自動站氣象站疑難故障診斷與維修

■王淑　張振順　王行松

（1霞浦縣氣象局　福建　寧德　355199；2寧德市三沙氣象臺　福建　寧德　355101）

自動站氣象站疑難故障診斷與維修

■王淑1張振順2王行松1

（1霞浦縣氣象局福建寧德355199；2寧德市三沙氣象臺福建寧德355101）

我局自2007年開始建設自動站以來，至2015年底已建成24個自動氣象站。隨著自動站使用年限的增長，各類故障逐漸增多，其中一些疑難故障，給維修工作造成了很大的困難。本文分析了近年來我局自動站維修中幾個疑難實例，并對此進行技術總結，希望能為基層從事自動站保障的同行提供參考。

自動氣象站故障疑難維修

1　華創CAWS600BS型自動站雷擊后無數據

當日19時30分本地出現強對流天氣，測站附近聽到較強雷暴聲響。值班員聽聞雷擊聲音后，立即前去查看值班計算機是否受影響，此時地面業務軟件運行正常，監控軟件界面依然每分鐘更新數據，計算機軟件運行看上去未受影響。20時，監控界面出現異常，無數據顯示，正點數據也出現空白。

立即進行常規數據卸載，提示無數據，不成功。重新啟動計算機，運行監控軟件（SAWSS）后發現無法打開自動站。打開OSSMO 2004軟件的數據維護欄中的“正點地面觀測數據維護”，除正點數據缺少外其余均有，雙擊軟件左面正點時次，跳出RTD分鐘數據，從51分到正點00分均有。按業務操作規定，立即形成Z文件,成功上傳。通過以上的診斷和處理，確定業務計算機和采集器是正常的，網絡也是暢通的，故障可能出現在采集器至計算機的傳輸鏈路上。

打開采集器機箱，看到采集器上的運行指示燈正常，交流電源指示燈也正常。用萬用表的交直流檔分別測量電源交流輸入、采集器直流輸入均正常。判斷故障可能是防雷板、串口隔離器損壞或業務計算機的主板上串口損壞。考慮到換防雷板或串口隔離器等都需要較多的時間才能完成，按照先易后難的原則，決定先啟用備用計算機。回到值班室后，關閉業務計算機，用備用觀測計算機替換，并設置好運行時間后，打開SAWSS軟件,一分鐘后自動站連接成功。重新卸載小時數據，一切恢復正常。

維修總結：本次故障顯然是一次雷擊導致的計算機串口損壞的故障，可能是計算機串口損壞程度不嚴重，被雷擊后剛開始還能維持工作一段時間，之后才出現異常。本站過去曾經出現三次雷擊故障，一次是采集器損壞，另二次是計算機串口損壞。兩種情形下，計算機都立即無法連接自動站。而本次雷擊后卻能繼續傳輸數據，直到正點數據傳輸時才出現故障現象。這樣很容易給人造成誤判，認為是數據傳輸通道中其它部份出現故障而無法傳輸數據。如果依次檢查和更換防雷板、串口隔離器，或檢查線路，勢必花費較長維修時間。根據先易后難的原則，先換備用計算機，則能快速維修成功，達到事半功倍的效果。

2　華創四要素站無數據

華創CAWS600-RT四要素自動站無數據傳輸到中心站，且中心站軟件上顯示不在線故障。現場檢查發現，電池電壓降低太多，僅4.5伏左右。時值冬季，多日天氣陰冷，懷疑太陽輻射弱導致充電不足，電壓太低致使采集器無法工作，更換電池組后恢復正常。但是僅過了三天，又出現不在線故障。到現場檢查發現，還是電池電壓太低。因考慮可能是充電部分有故障，這次不但更換電池，也換了充電模塊。可是，過了三天，自動站還是出現不在線故障，原因仍然電池電壓太低。注意到近幾日均為晴天，有較強的太陽輻射，不可能是因充電不足的原因。這次把采集板換了，可是過幾天故障還是如期出現。仔細檢查各路負載的電流，并無明顯異常，將風桿放置到水平地面上，檢查風傳感器電纜是否有問題，發現有一處電纜保護層破損，電線絞合到一起，大風時引起電纜晃動，可能會造成短路。用防水膠布將電纜仔細處理好，重新開機后工作正常，之后再也沒出現電壓太低的故障。

維修總結：發現電源電壓低，不僅要考慮是太陽能板供電、充電部分可能有故障，也要考慮負載、電纜等短路、漏電等引起的故障,才不至于使維修工作進入死胡同。

3　SL3-1型翻斗式雨量器故障

翻斗雨量器使用中，突然出現下雨時業務軟件上無雨量顯示現象。旋開雨量器外筒的緊固螺絲，發現各翻斗均能靈活翻轉，無異物堵塞承水口現象。拆開兩根接線并用膠布分開處理后，用萬用表的蜂鳴檔接在雨量器接線柱兩端，人工翻動計數翻斗，能聽到“嘟、嘟”的蜂鳴聲。說明傳感器雨量計數無問題，懷疑是采集器雨量計數接口、防干擾電容或連接電纜有故障。接著檢查電纜正常，防干擾電容也正常，換個采集器后故障現象還是不變，維修工作陷入困境。最后拿個新的雨量傳感器替換，故障排除。

至此可以確定是雨量傳感器故障了，但是為什么之前的檢查無法找到故障原因？試從另一角度檢查雨量傳感器，用萬用表的2K電阻檔測量雨量傳感器通斷時的電阻值，發現干簧管在導通時電阻為0歐，斷開時卻為1.2千歐。這就相當于在采集器的雨量計數端口始終并聯著一個1.2千歐的電阻，使其不能正常計數。原來故障的原因正是一只干簧管性能異常，變成一只固定電阻似的，并聯在線路上，從而出現上述故障。

維修總結：檢查雨量傳感器時，通常都是觀察儀器有無堵塞，轉動是否靈活，用萬用表檢查通斷檔檢查”嘟、嘟”聲是否正常。其實這是不充分的，因為傳感器中有二個干簧管并聯在一起使用，其中一個失效時，有時會影響另一個的正常使用。另外，用萬用表的通斷檔檢查線路時，當阻值大于10歐以上時視為斷路，不會蜂鳴，使維修人員誤以為兩點間是斷路的，影響了故障原因的判斷，使維修工作走彎路。

4　地溫故障

值班員發現DZZ5型自動站0厘米地溫無數據，立即去查看地溫場中傳感器安裝情況和地溫分采集器，懷疑可能是接頭不良，旋松相應的插頭后，重新旋緊后地溫顯示正常。四天后故障又出現，還是0厘米地溫無數據，重新檢查接插件，之后又恢復正常。再經過幾天，故障又重現，這次值班員與其他技術人員協商后，直接用新的地溫傳感器更換，故障消失。經過幾個月的使用，不再出現故障現象了。

維修總結：電子器件使用中有時會出現這種“軟故障”，即器件臨界失效的狀態。出現故障時，經簡單檢查，重新接插后又恢復正常，過后幾天又會出現，維修人員會誤以為只是外部接線不良，而使故障反復出現。遇到這種故障，應盡早作出判斷，更換新的器件，避免做無效的維修。

5　結語

雖然自動氣象站的故障現象各種各樣，但只要維修人員掌握自動工作原理和維修原則，平時工作中多學習有關知識，不斷積累經驗。不管遇到多復雜、隱蔽的故障，只要開拓思路，細心分析，一定能找到故障的根源，最終排除故障。

[1]李黃自動氣象站實用手冊氣象出版社

[2]中國華云技術開發公司 CAWS600系列自動站原理介紹 [Z]

[3]中國氣象局綜合觀測司氣象裝備技術保障手冊-自動氣象站 [M]

P41[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-453-1