DZZ5型自動氣象站常見故障診斷排除

摘要：本文結合眉山市氣象部門使用DZZ5型自動氣象站實際，對自動氣象站常見故障進行了診斷分析，并給出了相應的排除方法，最后總結了自動氣象站日常維護，為提高設備故障修復時效，確保設備穩定可靠運行提供參考借鑒。

關鍵詞：自動氣象站;常見故障;診斷排除;日常維護

1、DZZ5型自動氣象站常見故障診斷排除

DZZ5型自動氣象站故障主要表現為采集數據全部異常或部分異常，常見故障主要為傳感器故障、采集系統故障、供電系統故障、通信系統故障;在實際工作中常用替換法和測量法排除故障，此文著重對測量法進行探討。

1.1采集系統故障

自動氣象站對氣象要素數據地采集和處理均在采集系統中進行，采集系統地運行狀態直接影響自動氣象站的工作，因此應做好采集系統的日常檢查維護，避免因采集系統故障而造成觀測數據丟失。采集系統常見故障如下：

采集器故障

采集器故障主要表現為終端計算機接收不到數據或只接收到部分數據，首先可對通信軟件的參數設置情況進行檢查，選擇人工方式卸載數據，對采集器進行復位操作;如不能恢復檢查供電和通信線路是否正常，如果供電和通信均正常，查看采集器指示燈閃爍間隔是否正常，系統正常運行后，主采“RUN”指示燈秒閃，分采“SYS” 指示燈秒閃;也可在采集器系統運行的條件下，發送命令讀取采集器相關的觀測數據，來判斷采集器是否故障。

防雷板故障

防雷板故障的主要表現形式是觀測到的部分氣象要素數據異常。其原因可能是雷擊損壞了防雷管。可以對防雷板各個通道的電阻值進行測量，選擇萬用表的電阻檔逐一檢查上下通道或與別的通道連通情況，若上下通道不通或與別的通道相通，則說明防雷板受損，可重新更換防雷板或維修。

1.2傳感器故障

1.2.1溫度傳感器故障

溫度傳感器采用Pt-100鉑電阻4線制標準測量方式，若溫度傳感器出現故障，可用萬用表的200Ω電阻檔對溫度傳感器上的四根線纜分別進行測量，可將線路劃分為兩組，將近似短路的兩根組成一組（1與2或3與4），之后用萬用表分別對1與3（2與4）之間的電阻值進行測量，記錄為R1，該數值大約在110Ω左右，之后測量1與2（3與4）之間的電阻值，記錄為R2，該數值相對較小。計算出R1-R2的數值，記錄為R，再結合公式T=（R-100）/0.385計算出溫度值，將該數值與標準溫度值進行比對，若兩組數據存在較大誤差，則說明是溫度傳感器故障，應重新更換，反之則可能是采集器通道故障或其他原因造成的。為了避免出現漏判，應分別測量兩組近似短路數據，之后計算。

1.2.2濕度傳感器故障

濕度傳感器輸出數據時主要通過模擬信號，輸出電壓值在0～1V之間，對應的濕度值為0～100%，可以用萬用表對傳感器輸出端與地間的電壓值進行測量，檢查該數值是否在0～1V間，若不在，則可能是濕度傳感器故障，應及時更換，反之則可能是采集器通道故障或其他原因。

1.2.3風向風速傳感器故障

若風向風速無數據顯示，首先檢查風傳感器供電是否為5V，若正常，應對傳感線信號輸出情況進行檢查。其主要操作方法是，利用萬用表對風速傳感器輸出端與地間的電壓進行測量，風杯轉動時，輸出電壓為3V左右，在風杯靜止時，輸出電壓為0.8V或者5V，若不是，則說明是風速傳感器出現故障，需重新更換，反之則可能是采集器通道故障或其他原因。對于風向傳感器故障，可依次測量（D6～D0）七根信號線對地之間的電壓，根據測量的信號，高電平為1，低電平為0，計算出格雷碼，與傳感器自帶碼表對應，計算出對應的風向，與實際風向比較判斷風傳感器是否正常。

1.2.4氣壓傳感器故障

在檢查供電正常的情況下，檢查串口有無正常的氣壓輸出值，用筆記本電腦通過串口連接到氣壓傳感器的輸出端口，發送測試命令，根據返回信息判斷傳感器是否故障;檢查靜壓管是否有堵塞現象。

1.2.5雨量傳感器故障

雨量傳感器故障主要有：機械故障、接線故障、電氣故障。首先檢查漏斗有無堵塞現象，檢查翻斗是否可以正常翻動，查看線路連接是否牢固，屏蔽線是否接好，測量干簧管是否損壞，用萬用表蜂鳴檔測量雨量傳感器電路板背面干簧管焊點上下兩個空焊點，當翻斗翻動，萬用表發出蜂鳴聲表示正常，如果沒有蜂鳴聲，應當首先考慮干簧管損壞。

1.3電源系統故障

電源故障主要有以下幾種情況：一是造成采集器不工作，表現為自動站通訊不通或全部數據異常;二是導致某一分采或某一傳感器工作不正常，表現為多個或某一個要素數據錯誤。產生電源故障的原因主要有：空氣開關跳閘、電源線短路或斷路、電源控制器損壞。可依次檢查空氣開關工作是否正常，用萬用表檢測交流輸入輸出是否正常，電源控制器的輸入輸出值是否正常，采集器和各傳感器的供電是否正常。

如果是因為負載故障而引發的電源短路，應先斷開直流開關，將所有負載去掉，通過依次接入負載的方式，可以逐一排除故障部分。

1.4通訊系統故障

通訊故障多表現為ISOS軟件接收不到數據、軟件界面上顯示空白，確認采集器正常的情況下，應檢查綜合集成控制器、光纖連接和光電轉換器是否正常，首先檢查通信控制模塊面板上的指示燈，如兩個PWR燈常亮，表示供電正常，若同時不亮，則掉電，若只有1個亮，則是通信控制模塊電源電路有問題，需更換;檢查L1燈工作狀態，若閃燈，則運行正常，若不亮，表示系統未啟動，需復位或重啟;檢查TX和 RX燈狀態，若TX燈常亮，RX燈閃燈則正常，若TX和 RX燈不亮，則是光纖連接出現問題，需要檢查光纖連接和光電轉換器。在計算機上Ping綜合集成硬件控制器的IP地址，查看網絡是否聯通，Ping不通，查看通信轉換單元RJ45網口指示燈是否閃爍，檢查網線與RJ45接口連接情況，檢查連接的網線是否正常，檢查網卡是否故障。

2.DZZ5型自動氣象站日常維護

2.1采集器日常維護

采集器是采集、處理、儲存和傳輸氣象要素數據的設備，是DZZ5型自動氣象站的核心部件。在采集器日常維護中，可以選用軟毛刷或棉布將采集器內部的灰塵和雜物清除干凈。在對各個接線端口進行拔插或更換傳感器之前，應關閉電源。每月定期打開采集器機箱，將里面的雜物、灰塵清除干凈。認真檢查采集器底部進線口的包裝情況，禁止將其他物品放置在采集器上。

2.2溫濕度傳感器日常維護

應在距離地面1.5m處的百葉箱內安裝溫濕度傳感器，使用毛刷定期對百葉箱頂部、箱內和縫隙中的雜物、沙塵等進行清理，確保百葉箱內外與外界氣體之間的正常交換。在條件許可的情況下可定期校準，在濕度數據出現偏差時可以調節“DRY”和“WET”微調電位差計，對高濕點和低濕點進行校準。在使用傳感器的過程中過程會有灰塵出現在感應部位，可以選用小毛刷去除，禁止在腐蝕性物質或有機溶質的環境中放置傳感器，避免對傳感器性能和使用壽命產生影響。

2.3風向風速傳感器日常維護

經常觀察風杯和風向標轉動是否靈活、平穩，每年定期維護一次傳感器，清洗風傳感器的軸承，確保軸承轉動靈活性水平;做好風向標指北方位的檢查、校準。

2.4雨量傳感器維護

儀器在使用過程中應每月一次進行維護保養，以防風沙及其他因素影響正常使用，如遇特殊環境，可根據實際情況進行維護保養。定期檢查雨量傳感器的器身是否穩定、器口是否水平，發現不符合規范要求時應及時糾正。在冬季或長期不下雨時應將傳感器外殼用塑料蓋蓋好，以防風沙堵塞傳感器進水口。

2.5氣壓傳感器地維護

氣壓傳感器無需定期或預防性的維護措施。但為確保采集數據的準確性，應定期對靜壓進行檢查清潔。

參考文獻

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[2]張曉磊，高紅霞，薩日娜.淺談興安盟地區DZZ5新型自動站維修[J].科技創新與應用，2014（33）：72-73.

作者簡介：彭學琴（1972-），女，漢族，四川省洪雅人，本科學歷，工程師，從事氣象工作。

（作者單位：四川省眉山市氣象局）