十三間房氣象站2017年故障現(xiàn)象分析與處理

芮建文，郭鳳娟，芮建梅

（1.哈密市氣象局，新疆 哈密 839000；2.克拉瑪依氣象局）

隨著氣象事業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展以及新型自動站在氣象觀測業(yè)務中的普及，氣象數(shù)據(jù)的準確性也越來越高。但在實際應用過程中，新型自動站觀測數(shù)據(jù)極易受多種因素影響出現(xiàn)異常，這直接影響氣象數(shù)據(jù)的精準性和及時性，也對觀測員及氣象技術(shù)保障人員提出了更高要求[1]。本文對十三間房氣象站出現(xiàn)的故障進行了詳細介紹，可為今后類似故障的處理提供參考。

1 故障實例一

1.1 故障發(fā)生的背景

2016 年，新疆自治區(qū)氣象局觀網(wǎng)處組織廠家對全疆國家級臺站的新型自動站進行了調(diào)整，為確保蒸發(fā)傳感器在一個“冬眠”后能正常工作，數(shù)據(jù)采集準確無誤，要求2017年全疆所有基準站和基本站在蒸發(fā)傳感器啟用前，對大型蒸發(fā)進行一次全面的檢查維護，并將蒸發(fā)傳感器接入備份自動站，與人工觀測值（使用蒸發(fā)測針人工讀數(shù)）進行至少5 d 的對比觀測。如二者差值較大，應立即查找原因，并及時整改。如二者差值相近，則正常啟用蒸發(fā)傳感器接入現(xiàn)用站，正常上傳數(shù)據(jù)。

1.2 故障發(fā)生的詳情

3 月19 日19 時起，哈密地區(qū)氣象臺站按上級業(yè)務管理部門要求啟動此項工作，將一截2 m 左右三芯的信號線一端并入備份站20、21 和22 的蒸發(fā)端子接好后插回原位（見圖1），另一端接入現(xiàn)用站防雷板上的20、21 和22 的接入端子（接好后不能插回原位）。由于備份站設備為華云DZZ5 型，其蒸發(fā)數(shù)據(jù)通過51 路防雷板接至采集器，對應接口為20、21和22；而現(xiàn)用自動站為DZZ4型，其蒸發(fā)數(shù)據(jù)通過28路防雷板接至采集器，對應接口為24、25 和26。由于氣象臺站業(yè)務人員理解失誤及大意，誤將備份站蒸發(fā)數(shù)據(jù)接口20、21 和22 接至現(xiàn)用站20、21 和22（實際其為淺層地溫傳感器端口，見圖2），連接完畢后。值班員返回值班室，通過采集軟件去觀察蒸發(fā)相關數(shù)據(jù)是否正常，卻突然發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用站及備份站所有的氣象要素全部缺測。

圖1 備份站端口接線處

圖2 現(xiàn)用站端口接線處

1.3 故障處理方法

（1）第一時間備份現(xiàn)用站和備份站所有數(shù)據(jù)，重新啟動現(xiàn)用站，備份站SMO、MOI 采集和業(yè)務軟件故障依舊。（2）重新啟動2 臺計算機，打開SMO、MOI采集和業(yè)務軟件，依然無效。（3）檢查采集器與計算機相連的通信電纜、光電轉(zhuǎn)換器、串口服務器等重新連接緊固，無效。（4）在觀測場對現(xiàn)用站和備份站進行交流電檢測，輸入端兩采集器機箱電壓穩(wěn)定，保持在220 V，說明觀測場市電供電一切正常；再檢測發(fā)現(xiàn)通過閘刀開關的輸出端電壓為0 V，保險絲指示燈亮紅色，保險絲被燒壞。由于能見度儀（非獨立掛接型）取電從采集器走，之前的操作造成線路短路，導致現(xiàn)用站和備份站采集器均處于斷電狀態(tài)，不能進行任何數(shù)據(jù)采集。緊急更換2 A 保險絲，重啟采集器，現(xiàn)用站和備份站數(shù)據(jù)于19點58分恢復正常。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

因自動站故障，19 時02 分至19 時58 分分鐘數(shù)據(jù)均按缺測“-”處理；20 時上傳正點數(shù)據(jù)中：氣溫最高、最低及出現(xiàn)時間按缺測處理；氣壓最高、最低及出現(xiàn)時間按缺測處理；最小相對濕度及出現(xiàn)時間按缺測處理；10 分鐘風向和風速按缺測處理；最大風速、風向及出現(xiàn)時間按缺測處理；極大風速、風向及出現(xiàn)時間按缺測處理；能見度用人工觀測值代替，10 分鐘能見度按缺測處理，最小能見度及出現(xiàn)時間按缺測處理；地面最高和最低溫度及出現(xiàn)時間按缺測處理；草面最高、最低溫度出現(xiàn)時間按缺測處理，各正點要素按實有記錄統(tǒng)計[2]。20時后對19日全天的分鐘數(shù)據(jù)文件發(fā)更正報AWS_M_Z_51495_20170319-CCA。

2 故障實例二

2.1 故障發(fā)生的背景

5 月16 日18 時14 分，按上級部門要求，將臺站之前安裝的安徽藍盾DNQ2 型能見度儀收回，重新安裝華云DNQ1 型能見度儀。華云DNQ1 型能見度儀為獨立掛接能見度，不需要經(jīng)過現(xiàn)用站采集器，只需要通過串口服務器直接傳回業(yè)務值班室，從電源箱獨立取一路市電進行供電即可，一切安裝完畢，返回值班室。由于現(xiàn)用業(yè)務軟件SMO 可以實現(xiàn)2 種能見度儀都顯示，從終端設置后發(fā)送命令顯示能見度儀正常工作，此時拆除安徽藍盾DNQ2 型能見度儀工作也在進行，一段時間后突然發(fā)現(xiàn)現(xiàn)用站SMO、MOI所有數(shù)據(jù)全無。

2.2 故障處理方法

（1）重新啟動現(xiàn)用站SMO、MOI 采集和業(yè)務軟件，依然無效；（2）重新啟動現(xiàn)用站電腦，打開業(yè)務軟件，無效；（3）檢查采集器與計算機相連的通信電纜、光電轉(zhuǎn)換器、串口服務器等重新連接緊固，無效；（4）檢查現(xiàn)用發(fā)報站采集器機箱供電情況發(fā)現(xiàn)，設備安裝人員在取線的過程中造成原能見度儀短路，采集器重啟。重新連接線路后采集器再次重啟，由于短路重啟采集器后，蒸發(fā)數(shù)據(jù)突然出現(xiàn)異常，采集軟件中每分鐘蒸發(fā)水位和分鐘蒸發(fā)量全部為零。用萬用表測量蒸發(fā)傳感器接線盒處，輸出電壓為13.7 V，電壓正常，而測量輸出電信號卻為零，判斷蒸發(fā)傳感器瞬間被燒壞。

2.3 數(shù)據(jù)處理方法

由于此過程采集器重啟2 次，故作如下處理：18 時14 分至20 時，1 分鐘平均能見度及10 分鐘平均能見度未寫入分鐘數(shù)據(jù)中，因采集器重啟，18 時16 分所有氣象要素的分鐘數(shù)據(jù)均按缺測處理；18時16 分至18 時17 分兩分鐘風向和風速缺測，18時16 分至18 時22 分十分鐘風向風速缺測；18 時25 分至18 時26 分所有氣象要素的分鐘數(shù)據(jù)均按缺測處理；18 時25 分至18 時27 分兩分鐘風向和風速缺測，18 時25 分至18 時32 分十分鐘風向和風速缺測，19 時各氣象要素的極值從實有記錄挑取；18 時16 分至20 時00 分小時蒸發(fā)量和分鐘蒸發(fā)數(shù)據(jù)值均按缺測處理，日蒸發(fā)量用人工觀測值代替[3-4]。處理全天的分鐘數(shù)據(jù)并發(fā)更正報AWS_M_Z_51495_20170516 -CCA，按照后臺M 文件的數(shù)據(jù)入庫格式將對應的數(shù)據(jù)進行更正。

3 結(jié)語

隨著氣象現(xiàn)代化建設步伐的加快、業(yè)務體制的不斷轉(zhuǎn)型、各種自動化監(jiān)測設備及技術(shù)手段不斷更新升級，雙套自動站所肩負的使命也越來越重，由于種種不確定的因素，儀器故障也越來越多。這就要求我們的業(yè)務員要不斷加強業(yè)務學習，熟悉現(xiàn)代化地面觀測業(yè)務的進程、熟練掌握業(yè)務軟件的操作及熟悉地面觀測儀器的性能，提高自身的素質(zhì)，做好業(yè)務員向保障員的轉(zhuǎn)變，遇到緊急問題，多總結(jié)歸納，通過積累經(jīng)驗以及掌握自動氣象站維修、維護的方法和知識，確保自動站的正常運行，更好地為氣象服務提供可靠與及時的資料，更好地為當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務，為加快實現(xiàn)我國的氣象業(yè)務現(xiàn)代化做好準備。