閃電定位儀安裝維護與故障處理

陳焰犢，胡進平，郭 江，董立亭

(1.貴州省畢節市氣象局，貴州 畢節 551700;2.貴州省大氣探測與技術保障中心，貴州 貴陽 550002)

1 引言

目前閃電定位儀已在貴州省各地州市進行了安裝，主要由天線/電子盒部分、電源/接口盒部分和通訊模塊組成，采用220V/50HZ的交流電供電，可全自動采集和傳輸數據，在對雷電監測、防御、短時臨近預報服務等都起著不可取代的作用。但是由于技術員對設備安裝維護不夠了解，往往容易出現各種問題。筆者通過大量實際工作總結出一些日常維護和故障處理的經驗，以供參考。

2 安裝和維護中應該注意的問題

2.1 閃電定位儀安裝環境

閃電定位應安裝在相對平坦的空曠地域，地面基座水平，周邊不能有高于天線的物體或建筑物。也不能把閃電定位儀安裝在建筑物頂上，否則會與在實際地面測出的電場關系產生變化，導致數據誤差。

2.2 天線和電子盒安裝時應注意的問題

天線部件由平板電場天線、東—西磁場環天線、北—南磁場環天線、GPS接收天線組成。北—南磁場天線和東—西磁場天線有嚴格的方位要求，兩個天線環之間精確成90°角。GPS天線放在天線頂部電路板頂端，天線電纜穿過電場天線頂部電路板下方，回到電場天線底部進入電子盒。

電子盒安裝在天線下方射頻屏蔽罩內，由AFE板、PDL板、CPU板、時基TIME板和母板5塊電路板組成。安裝時應該斷開電源，檢查電路板是否按順序插入母版，并在AFE板和PDL板之間插入一塊屏蔽板，然后將每塊電路板之間電纜連接牢固，再將電子盒放入射頻屏蔽罩內，依次將晶振插頭、天線插頭和電路板上的排插(一共5處)全部插上。

2.3 電源/接口盒安裝時應注意的問題

電源/接口盒安裝在儀器艙托盤下面的電源腔中，它的后面有2個小的圓形連接器用于為外部交流電源和數據線提供連接，另有一個大的圓形連接器用于與內部主電纜連接。安裝時應該先檢查電源的保險絲、交流電纜連接和數據電纜連接，最后再打開電源開關。安裝完成后還要在電子盒屏蔽罩內放入干燥劑，蓋好電源蓋板。

2.4 通信模塊安裝時應注意的問題

通信模塊安裝在室內，與探測儀由三芯通信線相連。通過電源適配器12V供電，采用網線接入局域網。局域網的計算機可以通過固定IP地址登錄模塊修改參數。參數中可以在Network Settings一項修改IP地址，但是要注意每個站點的IP地址都已在中國氣象局注冊，如果因特殊原因需要更改IP地址，必須先通過上級氣象主管部門向中國局申請后才能變更。

2.5 閃電定位儀的運行監控

閃電定位儀的運行情況可以通過中國雷電網進行監控。登陸網址后打開“運行實況監控”一項可以看到全國所有閃電定位儀臺站，如果臺站標注為綠色，說明閃電定位儀運行正常，黃色說明停止運行，藍色說明晶振偏大，青色說明自檢錯誤(圖1)。

圖 閃電定位儀監控畫面

另外，日常維護中還應注意保持玻璃鋼罩清潔，定期更換屏蔽罩內干燥劑，同時檢查閃電定位儀接地電阻是否≤5Ω，并對生銹的螺栓等進行更換。

3 常見故障處理

3.1 通信模塊故障

通信模塊可以通過Ready、Link和 Tx/Rx 3個指示燈來判斷故障。Ready燈常亮說明供電正常，熄滅則要檢查插座是否正常供電、電源適配器輸出電壓是否為直流12V。Link燈常亮說明通信網絡正常，如果熄滅則要檢查網線是否連接，或登錄通信模塊檢查網絡參數是否正確。Tx/Rx燈每30 s閃一次說明數據傳輸正常，如果熄滅有可能是室外探測儀部分出現故障，需要進一步進行檢查。

3.2 電源/接口故障

電源/接口板上面一共有8個LED燈 ，分別為數據接收RD、數據發送TD、閃數據FL、狀態ST和+5V、+15V、－15V以及+12V電源的工作狀況。通電后FL燈閃爍進行GPS定位，然后ST和FL燈亮進入自檢。自檢正常ST燈常亮，此時TD燈每30 s閃爍一下開始發送數據。FL燈在接收到閃電信號時會閃爍一下，如果FL燈長閃，說明GPS天線無法定位，應檢查天線接觸是否正常，或更換GPS天線。如果所有的燈都常亮，則可能是電子盒內電路板出現故障，應重啟閃電定位儀，檢查CPU主板。如果+5V、+15V、－15V以及+12V燈不亮，則表示該電壓的供電線路出現故障。

在電源/接口盒下方窗口內有3只金屬氧化壓敏電阻，用于控制保險絲燒斷對電子元件進行保護，通常3只電阻是綠色的，如果顏色變暗表示它已失效，應及時更換。

3.3 電子盒故障

檢查電子盒時，應先檢查CPU板上撥碼開關，正常情況下第2位、第7位和第8位開關向上，其它幾位向下。CPU板上還有5只水平放置的LED燈，打開電源開關時，中間3只LED燈閃爍表示GPS天線正在搜索衛星信號，然后5只LED燈會全亮表示找到信號并進行自檢。自檢成功后最左邊的LED燈常亮，如果自檢失敗，則最左邊的LED燈閃爍，此時應檢查電子盒內的電路板線路連接是否松動或插卡松動，判斷是否需要更換電子盒。

3.4 其它常見故障

閃電定位儀運行情況監控有時會顯示晶振偏大現象，此時應檢查CPU板上晶振連接線路是否有接觸不良，或更換晶振。另外，在重啟閃電定位儀進行自檢后也會顯示晶振偏大，只需等待10～15 min后晶振會自動恢復正常。

日常維護工作中還常常會遇到因電源/接口盒內電容元件過飽和導致閃電定位儀無法正常運行的故障，此時只需要將電源關閉，取出保險絲，等幾分鐘讓盒內電子元件完全放電，再插入保險絲，重啟電源即可恢復正常。

4 結束語

隨著閃電定位儀采集數據越來越多地得到業務應用，閃電定位儀的保障工作也越來越重要。工作人員只有在實踐中不斷探索和累積經驗，逐步提高對運行中出現的各種問題的處理和維護能力，才能更好地保障閃電定位儀數據的準確和正常傳輸，真正發揮好閃電定位儀在業務應用中的優勢。

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