DZZ3型自動氣象站的常見故障及維護

趙德法+孫慶好+牛雪梅

摘 要：本文就界首市DZZ3型自動氣象站日常地面測報工作中采集器、傳感器、外圍設備出現(xiàn)的故障進行簡要描述分析，結合長時間的實踐工作積累，簡要總結了采集器、傳感器、外圍設備的故障排除、處理與維護方法。

關鍵詞：DZZ3；自動氣象站；常見故障；故障維護

中圖分類號：P415.1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170733195

2015年底界首將地面氣象觀測站更新為以新型自動氣象站為核心、綜合硬件集成技術為手段的地面氣象觀測業(yè)務體系。由于自動化程度較高，各設備、部件相輔相成，任何一個部件的缺失或受損都有可能破壞氣象數(shù)據(jù)的完整性。因此，確保自動站正常運行的重要性不言而喻，對其常見故障分析與維護也就顯得格外重要。

1 采集器常見故障及維護

1.1 故障排除與處理

采集器故障一般為數(shù)據(jù)缺測，處于非正常運行狀態(tài)。對其故障排除與處理為：如果主采集器數(shù)據(jù)缺測，先檢查業(yè)務軟件參數(shù)，打開業(yè)務軟件維護終端，輸入SENST檢查各傳感器是否處于正常使用狀態(tài)，再檢查各傳感器與采集器之間的連接是否正常，然后考慮可能是通道被損壞，應更換主采集器。當主采集器處于非正常運行狀態(tài)時，主采集器工作系統(tǒng)運行指示燈處于常滅狀態(tài)，此時應重新啟動采集器或計算機來排除故障；再檢查采集器供電系統(tǒng)，是否出現(xiàn)了工作電壓不穩(wěn)定或空氣開關跳閘等異?，F(xiàn)象，用萬用表檢測采集器電源電壓是否在9～15V范圍內，然后檢查交流電電源供電性能及蓄電池充放電情況，若存在故障要盡快解決。此外，傳感器故障也會引起主采集程序的異常。

如果分采集器出現(xiàn)故障，應檢查CAN總線與主采集器的連接是否正確，觀察分采集器指示燈是否處于正常狀態(tài)，查看各傳感器與分采集器之間的連接是否處于正常工作狀態(tài)，利用主采集器上終端操作命令檢查傳感器是否為正常工作狀態(tài)。當以上這些均為正常時，可判斷通道損壞，應及時更換新的分采集器。

1.2 采集器的維護

定期檢查傳感器與采集器是否處于虛接狀態(tài)，定期檢查交流電電源供電情況及蓄電池充放電性能。定期檢查CAN總線與主采集器和分采集器的連接是否牢固。

2 傳感器常見故障及維護

2.1 傳感器自身故障排除與處理

溫度傳感器。鉑電阻溫度傳感器采用四線制標準測量方式，根據(jù)公式T=（Rt-100）/0.385計算氣溫值，其中Rt為用萬用表測出的異端電阻（阻值在80～120Ω之間）與同端電阻（阻值在1～8Ω之間）的差值，將計算的氣溫值與當前實際氣溫值比較，如果差值較大，說明傳感器故障，應更換傳感器。

濕度傳感器。根據(jù)公式RH=U×100%計算相對濕度值，其中U為傳感器輸出電壓（電壓值在0～1V之間），將計算的相對濕度值與實際值比較，如果差值較大，說明傳感器故障，應更換傳感器。

雨量傳感器。用萬用表通斷檔測量雨量傳感器紅黑接線柱的輸出信號，每翻轉1次，萬用表應發(fā)出1聲短路提示音，否則，干簧管故障，應更換干簧管或傳感器。

地溫傳感器。鉑電阻溫度傳感器同樣是采用四線制標準測量方式，同樣是地溫分采通過CAN總線與主采集器相連，所以處理分析方法與氣溫傳感器相同。

能見度傳感器。用計算機直連傳感器串口，給傳感器加電，檢查傳感器輸出的逐分鐘數(shù)據(jù)是否正確，由于傳感器的局限性，能見度過低（低于10m）或者過高（高于35000m）都不能用前向散射能見度儀進行有效測量，這時應人工測量并修改上傳數(shù)據(jù)。

2.2 傳感器的維護

2.2.1 溫濕度傳感器

定期清理百葉箱內和溫濕度過濾罩上的灰塵，定期檢查傳感器感應部分中部是否在離地面1.5±0.05m處，溫濕度傳感器禁止劇烈搖動和碰撞，以免內部鉑電阻被打碎而造成永久性損壞，禁止用手觸摸濕敏電容，以免影響觀測數(shù)據(jù)的準確性。

2.2.2 雨量傳感器

及時清除雨量傳感器承水器和過濾網(wǎng)上的雜物，保證翻斗清潔、濾網(wǎng)暢通；定期校準傳感器；定期檢查傳感器輸出端與采集器接觸狀態(tài)。

2.2.3 地溫傳感器

地表溫度傳感器切實做到一半埋入土中，一半露出地面，地溫場土壤熱力性質不均一、地溫表放置位置不當和周邊環(huán)境變化都會造成質量控制數(shù)據(jù)的誤差；深層地溫場高低、土壤性質應與觀測場地面一致，特別留意降水或者積雪融化后地溫套管內是否有積水，并注意地溫場土壤是否下陷，應及時處理，避免影響數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性；草面溫度傳感器周圍草株要及時修剪不能超過10cm，積雪掩埋傳感器時，及時將其置于積雪表面上。

能見度傳感器。及時清理透鏡窗口的灰塵和雜物，儀器工作一段時間后發(fā)射單元和接收單元容易發(fā)生物理位移，從而影響測量結果的準確性，因此應定期校準。

3 結束語

隨著自動氣象站運行的不斷深入，對觀測數(shù)據(jù)的精密性要求更高，這就決定了自動氣象站更容易出現(xiàn)故障，對測報人員的理論知識及操作技能也就有了更嚴格的要求，平時做好氣象站的維護工作，防患于未然，當自動站發(fā)生故障，能夠有效分析并排除和解決故障，提高自動氣象站的整體運行質量，確保數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臏蚀_性和及時性。

參考文獻

[1]中國氣象局氣象探測中心.新型自動氣象站實用手冊[M].北京：氣象出版社，2016.

[2]馮克志，韋美鬧.新型自動氣象站儀器的常見故障及維護[J].北京農業(yè)，2014（12）.