DZZ5型自動氣象站系統概述及日常維護方法

摘要 簡述了DZZ5新型自動氣象站的系統結構和日常維護的方法，該型氣象站遵從新的功能規格書的規定，基于最新的系統技術構建而成，能夠提高地面氣象觀測的自動化水平。同時對于自動氣象站的日常維護也提出了更高的要求。只有熟練掌握DZZ5的系統結構以及日常維護方法，才能夠減少故障發生，確保自動氣象站連續、可靠、穩定地運行。

關鍵詞 DZZ5型自動氣象站；系統概述；日常維護

中圖分類號 P415.12 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739（2016）05-0263-02

DZZ5型自動氣象站是嚴格按照中國氣象局《新型自動氣象（氣候）站功能規格書》的要求而研制的新一代多功能綜合氣象觀測系統。該新型自動站采用的是“主采集器+外部總線+分采集器+傳感器+外圍設備”的結構設計方式。

為保障正常運行，除自動氣象站日常維護顯得重要外，對其技術保障及維護也提出了更高的要求[1-2]。做好自動氣象站的日常維護，才能夠有效地減少故障發生的幾率。筆者總結了一些自動氣象站的維護經驗，以供大家參考。

1 DZZ5新型自動氣象站系統概述

DZZ5型自動氣象站采用了國際標準并遵循標準、開放的技術路線進行設計，它由軟件和硬件兩大部分組成[3]。軟件包括兩部分，即嵌入式軟件、業務軟件；硬件包括四部分，即采集系統（1個主采集器和若干個分采集器）、傳感器系統、供電系統、通訊系統（圖1）。采集系統負責自動氣象站所有數據的收集、存儲及分析運算。DZZ5型自動站采集器為HY3000采集器。傳感器系統是用以測量相應的氣象要素。供電系統用以提供整個自動氣象站系統運行的電力供應。一般分為交流供電、太陽能供電和交流與太陽能供電并用3種方式。通訊系統分為有線傳輸和無線傳輸，用以將采集核心處理后的數據傳輸到計算機。

DZZ5新型自動站的核心控制部件單元是主采集器。主采集器具有強大的數據處理能力，可以滿足各種復雜氣象探測系統的數據處理要求。同時還在主采集器內部增加了一個數據采集單元（即對常規氣象要素進行數據探測），可以完成對相對濕度、氣壓、蒸發、總輻射、能見度、空氣溫度、降水、風速、風向等的探測、數據采集[4]。

DZZ5采用分布式結構，能夠很容易地實現功能的擴展。外部總線采用CAN總線技術和國際標準CANopen協議進行設計，實現了自動氣象站的最小配置，并最大限度地降低了成本且易于維護。在CAN總線技術中，采用的硬件控制技術和軟件控制協議，能夠保證在使用CAN總線進行數據傳輸時的高速傳輸和穩定可靠。

掌握了DZZ5新型自動氣象站的“積木式”系統結構，有助于更好地做好日常維護工作，防患于未然，最大限度地減少故障的發生，從而確保自動氣象站的正常運行。

2 DZZ5新型自動氣象站的日常維護

2.1 百葉箱和溫濕度分采集器維護

每月清掃百葉箱內的灰塵，避免用手及不清潔的物體接觸溫濕傳感器的保護罩。維護時百葉箱內的HMP155溫濕度傳感器不得移到百葉箱外面。只能用干潔毛刷刷拭或用濕抹布擦拭百葉箱，而對傳感器的濾紙部分只能用干潔毛刷刷拭（切忌直接用濕抹布擦拭）[5]。定期查看溫濕度傳感器的感應部位離地面的距離是否在1.5 m處，如有誤差需要及時調整。

2.2 采集器維護

首先應該檢查一下主采集器上的運行指示燈的秒閃狀態是否正常，CF卡指示燈是否正常。此外，還要檢查采集器的接口與各個傳感器以及業務計算機之間連接是否牢固。每月打開并清理采集器機箱內的灰塵、雜物，檢查底部進線孔是否密封完好[4]。每年春季對防雷設施進行全面檢查，對接地電阻進行復測。

2.3 風向風速傳感器維護

每年定期維護風傳感器1次，清洗風傳感器軸承；經常觀察風杯、風向標體轉動是否靈活、平穩；下過冰雹后應該仔細檢查風傳感器有否受損；檢查、校準風向標指北方位[6]。當遇到嚴重污染天氣，要清除積聚在轉動部件與靜止部件之間縫隙的污垢。清洗風傳感器的滾動軸承時，必須密封清洗。滾動軸承兩邊帶防塵蓋，清洗時可以不把防塵蓋取下。把軸承放入高號汽油中浸泡0.5～1.0 h，在浸泡過程中要多次旋轉，使贓物隨汽油排出。

2.4 氣壓傳感器的維護

應在斷電下進行安裝或更換氣壓傳感器時，測量其供電電壓是否在規定的范圍之內，電壓不穩定會導致部分氣壓數據的缺測。PTB210氣壓傳感器安裝在機箱內，打開機箱門時應避免產生較大的氣流。為保證精度，建議每年對照良好的便攜標準儀器檢查1次。

2.5 稱重降水傳感器的維護

DSC2型稱重降水傳感器既可作為自動觀測儀單獨使用，又可作為單獨的傳感器接在傳統的自動氣象站上。每年至少檢查2次DSC2稱重降水傳感器，每年春季應對其進行防雷安全檢查。隨時根據需要對集水桶進行清桶，尤其是雨水多的情況下，要及時清桶，否則會造成數據的缺失，對傳感器的穩定性也不利。清空或者減少集水桶內液體時，需要給傳感器斷電，以保證數據的準確性，否則會出現錯誤數據。

每日定時進行儀器小清潔，應及時將口沿積雪掃入桶內，口沿以外的積雪、沙塵等雜物應及時清除。預計將有沙塵天氣但無降水，應及時將桶口加蓋；沙塵天氣結束后及時取蓋。入冬之前在有冰凍的地區按照要求添加航空液壓油，添加防凍液。

2.6 地溫傳感器的維護

傳感器多余的線應盡量穿在PVC管內，或塑料紙包裹后埋于土內[7]。經常檢查地表溫度傳感器和淺層地溫傳感器是否發生變化，并注意檢查傳感器電纜。深層地溫傳感器的維護，雨后和雪融化后應檢查深層地溫硬橡膠套管內是否存在積水[8]。

2.7 電源系統維護

電源為整套自動氣象站提供電力供應。不間斷電源所采用的電池為鉛酸免維護電池，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內基本不需要補充蒸餾水，需要做的就是每月完全放電1次以延長電池使用壽命。定期清理太陽能板表面上的塵土和雜物，并檢查太陽能板連接線及地線接觸是否良好[9]。每年定期檢查電纜是否損傷、老化以及電纜與傳感器及采集器連接是否有松動現象。

2.8 通訊系統維護

通訊系統是整個綜合氣象業務中的重中之重，通訊出現故障會影響軟件對數據的卸載和報文的上傳。定期檢查光纜線路是否有裸露、彎折等情況，檢查光線模塊是否處在高溫的環境下。做好防雷措施，防止雷擊損壞通訊設備。定時重啟路由器和交換機[10]。

3 結語

通過對DZZ5新型自動氣象站的介紹，使得觀測人員對其有了更全面的認識，以確保氣象觀測數據連續、準確、及時、可靠。

4 參考文獻

[1] 張小石，黃莉芬，黃志興.DZZ1—2型自動氣象站的維護[J].廣東氣象，20O9（5）：63-64.

[2] 幸衛斌，范宜構，黃發明，等.淺談自動氣象站維護問題[J].民營科技，2009（3）：108.

[3] 臧海光，徐劍平，李曉利，等.DZZ4新型自動氣象站系統結構及日常維護方法[J].現代農業科技，2015（7）：267-268.

[4] 崔辰，李京.DZZ5新型自動氣象站系統結構及日常維護[J].科技風，2014（2）：58.

[5] 歐晉輝，曾文卓，袁桂花，等.自動氣象站設備故障及維護[J].現代農業科技，2011（9）：325-326.

[6] 朱保美，周清.DZZ4型自動氣象站的日常維護[J].現代農業科技，2013（18）：230-231.

[7] 朱燕.淺談自動氣象站維護維修[J].吉林農業，2013（2）：203-204.

[8] 邵文東，李偉根，王薈.新型自動氣象站常見故障維修與日常維護[J].安徽農學通報，2015，21（7）：150-151.

[9] 晁紅艷，袁志強.DZZ4新型自動氣象站常見故障排除及日常維護[J].青海氣象，2015（3）：35-38.

[10] 黃曉華，閻友民.新型自動氣象站的結構特點及傳感器的日常維護與維修[J].沙漠與綠洲氣象，2015，9（8）：156-158.