1.容县气象局 广西 玉林 537500；2.贵港市气象局 广西 贵港 537100
摘要：本文主要结合容县气象局应用DZZ5自动气象站的实际情况，着重探讨了自动气象站的应急保障方法，以期能够为及时、准确地观测气象数据资料，提高气象台站数据观测质量提供一定的参考。
关键词：自动气象站；故障；应急保障；处理
引言
目前，自动气象站作为地面气象观测的重要组成部分，能够自动对气象要素数据进行观测并储存，不仅能够明显降低测报工作人员的劳动强度，还能使工作效率与质量得到显著提升。随着科学技术的飞速发展，气象站的自动化程度明显提高。自DZZ5自动气象站在容县气象局投入使用以来，工作人员对数据的处理能力及数据质量控制能力显著提升，再凭借先进的技术与设备，使气象观测实现了稳定性强、精确度高、易维护等特点，并且还实现了实时远程监控功能。在自动气象站得到普遍应用的同时，对气象测报工作人员也提出了更为严格的要求，气象观测工作人员熟练掌握仪器设备的工作原理与操作方法，并及时对故障进行排除与处理，以确保自动气象站恢复正常运行，并使其更好地位当地民众与社会经济发展提供气象服务信息。
1、DZZ5自动气象站系统结构与工作原理
1.1系统结构
DZZ5自动气象站通常包括以下四个部分：供电系统、传感器系统、采集系统及通讯系统。其中供电系统为自动气象站系统的正常运行提供电力供应，交流电与太阳能供电是常见的供电方式；传感器系统以不同的需要为依据，对各种传感器进行配置，传感器通常包括有模拟传感器、智能传感器及数字传感器三种，其中模拟传感器又包括有高精度气温、地温、湿度与蒸发等传感器，智能传感器又包括有能见度、气压与称重雨量等传感器，数字传感器又包括风向风速及翻斗雨量传感器；采集系统主要负责对自动气象站内部所有数据进行收集、存储、分析与运算等；通讯系统主要把采集器处理后的数据及时传输至业务计算机。
1.2工作原理
自动气象站各个传感器感应元件输出的电量将随着气象要素的变化发生一定的变化，各主分采集器将会采集到这一变化量，再经过定量化与线性化处理，使各工程量要素之间实现转换，再筛选数据得到各个气象要素数值，并按照一定的格式在采集器中进行储存，再以实际需要为依据实时进行上传。
2、自动气象站常见故障的应急保障方法
2.1系统无法开机故障及应急保障
当系统无法正常开机时，首先要对电源部分进行检查，使用万用表对直流12V供电系统进行测量，查看220V交流电、蓄电池及充电电源控制器是否位于正常工作状态。一旦输出发生异常，应当去掉全部负载，重新进行接入，并对故障部分进行逐一排查。若电源设备位于正常工作状态，则应当对其他方面进行检测，一旦发现问题要及时对设备进行维修或更换。
2.2通讯故障及应急保障
通讯故障主要包括计算机无法正常接收数据、串口通讯监视现实命令超时、软件界面显示空白等问题。一旦出现通讯故障，可将采集器与调试线进行连接，判断采集器是否正常工作，如果数据正常显示则代表长线出现问题。再使用万用表对通讯线连接状况进行检查；使用去掉串口隔离器的方法进行检测，一旦发现设备发生故障要及时进行维修或对设备进行更换。
2.3采集器故障及应急保障
2.3.1故障判断
采集器正常运行时指示灯“RUN”显示为秒闪，“CF”灯长亮时表明其处于正常读写状态，长灭时表明其位于空闲状态或不存在。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当“SYS”灯显示为秒闪时表明分采集器正常运行；当“CAN-T”灯闪烁时代表CAN收发器正常发送数据，当“CAN-R”灯闪烁时CAN收发器正常接收数据。若主采集器处于正常运行状态，分采集器“CAN-R”灯不闪烁时，应当对CAN通信线缆进行检查。可以通过发送相应的命令对主分采集器观测数据状态进行检测。
2.3.2故障处理
采集器作为自动气象站的重要组成部分，一旦采集器出现故障将会严重影响到数据观测的质量。采集器常见故障包括有通道防雷板故障及采集单元出现故障。前者主要表现为气象观测要素出现异常，此时应当使用万用表对通道进行检查，若通道上下不通，与其他通道相通则表明防雷板遭到破坏，此时应当及时更换新的防雷板。
2.4传感器故障及应急保障
2.4.1湿度数据异常及处理
温湿度传感器的精密性与敏感性比较高，极易受到外界因素的影响，因此需要定期对其接地屏蔽状况进行维护与检测。若湿度传感器数据无法正常显示，则可以通过发送命令对原始数据进行查看。若原始数据缺失，则需要对传感器的输出电压进行检查。湿度传感器通常为模拟信号输出，其输出电压位于0—1V之间，相对湿度位于0—100%之间。可以使用万用表对两端之间的电压进行测量，判断其是否与标准要求相符合。否则，应当及时对传感器进行更换。
2.4.2雨量数据异常及处理
雨量数据出现异常主要表现在雨量数值较小，小雨时雨量数值显示为0。雨量数值出现异常通常是由于传感器出现故障、接线或测量通报出现故障等。一旦出现这一问题，要先对雨量传感器的翻斗、漏斗、滤网等进行检查，查看雨量筒内是否出现积水、是否有杂物对其进行堵塞等。还要对通讯线路进行检查，查看其是否出现松动或破损并及时进行处理。对雨量电缆每一个连接部分与端子部分进行检查，查看其是否出松动或接触不良等。还要使用万用表对雨量传感器接线柱进行测量，并对翻斗的灵活性进行检查，以保证雨量传感器处于正常工作状态。
2.4.3风向风速数据异常及处理
一旦风向风速传感器数据出现缺测，应当先通过命令对采集器该要素数据进行检查，查看其是否也出现缺测。如果两者都没有出现风要素数据，则应当对风传感器的电源系统及通信系统进行检查。一旦风速传感器出现缺测，可以使用万用表对风传感器输出端与地之间的电压进行测量，风杯位于正常工作状态时期电压为工作电压的1/2，如果测量得到的电压没有位于此范围内，则应当及时更换新的风传感器；如果测量电压正常则需要对采集器通道故障进行判断。若风向数据出现缺测，很难准确判断风向传感器格雷码输出信号的状态，此时应当直接对风向传感器进行更换，若仍然无法恢复正常显示则表明是采集器通道发生故障，应当及时对其进行维修与处理。
3、自动气象站的日常维护与管理
受到硬件自身损坏及人为破坏等因素的共同影响，导致自动气象站在运行过程中的故障较多。因此，气象观测工作人员必须掌握一定的观测知识与技能，不仅需要掌握常见的故障维修处理技能，还需要做好自动气象站的日常维护与管理工作，定期检测与清洁自动气象站。及时清理雨量筒下水孔中存在的泥沙、积水及灰尘等杂物，及时对地温观测场地附近的杂草进行清理。还要严格以地面观测规范为依据对各气象要素传感器进行定期计量与检定，还要对自动气象站设备供电状况、通信系统等进行定期检查，及时对破损的电缆进行更换。除此之外还要定时对自动气象站进行监控，并及时对计算机进行备份，为自动气象站的安全、正常运行提供一定的保障。
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作者简介
刘世万 (1992-) 男，汉族，广西容县人，本科学历，助理工程师，从事气象地面观测工作。
论文作者:刘世万1,刘怡明2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/29
标签：传感器论文; 雨量论文; 数据论文; 自动气象站论文; 故障论文; 采集器论文; 气象论文; 《防护工程》2018年第28期论文;