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（辽宁省抚顺市气象局,辽宁抚顺 113006）
摘 要 总结了新型自动气象站设备常见的故障及处理方法,分析了清原县级台站一次典型的设备故障表现、原因及处理过程,并对新型自动气象站设备的维修与维护工作提出了建议.
关键词 自动气象站；故障；处理；实例分析；辽宁抚顺
中图分类号 P415.1+2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2015）07-0265-01
作者简介 侯波（1978-）,男,山东文登人,高级工程师,从事气象信息技术保障工作.
*通讯作者
收稿日期 2015-03-05
气象观测是气象工作的基础,气象装备技术保障工作是气象观测系统正常运行的保证[1].近年来,气象综合观测系统建设快速发展,抚顺市已经全部完成自动气象站的建设,由于自动气象站在综合观测系统中的重要作用及其庞大的网络布点,对于这些设备的技术保障工作要求则更高,意义更为重要[1].现对清原县级台站新型自动气象站设备2014年11月26日出现的一次故障进行总结分析,并提出相应的处理方法及注意事项,同时对新型自动气象站设备的相关维护工作提出建议.
1.常见故障及处理方法
新型自动气象站设备常见故障主要包括软件故障、通讯串口故障、供电系统故障、观测设备故障[2].出现故障后,为确保观测数据不中断,报文不缺失,应第一时间启用备份自动站进行观测,同时启用备份发报计算机完成发报工作,然后进行故障排查及维修.
1.1 软件故障排查
目前,辽宁省各台站均已实行双套自动站同时运行,台站观测发报计算机也实现双机备份,判断软件故障相对简单,A发报机出现故障时启用A备计算机进行故障确认,即可排除软件或计算机故障.未实现双机备份的台站可在维修用笔记本电脑上事先安装好相关软件,如观测系统软件和串口调试助手等进行故障排查,缩短软件故障排查时间.
1.2 通讯串口故障排查
由于雷击或供电系统电压波动经常导致计算机通讯串口损坏,建议台站给每台发报机配备USB串口线,通过USB口进行串口转换,可及时排查通讯串口故障.根据多年工作经验发现,串口损坏的故障频率非常高.
1.3 供电系统故障排查
在启用观测设备时应该先检查供电环境,检测接线、地网接地电阻是否符合标准,检查零火电压是否稳定,零地电压是否正常,如果零地电压过高,则考虑漏电或者地线接地虚接甚至空接.建议对观测室进行供电环境改造,采用配电柜和UPS电源对观测室内设备单独供电,并做好相应的接地保护.
1.4 观测设备故障排查
最为简单的方法是使用专用235串口线,直接连接采集器通讯口（RS232-1或者RS232-2）通过串口命令DMGD 或 OBSAMPLE MAIN等进行数据返回,如返回数据正常无乱码,则采集器主板正常；如果缺少地温项数据,可能是地温分采集器出现故障或者分采集器至主采集器线路故障；出现乱码或者不返回数据则判断主采集器故障.用于本地终端通信的电缆两端均为孔式9芯串口插头（图1）.
2.故障实例分析
2.1 故障表现
2014年11月26日2：00,新型观测站数据突然中断,观测人员启用备份计算机进行采集,无数据；对观测场采集器及计算机重新启动,仍然没有采集数据,只能启用备份观测系统进行观测发报.由于备份发报机也无法采集数据,所以判断非软件故障,可能是硬件或线路故障.
2.2 排查与处理
2.2.1 现场环境排查.进行电源电压检测,市电电压230V属于正常范围,UPS供电电压221 V非常稳定.对工作平台进行漏电检测没有发现问题,对工作平台重做了保护接地.台站UPS电源工作正常,发报计算机和观测场内观测设备的电源均由UPS电源进行供电,电源状态稳定,对观测场内电源进行了检测,没有发现异常[3].观测场接地电阻5 Ω,属正常范围,且地线连接完好.
2.2.2 观测仪器排查.①观测场进行串口线与笔记本电脑命令调试,正常返回数据,观测数据正常,基本排除采集器故障[4].②用万用表对通讯线缆4芯线进行通路测试,没有发现断路和短路现象,排除通讯线缆导致故障.③观测室内用笔记本和串口线连接,在笔记本没有外接电源的情况下采集数据正常,一旦给笔记本电脑接上外接电源,数据立即中断,切断外接电源后数据立即恢复,墙壁电源和UPS供电电源都进行了试验,效果相同[5].同样的试验在观测场内重新做一次,无论是否连接外接电源,返回数据都正常,怀疑是电磁干扰导致故障.④将通往观测场的供电线路断电,去除电磁环境.由于观测仪器具备电池供电能力,可正常工作,重新进行③,但是试验效果与先前相同,故排除电磁干扰现象.⑤通讯线路两端去除串口隔离器后,在串口调试软件中输入命令返回乱码；接上串口隔离器后返回正常数值[6].排除串口隔离器故障,重新怀疑通讯线缆有问题.
试验f：通过各种试验后偶然发现,当不经过插排直接用电线将观测场送电电缆并行引出2根导线作为外接电源供电时,不论是否外接电源数据都不会出现中断现象,怀疑插排损坏,更换新插排后,还是出现③的现象（无法解释）.采用观测场电缆引出电源的方法,恢复发报机工作,但这样的试验观察了60 h后又出现了数据中断的故障现象.⑦采用明线方式新铺设一条通讯线缆,连接至笔记本电脑进行数据试验,故障现象解除.重做③发现原先出现的异常现象全部消失,笔记本电脑供电和不供电对数据的采集没有任何影响,恢复观测发报机后采集传输均正常.至此故障排除,恢复新型站观测发报工作.
2.3 故障原因分析
通过以上试验最终确定通讯线缆故障.但未找到原线缆故障点,因为未出现短路、断路情况,返回数据随供电环境的变化而变化.分析故障原因是由于北方冬季室外气温低于-15 ℃,通讯线缆因热胀冷缩而导致虚接,随环境温度的变化,虚接程度也发生了变化,导致数据时断时续.因此,值得注意的是,铺设信号线缆时避免线缆绷直,且应在每个线井内保留一小圈线缆,同时做好防鼠工作,避免由于线缆损坏导致的自动站故障.
沉降观测规范:美国地球观测卫星发射出现故障
3.参考文献
[1] 中国气象局综合观测司.气象装备技术保障手册——自动气象站[M].北京：气象出版社,2011.
[2] 纪秀艳.DZZ5新型自动气象站常见故障的分析处理[J].宁夏农林科技,2014（1）：85-86.
[3] 孙青仪,孙振生,孝本利,等.一次自动气象站电源故障的排除[J].山东气象,2013（1）：67-68.
[4] 马健,杨树弈.自动气象站采集器通信故障排除方法[J].内蒙古科技与经济,2013（17）：116.
[5] 杨亚东,徐文龙.DYYZⅡ型自动气象站故障判断与维修[J].现代农业科技,2011（10）：32.
[6] 何永清.自动气象站通讯故障的检测实例[J].青海气象,2008（1）：37-38.
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沉降观测规范引用文献:
[1] 沉降观测和关键论文范文数据库 沉降观测和关键方面论文写作技巧范文2万字
[2] 建筑施工函授毕业论文范文 关于建筑施工和沉降观测硕士论文范文10000字
[3] 测量论文范文集 沉降观测和动态类在职研究生论文范文10000字
