新型自动气象站的常见故障及日常维护

2022-09-11

自新型自动气象站的不断更新与投入业务应用以来, 对气象观测工作的精确度与准确性的要求更为严格。对于气象观测人员而言, 在对新型自动气象站的操作方法进行牢固掌握的基础上, 还必须清楚自动气象站的系统结构, 并掌握一些常见故障的处理与应对方法, 以确保在自动气象站发生异常时, 能够对其进行准确的判断与处理, 保证自动气象站获取气象观测记录的连续性与完整性, 提高气象观测质量[1]。

1 新型自动气象站的系统结构

自动气象站主要由硬件系统与软件系统2大部分组成, 是一种能够集气象数据观测与储存为一体的自动化设备。就DZZ5型自动站而言, 主 (分) 采集器、传感器、外部总线与外围设备等共同组成了其硬件系统。使用外部总线技术能够对采集系统进行任意的裁减与扩展。业务应用软件与嵌入式系统软件共同构成了自动气象站的系统软件。终端计算机上通常安装有业务应用软件, 主要用来监控自动气象站、采集与处理观测到的数据及上传实时观测到的数据文件等;嵌入式系统软件主要承担着外部设备及嵌入式系统的运行与管理等[2]。

自动气象站系统中的任意部件发生故障, 都有可能中断自动站的正常运行。一旦自动站无法正常运行, 就会表现出一些具体的现象, 相关人员应该先以表现出的现象为依据判断出可能发生故障的部位, 并及时采取措施使自动站恢复正常运行。

2 自动气象站常见故障的分析与处理

2.1 气象要素值发生异常

自动气象站业务软件在运行过程中, 一旦发现某气象要素值发生异常, 通常要先假定该气象要素的传感器发生故障, 然后检查其传感器。一般情况下, 传感器很少会发生自然损坏, 由于传感器不正当维护而发生故障的情况居多, 往往使用以下方法对其进行检查与处理。

一是对发生故障传感器的信号电缆接头的牢固性进行检查, 尤其是与采集器的接口处是否出现虚接, 可以将其取下重新插拔, 判断是否能够排除异常;二是一旦雨量值发生异常, 需要对翻斗及雨量筒进行检查, 检查翻斗是否能够正常翻动, 雨量筒是否出现堵塞等;三是如果蒸发量数值发生异常, 需要先对蒸发器内的水位进行查看, 看其是否位于最高与最低水位线的刻度之间, 当有较大降水出现时应该采取有效措施防止蒸发器内的水溢出;四是风数据发生异常, 风速值为0, 风向保持不变, 这时需要与天气实况相结合, 判断风传感器是否被冻住;五是一旦地温值发生异常, 需要仔细地对地温传感器的安置情况进行检查。

2.2 数据无法正常下载或自动站无法正常打开

导致自动气象站出现数据不能够正常下载或者无法正常打开等异常情况的原因主要包括以下3点。

2.2.1 采集器工作出现异常。

可以数据采集器工作状态指示灯为依据对采集器的工作状态进行判断。正常情况下RUN指示灯呈现出秒闪状态。如果CF灯的CF卡能够正常读写, 则该灯呈现出常亮状态;当CF卡空闲或不存在时, 则该灯处于常灭状态。一旦采集器无法正常工作, 可以多次对计算机或采集器进行重启来判断故障能否排除。还需要对采集器的供电系统进行查看, 查看其是否出现工作电压偏低, 空气开关跳开等异常情况。

传感器故障也会对采集程序的正常运行产生一定程度的影响, 这种情况下, 应该先将采集器上全部的传感器插头拔下, 仅仅保留供电端, 并重启传感器判断其能否恢复正常工作。如果恢复正常再依次将传感器的插头插上, 并具体判断发生故障的传感器。

2.2.2 通讯线路发生故障而不能够与自动气象站正常连接

在日常工作中, 通讯线路故障往往出现在串口隔离器位置处, 受到雷击等多种原因的影响而导致损坏。此时, 可以同时将2个串口隔离器都去掉, 并直接使2口对接, 如果能够正常传输则表明串口隔离器遭到损坏, 应该及时对其进行更换。

2.2.3 软件错误设置导致采集器工作出现异常

检查业务软件中与自动站参数相关的设置是否正确, 尤其是通讯端口与其连接的计算机串口端的口号是否相符, 通常可以使用“设备管理器”进行查看。

2.3 无法上传观测数据文件

一旦自动站不能够及时上传观测数据文件, 可以遵循以下步骤对其进行处理。

2.3.1 首先要对数据传输软件的运行状态进行检查, 判断其是否能够正常运行

在日常工作中由于需要多次进行传输, 导致业务软件自带的数据传输软件往往无法正常响应, 进而导致数据文件无法正常上传。这时应当先强行将其关闭后再重新运行。若网络正常连接则程序会自动上传数据文件。

2.3.2 对网络设备的工作状态进行检查

查看网络设备是否处于正常工作状态, 网线有无插好及是否出现断开等异常。

2.3.3 对网络连接配置进行检查

检查计算机中用来进行数据上传的网络连接有无被禁用, 网关、IP地址与子网掩码等是否正常。往往通过查看是否能够访问服务器、内部局域网等进行快速检测。

一旦发生网络故障, 应当首先确保数据上传。使用互联网、电话线路等备份线路对数据与报文进行上传, 随后再对故障发生的原因进行查找, 并对其进行及时修复。

3 日常维护

地面气象测报作为气象观测中的重要组成部分;同时, 在气象测报工作中占据基础地位。为了保证气象测报数据的及时性与准确性, 做好自动气象站的日常维护工作也尤为重要。自动气象站的日常维护主要包括对各类传感器与采集器的维护与清理、检查设备机箱的防水防尘及电线插头的检查与清理等。

此外, 还要时常对观测仪器的运行状况进行巡视, 通常包括有:供电系统指示灯是否能够正常显示;电池电压是否稳定;地温场中地面温度表是否摆放在准确的位置上;计算机体系中是否存在有错误提示消息;杀毒软件的查杀与升级是否定期进行检查;定期检测计算机病毒;风速计与风向的风速是否能够灵活转动;计量反斗与计数反斗的位置处是否出现蚂蚁、杂草等异物。一旦遇到强降水天气现象, 要实时监测深层地温管的进水情况, 如果在检查过程中发现异常要及时进行处理, 若无法及时解决就需要立刻向上级有关部门汇报, 并详细的做好相关记录。另外, 需要注意以下几点:新型自动站设备在运输中要防止挤压与强烈碰撞;各传感器在使用时要切记轻拿轻放;采集器的内部要注意防潮、防水;不要直接与电路板上的元器件接触, 不能直接用手按压采集器内部的连线与电路板;定期对设备的各个部分进行检查, 查看其是都出现腐蚀或自然损坏, 一旦发现腐蚀或损坏要及时进行处理, 对其进行更换或向厂家咨询。