氣象信息交換任務(wù),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(dān)著全天24小時的氣象觀測任務(wù),保持DZZ5和CAWS600B兩套自動氣象站雙軌運(yùn)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(yīng)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(zhǔn)確性成為了地面觀測工作的重點(diǎn),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(dāng)DZZ5型氣象觀測系統(tǒng)設(shè)備故障時,所采取的應(yīng)急處理方法、后續(xù)相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理以及兩套不同氣象觀測系統(tǒng)切換時應(yīng)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(qiáng)對流天氣,雙套自動站中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,顯示全要素缺測。
三、應(yīng)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(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(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)換器是否能正常。
經(jīng)過一番檢查,最終確定故障原因為業(yè)務(wù)機(jī)串口被擊壞,至12日22時45分維修完畢,業(yè)務(wù)主機(jī)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(jī)傳輸,22時45分維修完畢,重新恢復(fù)業(yè)務(wù)主機(jī)運(yùn)行。
四、后續(xù)處理及影響
恢復(fù)業(yè)務(wù)主機(jī)運(yùn)行后,我站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中點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理按鈕,然后點(diǎn)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(diǎn)擊開始下載即可。由于前期排查故障和維護(hù)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(luò)業(yè)務(wù)質(zhì)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(bǔ)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(fù)正常后新型站無法從采集器中卸載到19時-21時的相應(yīng)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(wù)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(wù)規(guī)定明確了“一日內(nèi)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(diǎn)觀測前,還處在故障時間內(nèi),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(nèi)的水位余量24.8mm,13日20時正點(diǎn)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(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。
2.可補(bǔ)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(hù)結(jié)束后切換回新站業(yè)務(wù)主機(jī)傳輸并補(bǔ)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(jī)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(jī)上編發(fā)正點(diǎn)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3小時變壓,最終導(dǎo)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(dǎo)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(dāng)DZZ5業(yè)務(wù)主機(jī)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(bǔ)調(diào)編發(fā)19-21時正點(diǎn)長Z文件,補(bǔ)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(diǎn)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(diǎn)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(jié)語
此次雖然處理排除了自動站通訊故障,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(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1小時內(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,后對新型自動站進(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(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)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(qiáng)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。
在計算機(jī)備份方面,將新型站計算機(jī)與備份計算機(jī)共享,并通過“地面觀測輔助軟件”備份新型站計算機(jī)中的相應(yīng)參數(shù)至備份計算機(jī)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(jī)下。兩臺計算機(jī)均采用氣象網(wǎng)絡(luò)授時,如遇雷擊造成新型站串口損壞或整個計算機(jī)損壞,只需切換數(shù)據(jù)線到備份機(jī),直接打開備份機(jī)上的SMO、MOI、MOIFTP等業(yè)務(wù)軟件,便可直接使用,操作簡單、便捷。