宁夏回族自治区石炭井气象站 宁夏石嘴山 753000
摘要：综合集成硬件控制器在基层台站测报业务中起着关键作用。本文结合宁夏回族自治区石炭井气象站使用综合集成硬件控制器实际，概述综合集成硬件控制器结构及工作原理，分析综合集成硬件控制器常见故障及排除方法，给出综合集成硬件控制器在基层台站的实际应用，供相关部门参考。
关键词：台站；综合集成硬件控制器；排除法；应用
引言
为更好适应现代气象业务需要，气象部门对气象观测系统提出了更高要求。当前，地面气象观测站在进行气象探测业务过程中主要借助自动气象站，传统人工观测已经逐渐由自动观测替代，实现了大气探测自动化水平。但伴随着观测场设备增多，观测仪器可扩展性较差、集约化程度不高，导致气象台站观测仪器工作效率较低，工作人员对于设备维修维护劳动强度大。所以，为确保台站自动观测业务系统可以正常工作，各级台站适时采用了综合集成硬件控制器，该仪器能够对自动气象站、天气现象、能见度、云、辐射、称重降水、雪深等各类观测仪器进行集成与扩展，有效提升测报数据传输安全性及可靠性。
1.结构组成以及工作原理
综合集成硬件控制器大体涵盖2个部分，即室内机和室外机，二者均是凭借光钎连接。其中，室内部分的业务终端主要借助于UTP 网线以及光电转换模块连接开展数据通信，室外主要是凭借标准接口和观测仪器相连接进行通信。硬件涵盖通信控制模块、标准接口模块、光电转换模块、供电单元以及交流防雷模块等。
综合集成硬件控制器主要是把观测场的新型自动站、天气现象、能见度等串口通信设备的连接加以集成，借助于网络方式向台站业务终端进行传输，同时将高性能嵌入式微处理当作中心，集成通信协议、收发控制、数据存储、格式转换、通信控制、供电管理、自检模块等，对全部通信模块由收发控制模块融合落实好台站的故障处理以及日常维护十分关键。
2. 综合集成硬件控制器故障排除法
综合集成硬件控制器具备通信控制、光电转换以及串口传输等功能部分，对自动气象站和云、能见度、天气现象以及辐射等观测仪器，若该装置出现故障，则势必会造成全部的或者某些观测数据出现缺测的异常现象，可能发生的故障包括串口故障、供电故障以及光纤故障等。发生故障可凭借对面板指示灯以及驱动软件进行检查的方法对故障进行逐步排除。
2.1综合集成控制硬件控制器面板指示灯
结合仪器面板指示灯的实际情况，来分析确定设备是否处于正常状态。具体的故障排除方法如下：
第一，PWR1、PWR2属于设备供电时的状态指示灯，仪器正常运行的情况下处于常亮的状态。若两个灯同时不亮说明有可能出现了掉电的现象；如果仅有一灯亮，那么便需要及时与厂家保持沟通进行处理。可以采取万用表查看供电电压是否正常，若没有问题，则说明综合集成硬件控制器出现了故障问题吗，需要及时进行维修维护或者是直接换新。
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第二，L1属于设备运行状态指示灯，该灯处于闪烁状态时说明设备为正常运行状态，若L1不亮，则说明系统没有启动，应该启动复位键或者是断电进行重新启动，若依然存在异常，则需要及时进行维修或者是换新。
第三，Tx属于光纤信号发送指示灯，该灯在通信正常的情况下处于常亮状态。Rx属于光纤信号接收指示灯，该灯在通信正常的情况下处于闪烁的状态。如果二者存在异常情况，需要及时需对光纤连接、光电转化模块以及通讯控制器进行进行检查，查看其是否存在问题，可以采取代替法进行排除，若存在中断的情况需要及时对相关部件进行维修或者时直接换新。
第四，R属于串口数据接收指示灯，当数据处于正常传输运行的时候R为闪烁状态。T属于串口数据发送指示灯，有数据传输时闪烁。如果存在异常情况，可以借助于短线法对串口部分进行检查，查看其是否存在异常情况，也就是采取一短线，把端口R与T进行连接，然后凭借串口对助手进行调试，这个时候若收发均正常，表明串口没有异常问题，如果仅有输入而无输出表明串口部分存在故障问题，此时需要及时维修或者更换端口。
2.2驱动软件
当驱动软件出现故障问题以后，通常情况下T串口数据发送指示灯不亮，也就是命令没有成功发送，可以凭借下述几方面进行一一排查。
第一，对驱动软件连接状态进行查看，若可以ping通设备，就表示驱动软件存在问题，需要对驱动软件进行重新装设；如果无法ping通设备，就表示设备的IP出现差错或者是硬件设备发生了故障问题，应该继续查看检设备IP地址以及硬件设备。
第二，在驱动软件连接设备没有异常的前提下，查看相应的串口配置数据资料是否准确，若存在问题，需要及时配备准确的通信方式以及波特率等，如此才能恢复正常。
第三，Comtonet以及nettocom 是对数据发送以及接收进行控制的2个服务，有的时候对计算机进行重启或者是别的程序之间存在问题时，会造成这2个服务未正常启动，通常所体现的现象是业务软件无法准确接收到数据，此时需要及时对二者进行重新开启，次啊可以确保通讯传输正常。
3.综合集成硬件控制器的应用
第一，对干扰与浪涌进行抑制。综合集成硬件控制器主要把以往的 RS232/485/422设备通信端口进行集成，给予双向透明数据传输，能够与云高仪、天气现象仪等若干串口设备进行连接，把数据信号做好存储以及转换。因为主要凭借光电隔的串口隔离保护装置在内部进行集成，并且凭借光纤开展数据传输，能够较好对干扰与浪涌进行抑制。
第二，提升适应度。凭借光纤实现远距离传输观测数据，能够较好地处理当前的观测仪器和综合通信控制体系，通信控制系统和光纤的互相连接，从而大大提升气象观测仪器与地面观测快速发展相融合的适应度，满足气象自动化观测业务的更多需求。
第三，使维护时间大大减少。因为综合集成硬件控制器实行了模块化集成，若仪器出现损坏可结合损坏的情况对相关部件进行换新。 以ISOS－HC综合集成器硬件控制为范例， 其具备四个RJ45 接口、八个能够进行插拔的RS－232/485422接头、一组光纤收发接口、一个RS－232调试接口，一个USB母口。在操作面板布设了相应的状态指示灯以及恢复设置按键，若面板指示灯存在异常问题，就可以结合实际状况对故障问题进行及时分析判断。若接口或者整个模块发生了故障问题，便可以在综合集成硬件控制器做好设备部件的换新或者是通信方式变换，这样促使设备的维护时间大大减少。
第四，增强抗干扰能力。综合集成硬件控制器涉及到多路数据的集成、传输以及通信方式变换等功能，可以让任意智能化传感器不借助于主采集器进行接入。仅仅需要将设备与终端计算机进行连接，这样可以大大降低主采集器的承载力，提升气象自动观测系统的集成化程度、稳定性、可扩展性、可靠性以及观测资料信息的使用效率等，从而大大增强观测系统的抗干扰能力。
4.结语
综上所述，综合集成硬件控制器的使用有效改善了以往气象台站观测仪器观测仪器可扩展性较差、集约化程度不高以及使用效率不高的问题，同时对于提升了仪器故障的维修维护能力，并且还在很大程度上增强了气象观测系统的抗干扰能力，确保气象观测系统长期处于正常运行状态，进而不断提升气象台站测报质量。
参考文献:
[1]巩娜．地面气象观测综合集成硬件通信接口设计［D］．成都信息工程学院，2014．
[2]侯士彬,陆忠涛,周彦玲,等.浅谈综合集成硬件控制器的日常维护及故障排除[J].黑龙江科技信息，2017（3）：37.
第一作者简介：顾建兵（1977-）男，汉族，宁夏平罗县人，本科，工程师，从事地面气象观测工作。
论文作者:顾建兵,姚淑萍
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/3
标签：控制器论文; 硬件论文; 串口论文; 指示灯论文; 气象论文; 设备论文; 故障论文; 《防护工程》2017年第25期论文;