CAWS600型自動氣象站采集器故障的檢查和處理

史春彥　張前東　劉鵬　張艷菲　鄭敏

【摘 要】本文通過對CAWS600型自動氣象站采集器，常出現(xiàn)的故障進行了分析和排除，提出了相應(yīng)的檢查和處理措施，為氣象觀測一線的觀測員能正確應(yīng)對采集器方面的故障，提供一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】CAWS600型自動氣象站；采集器；故障檢查和處理

0 引言

近年來，隨著我國氣象業(yè)務(wù)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，地面觀測業(yè)務(wù)不斷引入先進儀器設(shè)備和方法[1]，基層的氣象站陸續(xù)實現(xiàn)了從自動站雙軌運行（人工、自動）到現(xiàn)在的雙自動站備份運行（CAWS600型自動站和新型自動站）。CAWS600型自動站作為備份型自動站，其維護保障、故障的修復(fù)工作時效性直接關(guān)系到臺站測報數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性，由此也給地面氣象觀測設(shè)備的維護保障帶來新的挑戰(zhàn)。本文主要針對CAWS600型自動氣象站采集器出現(xiàn)故障時的排查和處理，進行了的分析與處理，以便為氣象站觀測員的日常工作中應(yīng)對采集器故障時提供相應(yīng)的幫助。

1 CAWS600型自動站簡介

CAWS600型自動氣象站采集器主要包括：數(shù)據(jù)采集單元（DT50、DT500）、電源系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、通道防雷板，同時氣壓傳感器安裝于采集箱門內(nèi)側(cè)[2]。CAWS600系列自動氣象站共有兩種類型：CAWS600-B（S）型，配有氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降水、地溫、蒸發(fā)等觀測的基本配置；CAWS600-SE型，帶輻射的增強型配置或帶輻射的基本配置。數(shù)據(jù)采集器是自動氣象站的核心，其中，CAWS600-B型自動氣象站的采集器采用DT50型；CAWS600-S型CAWS600-SE型自動氣象站采DT500型采集器。

圖1 CAWS600——B采集器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖2 CAWS600——S（SE）采集器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 DT50、DT500型采集器硬件上的故障檢查和處理

DT50、DT500采集器在正常運行狀態(tài)下，是不需要臺站進行日常維護的，維護保障人員只需定期用干凈的毛刷清理掉采集器上的灰塵[3]即可。保障人員在維修時應(yīng)特別注意：不要帶電接插各種接線端子、不要帶電撤換或安裝傳感器，若發(fā)生故障時，可單獨對相應(yīng)故障部分進行維護。采集器故障是自動氣象站的核心部件，根據(jù)業(yè)務(wù)運行需要，臺站應(yīng)做好采集器的備件儲存，至少市局應(yīng)有備件，并且平時要做好采集器的維護。采集器常見的故障一般有如下幾種：

2.1 工作狀態(tài)指示燈

在采集器機箱內(nèi)部右上角有工作狀態(tài)指示燈，保障人員可根據(jù)其狀態(tài)判斷故障。正常工作狀態(tài)時，紅色指示燈應(yīng)為閃爍狀態(tài)，且閃爍間隔時間約為3秒。若閃爍的間隔時間不對，說明此時采集程序出現(xiàn)了走亂現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)也不正確時，就需要重新啟動自動站數(shù)據(jù)采集器，再做下一步觀察判斷。當(dāng)傳感器有故障時，也會造成數(shù)據(jù)采集器程序的走亂現(xiàn)象，這時保障人員應(yīng)拔下采數(shù)據(jù)集器上所有的傳感器插頭，只保留供電端子，然后再進行重新啟動，進一步觀察數(shù)據(jù)采集器工作狀態(tài)是否正常。若恢復(fù)正常，應(yīng)按照順序?qū)鞲衅鞑孱^插上，逐個進行排查引起故障的傳感器。

2.1.1 D1指示燈不亮

保障人員首先應(yīng)使用萬用表來檢查供電是否正常，供電系統(tǒng)正常值為：11—14VDC之間，若供電顯示數(shù)值不在其范圍內(nèi)，應(yīng)對電源進行下一步檢查，若供電正常，則可斷定DT50或DT500采集器出現(xiàn)故障。

保障人員在檢查時，應(yīng)留意觀察交流電輸入或空氣開關(guān)是否打到在“ON”上，當(dāng)空氣開關(guān)在“OFF”時，也會造成供電系統(tǒng)不正常，所以應(yīng)及時將其恢復(fù)到“ON”的位置上。當(dāng)電源出現(xiàn)跳閘時，應(yīng)排查短路的地方；若正常，應(yīng)檢查保險是否損壞，若損壞，則應(yīng)及時更換保險管（2A）。若保險管正常，應(yīng)對蓄電池進行檢查，用萬用表測量蓄電池電壓是否在正常的數(shù)值范圍內(nèi)；當(dāng)蓄電池電壓低于10VDC，更及時換蓄電池（位于采集器內(nèi)機殼內(nèi)見圖1、2）。若保險管、交流電源及蓄電池正常，則可斷定是電源板出現(xiàn)了故障，應(yīng)更換CAWS—DY01型或CAWS—DY03型電源板。若以上檢查均顯示正常，則考慮DT50、DT500采集器故障。

2.1.2 D1指示燈閃爍間隔不正常

應(yīng)首先對采集器進行重啟，或者對采集器的程序進行更新升級，更換新DT50或DT500采集器。當(dāng)確認是采集器出現(xiàn)的故障時，也可以使用Detransfer軟件對采集器的狀態(tài)進行調(diào)試、復(fù)位、重新寫入底部程序，來查閱采集器的日期、時間及數(shù)據(jù)資料的正確性。

2.2 通道防雷板

通道放雷板具有防感應(yīng)雷的功能，其防雷性能：雷擊感應(yīng)小于5KV，雷擊感應(yīng)電流小于1700A，響應(yīng)時間小于10-12秒[4]。當(dāng)某一項或幾項數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，應(yīng)對防雷板進行故障排查。排查時可避開防雷通道，采取直接連接的方式來進行排查，若故障顯示消失，則可斷定防雷板出現(xiàn)了故障。在對防雷板進一步故障排除時，應(yīng)排查防雷板上各個通道有無對地短路或兩端開路的現(xiàn)象，若某個通道出現(xiàn)故障，應(yīng)將該通道連接的線纜轉(zhuǎn)接到空余備份通道上，來進行判斷。當(dāng)確認防雷板有問題時，應(yīng)及時更換。保障人員在故障排查時還應(yīng)注意到，防雷板的故障一般多是因為線頭接觸不良造成的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個氣象要素的觀測數(shù)值顯示時有時無時，應(yīng)對防雷板插座的焊接情況進行檢查，避免現(xiàn)場維修時走彎路。

2.3 采集器供電系統(tǒng)定期維護中的檢查和處理

儀器保障人員在日常巡檢時，要定期檢查各電源線路有無破損處，接線部位有無松動、連接不牢固的現(xiàn)象，還應(yīng)定期查看電源的工作狀態(tài)是否正常。

電源工作不正常，應(yīng)對保險管進行必要檢查。同時，還應(yīng)做好保險管的備件儲存，以備出現(xiàn)故障是隨時更換使用。

3 DT50、DT500型采集器故障檢查和處理的原則

當(dāng)無法確認采集器是否故障時，應(yīng)按照故障分析和判斷的基本原則，進行有效的故障診斷和排查。

一是安全第一的原則，在對自動站故障檢查時，應(yīng)時刻注意用電的安全，因為此時的自動站采集器及相關(guān)器件都正與交流電是相連接的，應(yīng)及時拔出電源插頭，保證維修時的人身安全。

二是邏輯原則，在故障排查時應(yīng)依據(jù)自動站電路的運行原理進行分析，找出符合邏輯即符合電路原理的故障原因，來判別引發(fā)故障的部位，力求判斷準(zhǔn)確，這樣維修起來不至于浪費時間。

三是替代原則，最簡單的同時又是最可行的方法便是啟用好的采集器備件來替代懷疑的部件，當(dāng)故障現(xiàn)象消失，說明該部件有故障，替代是成功的，此前的分析和判斷是正確的，縮短了排查時間，及時保障了自動站數(shù)據(jù)的正常上傳。

4 結(jié)論

氣象一線業(yè)務(wù)人員在日常工作中，為了保證氣象觀測數(shù)據(jù)的完整性、連續(xù)性、可用性、準(zhǔn)確性和時效性，除了按照規(guī)范要求做好自動氣象站日常維護外，還應(yīng)加強對自動站工作原理的學(xué)習(xí)，在工作實踐中不斷積累經(jīng)驗，按照正確的流程方法和步驟及時準(zhǔn)確地對故障進行判斷排查，快速進行故障處理，最大限度減少數(shù)據(jù)資料缺測，確保自動站正常運行。

【參考文獻】

[1]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[S].北京：氣象出版社，2003.

[2]李黃.自動氣象站實用手冊[M].北京：氣象出版社，2007.10：117-140

[3]北京華創(chuàng)升達高科技發(fā)展中心.CAWS600系列自動氣象站技術(shù)說明書[S].2003.

[4]張世昌.氣象裝備技術(shù)保障手冊[M].北京：中國氣象局綜合觀測司，2011.5：213-231.

[責(zé)任編輯：李書培]