CAWS600-B型自動站的常見故障維修方法

趙春生，姜玉蓮

山東省昌邑市氣象局，山東昌邑 261300

0 引言

CAWS600-B 型自動站是華云公司生產的一種自動氣象站類型，它為不帶輻射的基本站或一般站的配置。該系統的硬件主要包括傳感器、采集器、供電電源、通信傳輸、計算機等。該設備能夠完成常規的地面氣象觀測任務。當自動站出現故障時，要根據自動氣象站的檢修方法和流程對故障進行分析和判斷，逐步排查故障，不要盲目維修，引起不必要的麻煩。下面對CAWS600-B 型自動站在運行過程中容易出現的各氣象要素數據不正常時應采取的方法進行逐一介紹。

1 氣溫不正常

若監控軟件顯示氣溫數據與人工觀測值相差太大, 可以將溫度傳感器接線端脫出，將其接入防雷板的地溫接入端，因為地溫、氣溫的測溫原理完全一致，均為Pt100 四線制測溫度，只是精確度略有差別，因此可以利用地溫傳感器接口臨時代替，觀察地溫的顯示，若此時監控軟件的地溫全顯示當時的氣溫數據，說明溫度傳感器是好的。

上述方法若顯示的氣溫數據不正常，則可用測量法來檢查溫度傳感器的好壞。即將溫度傳感器接入端從通道防雷板的1、2、3、4 端取下，若傳感器正常，利用萬用表測量 1 和2 端之間的電阻值r1應在1Ω～8Ω 之間，同理3、4 端之間的電阻值r2也應在1Ω～8Ω 之間；1 和3、1 和4、2 和3、2 和4 端的電阻值R 應在80Ω～120Ω 之間，若測量所得的r1、r2、R 這三個值中任意一個不在上述范圍內，就說明傳感器是壞的。要進一步驗證傳感器測值的準確性，可利用公式R=100+0.385*t+ r1/2+ r2/2[1]，t 表示當時的氣溫， 溫度每升高或降低1℃，電阻增加或降低0.385Ω，R 值隨著溫度的變化而呈線性變化。

若監控軟件顯示氣溫數值長時間為-24.6℃而無變化，其它要素都正常時，一般為溫度傳感器沒接好，或溫度傳感器導線斷接，此時應當查看溫度傳感器插頭是否連接牢固，若連接牢固，再用上述測量法測一下電阻值看一下是否斷線。

2 濕度不正常

濕度傳感器長期處于高濕環境中，其故障率會明顯增加。當濕度與人工觀測值相差大時，用萬用表直流2V 檔測量濕度傳感器的電壓輸出，看一下是否在0V～1V 之間，且換算出的濕度值是否與人工觀測計算值相當。如：傳感器電壓輸出值為0.65V，那么對應當時的相對濕度值應為65%左右。若電壓輸出值不在0V～1V 之間，用萬用表檢查一下是否斷線，若無斷線，則需要更換傳感器。

3 雨量不正常

1）有降水現象，而自動站無降水數據，首先到觀測場查看傳感器漏斗有無堵塞，若沒有堵塞，往漏斗內加水觀察雨量傳感器翻斗有沒有被卡住不翻轉情況，排除機械故障； 2）松開雨量傳感器后面的信號線，直接快速將兩線短接，并記下短接次數，查看自動站顯示的雨量分鐘數據，看有無雨量顯示，并且雨量值應與短接次數一致。若短接后仍無雨量顯示，說明傳感器線路斷開，就應進一步查看線路； 3）若傳感器線路正常，則翻轉計數翻斗，用萬用電表測量雨量傳感器后面的兩接線柱之間的電阻，因為計數翻斗翻轉時，兩端磁鋼應發生吸合與斷開，所以其電阻值應隨計數翻斗的翻轉出現很小值和無窮大的交替變化，否則為干簧管損壞，只有更換干簧管。焊接干簧管時，應先用尺子測量原干簧管兩端焊接部位的距離，并在備用干簧管相應位置上作個焊接記號，兩干簧管盡量排齊，以利于磁鋼的吸合與斷開。

4 地溫不正常

1）所有地溫數據均為-24.6℃

（1）先關閉采集器電源，將氣溫傳感器和地溫傳感器在防雷板端的端口都斷開，將氣溫傳感器按順序接入防雷板的18、19、20、21 端口，打開電源，觀察各個地溫要素數據顯示，因為地溫傳感器與氣溫傳感器的測溫原理是相同的，如果這時所有地溫示值均為同一數值，且與當時的氣溫數據相當，則說明采集器通道防雷板是正常的；

（2）檢查采集器到地溫變送器信號線兩端接觸是否良好，信號線本身是否斷開，12VDC 供電是否正常；

（3）若以上檢查均正常，則需更換地溫變送器內的電路板。

2）個別地溫傳感器示值一直為-24.6℃

（1）斷開交直流供電，檢查故障地溫傳感器的接線是否牢固；

（2）用萬用表測量故障地溫傳感器的電阻值，其中有兩根線之間的電阻應為1Ω～8Ω，另外兩根線之間的電阻值應為100Ω 左右（地溫在0℃以上時，此電阻值應大于100Ω，地溫在0℃以下時，此電阻值應小于100Ω），若測量值不符合，則說明該地溫傳感器故障，應更換地溫傳感器。此時若不用萬用表，還可以把其他深度的傳感器與故障深度的傳感器進行互換，把四芯插頭互換下即可，然后觀察軟件數值顯示；

（3）若按照上述方法檢查地溫傳感器是好的，這時就應檢查對應該路的易損元件CD4066 芯片是否損壞，可用替代法將他路的CD4066 進行替換，若替換后正常，說明該傳感器對應的CD4066 開關芯片損壞。

3）自動站地溫示值比人工觀測值偏大或偏小

此故障一般與土壤松緊程度、土質及傳感器的埋置等有關，地溫場要求地表疏松、平整、無草，并與觀測場地相平。地溫傳感器應一半埋入土中，一半露出地面，埋入土中部分必須與土壤密貼，不可留有空隙，露出地面部分應保持干凈。雨后及時耙松板結的地表土[2]。

5 氣壓不正常

氣壓數據明顯異常或一段時間內自動站測量的氣壓數據和人工測量的氣壓數據差值較大，則一般為氣壓傳感器故障。若氣壓輸出值一直為400hPa～500hPa 之間，則一般為氣壓傳感器信號線斷接，需檢查連接牢固。還可以用以下測量法進一步檢查傳感器的電壓輸出和供電電壓。

1）用萬用表20VDC 檔量取氣壓傳感器信號端的電壓值，在正常情況下，氣壓傳感器信號端的電壓值應為0～2.5VDC；

2）取下氣壓傳感器接頭，用萬用表20VDC 檔測量氣壓傳感器接頭供電，在正常情況下，傳感器供電電壓值應為12VDC 左右[3]。

6 結論

自動站容易出現的故障是多種多樣的，有時是讓我們想象不到的，當自動站出現故障時，要冷靜對待，不要手忙腳亂，應按照自動站的基本原理進行仔細分析，逐一排查故障，同時多總結一些方法，積累一些經驗，以便提高故障維修效率，最大程度地保證氣象觀測數據的質量。

[1]房巖松.自動氣象站維修手冊[M].山東省氣象局，2012，7.

[2]中國氣象局.地面氣象觀測規范[M]北京：氣象出版社，2003，11.

[3]李黃.自動氣象站實用手冊[M].北京：氣象出版社，2007，10.