自動站故障的判斷與維護

大石橋市氣象局 張麗娟 張萬娟 劉婧婧

1.前言

自動氣象站作為一種先進的地面遙測設備，自2004年以來，已在我地區安裝，并投入業務運行。自動氣象站在提高觀測的準確性和精度方面有很大優點，而且能大大減輕業務人員的工作量，提高工作效率。但是，自動氣象站的優點是在必須確保正常運行的前提下體現出來的。因此，為保障業務的正常運行，對自動氣象站的維護工作就顯得非常重要，從而對自動氣象站的維護人員提出了更高的要求。

在我地區安裝的自動氣象站中，包括長春氣象儀器廠和天津氣象儀器廠的產品。兩者在采集器上有所不同，但傳感器完全相同。現結合部分自動氣象站出現的一些故障，分別從網絡通訊、軟、硬件等幾方面談談自動氣象站的故障判斷與維護方法。

2.通訊故障的判斷與維護

通訊線路的故障會影響軟件對數據的采集和報文的上傳，故確保通訊的暢通非常重要。自動氣象站的通訊包括采集器與計算機的串口通訊，以及和自動氣象站計算機與省局計算機的網絡通訊，兩者都是通過電纜與設備相聯接。串口通訊是通過計算機的RS232口，采用一定的波特率與采集器通訊。因此，要在運行前查看軟件中的通訊口設置部分的設置是否與規定的通訊格式相同，否則將采集不到數據。常見的故障現象有：計算機采集不到數據，采集實時數據時有時無，所有數據均出現異常。其維護可以從以下4個方面進行：一是檢查通訊線路上的RS232上的各孔或針是否良好，且接插部位是否牢固，經常插拔處有無不良接觸或是否斷開，是否有良好的接地；二是通信設置是否錯誤，一般默認為COM1、4800、N、8、1；三是檢查電纜線的好壞，并按廠家提供的有關通訊電纜的技術說明，用萬用表測量通訊電纜兩頭各端點的通斷情況，且檢查是否有焊接問題；四是排除串口隔離故障，去掉串口隔離器若恢復正常，則須更換串口隔離器。目前，報文傳輸采用光纖方式，并有ADSL進行備份，通過VPN連通省網絡中心，因此網絡維護一般可根據當地的實際情況，在確認網絡設備和網絡軟件正常的情況下，如出現故障時，只要與網通公司進行聯系即可，以確保網絡通信正常。

3.硬件故障的判斷與維護

硬件設備的故障對業務運行影響很大，甚至會導致整個采集系統癱瘓。因此對硬件設備的維護是維護工作中的重中之重。維護時，維護人員應首先知道整個硬件設備中各個傳感器的連接情況，以及線路是如何走的，在通電前后傳感器的一些技術參數，如地溫傳感器4根線之間的通斷、電阻、電壓情況等，以便快速找到故障源，排除故障。

一般可先根據采集軟件上顯示的數據正常與否來判斷硬件設備的故障，從而針對某個傳感器進行維護。長春和天津生產廠家的設備，硬件上有不同，但各傳感器原理大致相同，主要是采集器不同。如全部數據有問題，或軟件不能接受數據，則在排除軟件和通訊故障的前提下，可查看采集器上的設備運行狀態指示燈，如圖1（長春廠采集器面板上有1個不斷閃爍的指示燈表示采集正常；天津廠采集箱內有4個分別代表采集器不同部分的運行狀態指示燈）。通過這些指示燈的狀態可以判斷采集是否正常。采集器的故障有集成電路板上的線路或芯片損壞等，見圖2。此時對損壞的零部件應做更換處理。在得知哪個傳感器有故障后，再沿著傳感器到采集器之間的線路檢查。檢查的內容主要是電纜是否斷，電纜各端子之間的電阻、電壓是否正常。其判斷的標準按廠家提供的技術指標，并對損壞的傳感器做撤換處理。另外，由于有些硬件設備放置在室外，如轉接盒、采集器等，因此要保證內部的集成電路板和相應零部件不受環境的腐蝕而發生故障，要定期打開檢查。

目前，在自動氣象站的運行過程中，常見的故障判斷和維護方法主要有以下幾個方面：

3.1 軟件接收不到數據，采集器面板上指示燈不閃，面板上不顯示數據，按下要素按鈕無反應，查通訊和軟件都正常，關閉采集器再啟動仍無反應。這主要是因為采集器內保存數據的芯片內數據紊亂。此時應清除芯片內數據后再啟動采集器（清除數據可以在軟件里清除），數據便可顯示正常。

3.2 采集器數據不能傳入計算機，實時數據不能顯示。此時應檢查通訊口是否正常，電纜連接是否正常，串口有無損壞，軟件系統是否被破壞。如果把原數據備份，軟件重新安裝，數據仍不能顯示故障存在。此時應檢查采集器中的通訊部分電路和芯片，如果發現有通訊芯片損壞，則換上芯片后，系統便可正常。

3.3 數據顯示時有時無，最后無數據顯示。通過查看通訊線路，如發現線路、串口、軟件都正常，則問題可能出現在采集器內。此時打開采集器蓋，沿通訊線路測量，發現一串口通訊線有問題，原兩引腳之間相通的現在斷開了；打開蓋子，發現一腳的焊線虛焊；重新焊好接上，數據便可正常顯示。

3.4 自動雨量計數偏差大。此時可調節雨量桶量杯兩測的可調螺絲（圖3）。具體的調節方法為：螺絲外旋，量杯計數增加；內旋則計數相對減少。將計量翻斗的2個定位螺釘中的一個旋轉1圈，其差值改變量為3%左右；將兩個定位螺釘都向內或都向外旋轉1圈，其差值改變量為6%左右。通過反復調節多次，可使雨量偏差減少。

3.5 自動雨量計數顯示出錯，倒入10mm后，顯示不足10mm。此時應打開雨量筒外罩，用萬用表歐姆檔量取電阻值是否在100歐姆左右。若正常，則可判斷鋼簧管損壞。只要更換鋼簧管，就可使雨量計計數正常。

4.結語

隨著今后自動氣象站的使用，可以使維護人員及時發現設備故障并進行排除，但由于自動氣象站的運行時間還不是很長，有的問題還未出現，今后需不斷總結經驗，以確保自動氣象站的正常運行。