(内蒙古自治区朱日和气象站,内蒙古苏尼特右旗 011216)
摘要:本文结合内蒙古自治区朱日和气象站使用DZZ4型自动气象站的实际,首先对DZZ4型自动气象站进行简要概况,接着分析了DZZ4型自动气象站仪器故障维修,最后给出了几点采集器、风传感器、温湿度传感器的日常维护,以确保新型自动气象站可以正常运行。
关键词:DZZ4 新型自动气象站 故障维修 日常维护
引言
DZZ4型自动气象站可以准确获取和监测气象要素数据变化,整个过程实现了全面自动化,自动观测、分析、处理气象要素数据,在缓解人力资源方面问题的同时,还降低了人为因素对象要素数据准确性的影响,进一步增强了气象观测工作效率。因新型自动气象站投入使用市场的时间不长,一部分工作人员对新型设备的相关操作要领还没有完全掌握,再加上自身专业知识水平不足,当设备仪器出现故障问题时,很难第一时间对故障问题进行排查处理,降低了地面气象观测数据质量。因此,需要气象观测人员对基本观测知识和新型自动气象站的理论知识进行熟练掌握,对故障原因和解决办法都有一定的了解,不断增强自身动手能力,确保自动气象站可以正常运行,确保地面气象观测、气象科研、天气预报、气象服务等工作的顺利开展。
1 DZZ4新型自动气象站概况
DZZ4型自动气象站是由江苏省无线电科学研究所有限公司研制的新一代自动气象站。主要是基于多年的自动气象站设计经验进行设计的,选用了现阶段较为成熟、稳定、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术,其主要特点准确性高、可靠性强、易于维护和扩展,同时还能实时远程监控。DZZ4型自动气象站的硬件结构选用了主采集器+外部总线+分采集器+传感器+外围设备。采集器的构成包括主采集器和若干个分采集器,借助于CAN总线可以将分采集器连接起来。
2 DZZ4新型自动气象站仪器故障维修
2.1采集器故障维修
2.1.1主采集器故障
若测出的所有气象要素数据均正常,且此时的主采集器运行指示灯闪烁异常,可以判断是主采集器通道参数配置异常。工作人员应对各个传感器同采集器之间的连接情况、工作情况进行检查,查看主采集器结构与计算机之间的通信连接是否牢固。在主采集器上选用终端操作命令SENST查看对应传感器是否被禁用,应确保各个传感器被开启;查看传感器通道防雷组件是否受损等;若以上均没有故障问题,而主采集器仍旧不能正常运行,则说明是主采集器故障,应重新更换。
2.1.2分采集器气象要素缺测
若发现分采集器气象要素数据出现缺测,检查分采集器的、CANR 指示灯(绿色)是否常亮, CANE 指示灯(红色)不亮;若CAN指示灯闪烁,应对CAN总线同终端间的匹配电阻值及各个传感器的连接情况、工作情况进行检查。在主采集器上利用终端操作命令SENST查看传感器是否启用;若上述情况均正常,则说明对应的通道破损,可对分采集器重新更换。
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2.2风向风速传感器故障维修
在DZZ4型自动气象站运行过程中,若发现风向风速无数据,工作人员可以输入对应的命令查看采集器中是否有原始的风向风速数据,若不存在,应对风向风速传感器的供电情况进行检查,随后查看传感器输出信号是否正常,其主要操作步骤是借助于万用表测量风速传感器与大地线路之间的电压,实际上,风杯正常转动时的电压是工作电压的一半,若测出的电压同该值不相符,则说明是风速传感器故障,应重新更换;若测出的电压是工作电压的一半,则说明风速传感器正常,可能是采集器通道故障或其他原因造成的。
DZZ4型自动气象站在输出风向数据时主要使用了格雷码,若风向传感器故障,单独判断会有很大的难度,此时可以使用替代法,也就是选用正常的风向传感器替代现有的风向传感器,检查故障问题是否得到解决,若解决则说明是风向传感器故障,重新更换即可;若故障问题还是没有得到解决,则说明是采集器通道故障或其他原因引起的。
2.3温度传感器故障维修
新型自动气象站运行中,若发现温度传感器故障,可以利用万用表的蜂鸣档对温度传感器上的四根线路进行检查,将其划分为两组(1与2、3与4),分别测量出温度传感器1与3、2与4线路间的电阻值,记录为R1,此时的电阻值在110Ω左右;测量1与2、3与4线路间的电阻值,记录为R2,该数值相对较小,求取R1与R2之间的差值R,根据公式T=(R-100)/0.385,计算出温度值,将该值同观测到的温度值进行比对,若两组数值不一致,则说明是温度传感器出现故障,应重新更换,反之,说明温度传感器正常,可能是采集器通道或其他原因引起的。
2.4湿度传感器故障维修
湿度传感器是高精度的传感器,应做好定期保养和维护,防止超出维护期或接地屏蔽异常,影响湿度数据的准确性。在日常观测业务中,若湿度传感器无湿度数据显示,可以输入对应命令查看是否存在原始数据,若不存在,应认真查看湿度传感器。实际上,湿度传感器是通过模拟信号输出的,输出电压在0~1V之间,对应的湿度值也在0~100%范围内。借助于万用表测量湿度传感器输出端同大地间的电压,若电压值在0~1V之间,说明湿度传感器正常,可能是采集通道故障或其他原因,反之则说明湿度传感器异常,需重新更换。
3 DZZ4型自动气象站日常维护
3.1采集器日常维护
采集器是DZZ4型自动气象站的核心部件,其主要作用是对气象要素数据进行采集、处理、储存和传输。实际上,采集器不需要单独维护,只需要使用毛刷定期清除采集器中的灰尘即可。禁止观测人员在带电的情况下拔插各种接线端口或安装传感器;若部分器件出现故障应单独进行维护。每月将采集器机箱打开,清除采集器内的灰尘和杂物,禁止在采集器上放置其他杂物。每年春季到来之前应对采集器的防雷设施进行检查,对接地电阻值反复进行测量
3.2风传感器日常维护
对于风传感器来说,需要观测人员对风杯和风向标转动的灵活性水平进行检查。每年定时检查一次风传感器的轴承,检查之前需要卸下风向标,正常情况下的轴可以灵活转动,不会产生明显的噪音;每年应对传感器手柄进行转动检查,卸掉风杯,查看中心轴能否灵活转动,是否产生噪音。在清洗滚动轴承时需在密封条件下,检查校准风向标,对风向标的指北方向进行检查。
3.3温湿度传感器的日常维护
温湿度传感器主要在百叶箱内安装,每月需要对百叶箱顶部、箱内、缝隙进行检查,避免出现沙尘、蜘蛛网、雪等杂物对观测结果的准确性产生影响,一旦发现杂物应立即使用湿毛巾或毛刷清理干净。在温湿度传感器日常维护中,禁止将温湿度传感器移出到百叶箱外,定期检查温湿度传感器的感应部位。
4结论
DZZ4型自动气象站使用过程中具有良好的性能,但也极易受到周围环境干扰而引发故障问题。需要观测人员对DZZ4型自动气象站运行原理和常见故障原因进行分析,并针对简单故障进行排除,确保新型自动气象站更好的为气象科研、天气预报、气象服务、当地牧民提供服务。
参考文献
[1]周清,朱保美.DZZ4型自动气象站的故障排除方法[J].现代农业科技,2013(19).
[2]曹兴锋.DZZ4型自动气象站常见故障及处理[J].现代农业科技,2014(15).
论文作者:于尧
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/13
标签:传感器论文; 采集器论文; 故障论文; 自动气象站论文; 气象论文; 湿度论文; 风向论文; 《科技新时代》2018年6期论文;