臺(tái)站DSC3型稱重式降水傳感器一次數(shù)據(jù)缺測(cè)的處理方法

李佳，劉瑞琪

（長(zhǎng)春市九臺(tái)區(qū)氣象局，吉林長(zhǎng)春130500）

DSC3型稱重式降水傳感器觀測(cè)時(shí)制為北京時(shí)，以20時(shí)為日界。采用新的技術(shù)算法，能夠?qū)崿F(xiàn)固態(tài)、液態(tài)和混合性降水的自動(dòng)化觀測(cè)，能夠克服目前氣象臺(tái)站固態(tài)降水人工觀測(cè)造成的時(shí)效性差、觀測(cè)頻次低等弊端，有利于提高固態(tài)降水觀測(cè)的準(zhǔn)確性和效率，減輕觀測(cè)人員的工作量。DSC3型稱重式降水傳感器具有兩個(gè)輸出接口，一個(gè)是RS232/485數(shù)字信號(hào)，可以接入新型自動(dòng)站，同時(shí)還可以以脈沖信號(hào)形式輸出作為單獨(dú)的傳感器，掛接在現(xiàn)有自動(dòng)站上（1個(gè)脈沖相當(dāng)于0.1mm）同其他數(shù)字或總線系統(tǒng)及終端組網(wǎng)。

1 工作原理

DSC3型稱重式降水傳感器的測(cè)量原理是通過對(duì)質(zhì)量變化的快速響應(yīng)測(cè)量降水，它的核心元件是載荷元件。首先由微處理器（MCU）通過紅外光學(xué)降水發(fā)生探測(cè)器OPD發(fā)射紅外光束來(lái)判斷是否產(chǎn)生降水，當(dāng)OPD判斷有降水天氣發(fā)生時(shí)，載荷元件會(huì)將測(cè)量的降水的重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行輸出；同時(shí)，通過數(shù)字濾波、溫度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)的過濾與修正，得到準(zhǔn)確的降水量值。

2 故障分析處理

2017年9月16 日發(fā)現(xiàn)DSC3型稱重式降水傳感器分鐘數(shù)據(jù)顯示為缺測(cè)，調(diào)取歷史數(shù)據(jù)仍顯示缺測(cè)。為了判斷故障出現(xiàn)的原因，主要從三個(gè)方面判斷數(shù)據(jù)顯示缺測(cè)原因：傳感器問題、線路問題、采集器問題。

首先直觀的查看了DSC3型稱重式降水傳感器的供電和工作情況，發(fā)現(xiàn)開關(guān)處于開啟狀態(tài)，卸下導(dǎo)軌一端的限位螺栓抽出數(shù)據(jù)處理單元，查看內(nèi)部模塊與主板的指示燈閃爍正常，線路連接正常。返回值班室，利用串口調(diào)試助手查看稱重雨傳感器當(dāng)前狀態(tài)，將串口調(diào)試助手參數(shù)設(shè)置為：波特率9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，校驗(yàn)位N。然后，輸入命令：“DMPR”查看傳感器的分鐘數(shù)據(jù)，串口調(diào)試助手沒有反應(yīng)，輸入命令：“LS”查看稱重雨當(dāng)前的狀態(tài)，串口調(diào)試助手也沒有反應(yīng)。將帶著工具及裝有串口調(diào)試助手的筆記本再次回到觀測(cè)場(chǎng)，先用萬(wàn)用表查看了電源狀態(tài)和線路通斷情況，結(jié)果表明電源和線路都屬于正常狀態(tài)。用筆記本連接設(shè)備的調(diào)試串口，設(shè)置好參數(shù)，取下DSC3型稱重式降水傳感器的保護(hù)罩，用細(xì)鐵絲來(lái)模擬降水，判斷OPD是否處于正常狀態(tài)，用細(xì)鐵絲在OPD發(fā)射紅外光束處快速晃動(dòng)，同時(shí)利用串口調(diào)試助手發(fā)送“LS”指令，返回結(jié)果顯示OPD記錄的次數(shù)與晃動(dòng)次數(shù)相符，這說明OPD可以啟動(dòng)降水的發(fā)生，OPD處于正常工作狀態(tài)。向DSC3型稱重式降水傳感器里注入3mm的降水，再次發(fā)送“LS”指令，通過返回結(jié)果判斷出處理單元的溫度和重量都在正常狀態(tài)。在脈沖接口接一個(gè)計(jì)數(shù)器，再發(fā)送“FR10000”指令，等待5秒左右，輸出一個(gè)計(jì)數(shù)同時(shí)伴隨“啪嗒”一聲，判斷脈沖口正常。判斷傳感器正常。

主采集器和傳感器通信口正常連接，筆記本運(yùn)行串口助手，正確設(shè)置參數(shù)，將地線G和接收端口R接入通信線，觀察采集器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，此時(shí)故障主采集器不發(fā)讀取命令。然后，將筆記本帶到主采集器一端，卸下DSC3型稱重式降水傳感器掛接在主采集器上的連接線，利用USB轉(zhuǎn)232串口線和數(shù)據(jù)線通過傳輸線路將傳感器與筆記本相連，利用串口調(diào)試助手發(fā)送“DMPR”指令，返回結(jié)果為0，查看稱重雨當(dāng)前的狀態(tài)發(fā)送“LS”指令，返回?cái)?shù)據(jù)格式正確，并且溫度與當(dāng)前溫度吻合。再次模擬降水，用細(xì)鐵絲在OPD圈的中心快速晃動(dòng)，然后注入4mm的水，再次輸入“DMPR”指令和“LS”指令，返回結(jié)果可以顯示當(dāng)前雨量，OPD記錄次數(shù)，再次證明傳感器正常，并且線路正常。其中DSC3型稱重式降水傳感器與主采集器連接的線路有三根線，分別是：紅色、黃色和藍(lán)色，分別與主采集器GPS端口的R、T和G相連，R為接收端口、T為發(fā)送端口、G為地線。筆記本再次運(yùn)行串口調(diào)試助手，將地線G和接收端口R接入通信線與筆記本相連，觀察采集器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，此時(shí)故障主采集器不發(fā)讀取命令，判斷主采集GPS通信口損壞。最后，決定更換主采集器，利用調(diào)試助手設(shè)定好新主采集器的參數(shù)，然后將所有分采集器與新的主采集器連接，合上電源開關(guān)，將終端計(jì)算機(jī)重新啟動(dòng)，待觀測(cè)數(shù)據(jù)正常顯示后，再次模擬降水，注入3mm降水，回到值班室，等待5分鐘左右，通過ISOS軟件查看稱重雨分鐘數(shù)據(jù)。此時(shí)，稱重雨數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，并且之前模擬的降水?dāng)?shù)據(jù)都在分鐘數(shù)據(jù)中顯示。

3 結(jié)語(yǔ)

此次，在ISOS軟件中查詢DSC3型稱重式降水傳感器顯示缺測(cè)，主要是由于主采集器GPS接口損壞，DSC3型稱重式降水傳感器無(wú)故障。

[1]岳立成,孫文博.淺析DSC2型稱重式降水傳感器若干問題[J].氣象災(zāi)害防御,2015(04):42-44.

[2]陳思煉.DSC3型稱重式降水傳感器常見故障及其處理方法[J].南方農(nóng)業(yè),2015(30):203,205.

[3]周旭輝,李建宇,唐坤,等.DSC3稱重式降水傳感器日常維護(hù)及典型故障處理[J].2016(02):110-113.