甘肃省平凉市气象局 甘肃平凉 744000
摘要：本文结合平凉市气象局各级台站使用DZZ6型新型自动气象站的情况,对新型自动气象站常见故障进行分析,总结归纳了DZZ6型新型自动气象站常见故障诊断和排除方法及日常维护方法。
关键词：DZZ6型新型自动气象站；故障分析；维修
引言
随着地面自动化进程逐步推进，地面自动观测设备已成为基层台站数据采集和数据处理的主要设备，自DZZ6型新型自动气象站投入运行以来，提高了常规气象观测的时、空密度；改善了地面气象观测质量和可靠性；保证了地面气象观测数据的可比性要求；降低了地面气象观测劳动强度和业务成本。但在自动站长期运行过程中难免会出现一些故障，影响自动站数据的采集和上传，为了提高自动站保障能力，确保自动站出现故障后能尽快排除，自动站的日常维护、维修和保障措施就尤为重要。
1DZZ6型新型自动气象站的系统结构和功能
DZZ6型新型自动气象站采用最先进嵌入式系统技术和外部现代总线技术，采用“主采集器+外部总线+分采集器+传感器+外围设备”结构设计方式，通过综合集成硬件控制器实现了自动气象站满足数据传输协议和数据格式规范要求的云、能见度、降水现象等新型观测设备接入。DZZ6型新型自动气象站由主采集器，各分采集器、供电系统，传感器，通信系统组成，主要功能为数据采集、处理、存储、传输、质量控制及运行监控。
2 DZZ6型新型自动气象站常见故障分析及维修
2.1 DZZ6型新型自动气象站无数据
①检查SMO采集软件通信参数设置是否正确。SMO采集软件通信端口应与实际通信串口一致（COM11），波特率、数据位、奇偶校验位、停止位分别为9600 8 N 1。若通信参数设置错误则表现为全部要素无数据；
②检查通信链路上（从采集器→通信模块4520→计算机）所有接插部件是否牢固，经常插拔处有无接触不良或断开，并检查采集器机箱和计算机是否良好接地，通信电缆（光纤）是否断开；
③室内外通信模块4520检查。查看通信模块指示灯是否正常，如果指示灯不正常（常亮或出现红色等）断电后重启，若仍不正常可更换通信模块。若电压不正常检查电源系统；
④检查采集器是否正常工作。采集器供电电压为12DC左右，若电压不正常检查电源系统；查看RUN灯和CF灯闪烁情况判断采集器运行状态，若RUN灯和CF灯闪烁不正常，重启采集器，若仍不正常可能采集器损坏；
⑤电源系统检测。交流输入检测：确认空气开关在ON位置。如果不能合上，可能电源模块或防雷模块短路，先更换电源模块。测量空气开关输入输出端交流电压是否正常（220VAC），若正常检测电源模块；若不正常检查电源电缆和室内交流电源插头。空气开关输入电压正常，输出没有电压可能是空气开关故障，请更换。
电源模块检测：正常时电源指示灯应为常亮，L、N两端为交流输入220V，V1与COM两端为直流输出12.8V，V2与COM两端为直 流输入13.8V（接蓄电池）。若L、N两端无交流输入，按“交流输入的检测”方法排查；若V1与COM两端无直流电压，则电源模块损坏；若V2与COM两端无电压或电压过低，检测蓄电池接线和电压。
⑥经上述1-5步排查若设备正常，则可能是计算机故障。
2.2 分采和传感器故障
2.2.1 风向风速传感器
故障一：风向风速同时无数据故障
①检查风通信线缆、航空插头、风横臂接触是否良好，是否断开；②用万用表20VDC电压档量取左侧防雷板第3、4脚之间的电压是否在5VDC左右，逐级测量横臂接线盒处，直至更换传感器。
故障二：风向传感器常见故障
风向传感器采用7位数据记录360度方位，若一位数据位出现故障，就会造成风向指示混乱；另一种情况是冬季被雨淞、雾淞冻住，不能旋转。
处理方法：更换或清理风向传感器，检测风通信线缆、风横臂、防雷板、风传感器航空插头等，直至故障排除。
故障三：风速无数据
故障现象：其他各要素显示正常 , 但SMO采集软件显示无风速值。
处理方法：（1）检查风通信线缆、航空插头、风横臂接触是否良好，是否断开；（2）用万用表20VDC电压档量取左侧防雷板第3、4脚之间的电压是否在5VDC左右；（3）检测防雷板是否损坏，跳过防雷通道直接连接风通信线缆，若故障消失则为防雷板故障；（4）检查采集器内部风连接线和接头是否松动或接触良好，若检测均正常，则可能是风速传感器损坏，更换风速传感器即可。
2.2.2温湿度智能传感器
温湿度智能传感器挂接温度传感器、湿度传感器、RS232通信接口以及与主采集器通信的CAN总线，其连接方式均为航空插头。CAN总线既负责通信又负责主采集器为温湿度智能传感器供电。
故障现象：SMO采集软件无温湿度数据。
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处理方法：（1）检查CAN总线和温湿度传感器的航空插头接触是否良好，是否有断开的现象；（2）检查温湿度智能分采供电电压是否在12VDC左右，如果供电正常在温湿度智能分采启动时会有鸣响；（3）如果确定供电无问题，但故障仍存在，可断电后重启温湿度智能分采，若仍有故障，则更换相应的传感器。
2.2.3SL3-1型雨量传感器
故障一：雨量超差
（1）用雨量传感器校准仪检查、调校。注意检查、调校前将雨量传感器信号线拆下。调校方法如下：取下雨量筒金属外壳；松开计量翻斗定位螺帽；若雨量示值偏大，将计量翻斗的两个定位螺钉沿轴线同时向外旋转，每旋转一周，可使示值减少0.3mm，否则向内旋转，使示值增加0.3mm。注意当向内旋转过度时，不仅不会使示值增加，反而使示值减少许多；调整后使用雨量传感器校准仪，用量杯量取10mm水按大、小雨强分别注水进行试验，反复多次，直到准确为止；固定定位螺帽，装回金属外壳，调整结束。
（2）经调校后仍相差较大，检查干簧管的性能，将万用表拨到通断档，表笔插入红黑接线柱，用手翻动计数翻斗，每翻动一次应听到一声鸣叫音，说明干簧管正常。若没有声音或翻动一次计数翻斗连续鸣叫，说明干簧管有漏发和多发信号现象，从而造成雨量超差。
故障二：晴天无降水现象但有雨量且示值较大
故障原因：干簧管损坏，两片簧处于常闭合状态；雨量传感器信号线被鼠咬后造成短路；防雷板损坏，相邻通道短路。
处理方法：（1）检测干簧管是否损坏。把信号线从雨量筒接线柱上拆下，将万用表拨到通断档，表笔插入红黑接线柱，若听到鸣叫音，说明干簧管损坏，两片簧处于常闭合状态，更换干簧管；（2）将雨量传感器信号线从雨量筒接线柱和防雷板上拆下，用万用表通断档直接在信号线一端测量，若听到鸣叫音，说明信号线短路，更换信号线；（3）将雨量传感器信号线从左侧防雷板第1、2脚上拆下，将万用表拨到通断档，表笔插入1、2脚，若听到鸣叫音，说明防雷板相邻通道短路。
故障三：晴天无降水现象有雨量但示值较小
故障原因：雨量传感器信号线受到不明干扰或雨量筒中有昆虫等动物活动造成。
处理方法：查明干扰源；清洁雨量筒；检测干簧管、雨量传感器信号线和防雷板是否损坏。
故障四：雨量缺测
（1）检查雨量筒内是否出现堵塞现象，若流水通畅，则多数情况下是雨量传感器自身故障；（2）更换备用雨量传感器测试。或把雨量传感器信号线从雨量筒接线柱上拆下，将万用表拨到通断档，表笔插入红黑接线柱，用手翻动计数翻斗，每翻动一次应听到一声鸣叫音，否则雨量传感器有故障，可更换干簧管后再次检测；（3）把雨量传感器信号线从雨量筒接线柱和防雷板上拆下，把信号线一端短接，另一端用万用表通断档测量，若未听到鸣叫音，说明信号线断路，更换雨量信号线；（4）判断采集器是否正常，把左侧防雷板1、2脚上面的两根线拆下来，轻轻碰几下，看SMO采集软件是否有雨量显示。如果有则采集器正常，否则检查防雷板到主采集器的连线和接头是否有松动；（5）检查防雷板是否正常，跳过防雷通道直接连接雨量信号线，若故障消失则为防雷板故障。
2.2.4气压传感器
其他各要素显示正常，SMO采集软件无气压显示。首先检查采集器气压接口（12V、G之间）的直流电压是否正常（12VDC），气压传感器绿色指示灯常量说明供电正常；然后查看主采集器到气压传感器的连接线和接头是否有松动，如果电压、连接正常需更换气压传感器。
2.2.5地温传感器
地温分采可以挂接各层次地温传感器以及与主采集器通信的CAN总线。
故障一：所有地温传感器均无数据
（1）检测地温分采 BATT端供电是否正常（12VDC）；（2）检测CAN总线两端航空插头接触是否正常；CAN总线是否断开；防雷板到主采集器的连线和接头是否有松动；（3）检查相应的防雷通道，若防雷通道有问题，维修或更换防雷板；（4）若上述检测均无问题，说明故障在地温分采。
故障二：个别传感器数据异常或缺测
（1）检查故障地温传感器接地是否正常，传感器接线是否良好；（2）用万用表电阻档量取故障地温传感器电阻，颜色相同两根线的电阻应为1～8Ω，不同颜色两要线的电阻应为80Ω～120Ω，若不正常说明传感器损坏，应更换传感器。
故障三：地温数据偏高或者偏低
（1）检查深层地温套管的密闭性，例如深层地温数据随空气温度变化较明显，跳动较大，很有可能是套管密闭性不好，充分与外界交换空气造成；（2）深层地温变化很差，不能随着气温变化而变化，应将深层地温套管拔出，查看是否有进水现象；（3）传感器不稳定或各级连接线接触不良也会导致数据偏高或者偏低，如果连续的一段过程上下波动比较大，就有可能是这个原因引起的。
2.2.6蒸发传感器
SMO采集软件上蒸发为0或偏差太大，其它观测要素正常
故障原因：①蒸发传感器损坏。②蒸发水位超过上限或低于下限。③蒸发传感器信号线断路或接触不良。④蒸发传感器供电电压过低。⑤防雷板损坏。
处理方法：（1）用万用表电压20VDC档量取蒸发传感器供电是否为12VDC左右；（2）若电压正常，查看传感器到采集器之间的信号线是否接触不良或断路和短路情况；（3）用万用表电流200mA档量取蒸发信号线的电流应为4～20mA，当处于最高水位（100mm）时端输出电流为4mA，当处于最低水位（0mm）时输出电流为20mA；直至更换蒸发传感器；（4）若蒸发水位超过上限或低于下限时，蒸发量长时间为0；（5）传感器不锈钢圆筒或管道内有异物或气泡，也会影响其测量精度。
参考文献：
[1]DZZ6型自动气象站使用说明书[Z].天津中环天仪股份有限公司.2015.
[2]甘肃省地面气象观测业务技术规定汇集[Z].甘肃省气象局.2016.
作者简介：
陈虹（1964-），女，汉，河南南阳人，中专学历，从事综合测报管理工作。
论文作者:陈虹
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/2
标签：传感器论文; 雨量论文; 防雷论文; 故障论文; 信号线论文; 地温论文; 电压论文; 《防护工程》2017年第14期论文;