崔一民　景東平

摘 要：根據(jù)區(qū)域自動氣象站的維修實例，分別從區(qū)域自動氣象站的電源、傳感器、通訊傳輸?shù)确矫?，總結(jié)了區(qū)域自動氣象站的常見故障和維修方法，對提高基層氣象維護(hù)人員的維修水平具有一定參考價值。

關(guān)鍵詞：大氣探測；區(qū)域自動氣象站；故障維修；檢測

中圖分類號：P415.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0041-02

臨汾市在2005年開始建設(shè)區(qū)域站，隨后在全市的17個縣、市快速推廣，現(xiàn)已覆蓋全部鄉(xiāng)、鎮(zhèn)，部分旅游景點和企業(yè)，目前共建成區(qū)域站220個，大部分為華云CAWS600-RT型。CAWS600-RT型自動氣象站由北京風(fēng)云高科研制開發(fā)，能在無人值守的野外獲取所在地區(qū)的部分氣象要素（比如雨量、溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣壓等），并通過GPRS通信模塊將其發(fā)回中心站，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程獲取各區(qū)域站的氣象要素。自投入運行以來，各種設(shè)備故障直接影響了我局的大氣探測質(zhì)量。為了提高探測質(zhì)量，我局近年來實行縣、市兩級維修，因此，對區(qū)域站常見故障的快速判斷和排除是基礎(chǔ)業(yè)務(wù)人員必需掌握的技能。

區(qū)域站常見故障一般體現(xiàn)為電源故障、通信傳輸故障和傳感器故障三大類，下面分類敘述。

1 電源故障

加電后電源指示燈（綠燈）和信號指示燈（紅燈）無任何反應(yīng)，也無法啟動機(jī)器，即為電源故障。正常狀態(tài)下12 V站蓄電池的電壓為13.8 V，6 V站蓄電池的電壓為6.7 V。如果12 V站蓄電池的電壓<11.1 V，6 V站蓄電池的電壓<5.1 V，將導(dǎo)致設(shè)備無法開機(jī)，需更換相同型號的蓄電池。如果在連續(xù)數(shù)日光照不足的情況下，某站23：00至次日7：00的數(shù)據(jù)缺測，這表明該站蓄電池的容量已嚴(yán)重不足，應(yīng)及時更換蓄電池。這是變被動維修為主動維修，把故障消滅在萌芽狀態(tài)的方法，以便提高測報質(zhì)量。

1.1 維修方法

一般在更換蓄電池后，設(shè)備即可恢復(fù)使用，但并不表示電源系統(tǒng)正常，還應(yīng)檢查太陽能光板和充電電路的工作狀態(tài)，具體方法如下。

12 V供電區(qū)域站的電源系統(tǒng)由太陽能光板、蓄電池、充放電控制器組成。其中，太陽能光板擔(dān)負(fù)著蓄電池充電的任務(wù)，充放電控制器則能起到過充電保護(hù)和深放電保護(hù)的作用。如果斷開太陽能光板和充放電控制器的連線，偵測太陽能光板的空載電壓，陽光充足時應(yīng)大于20 V，無陽光時應(yīng)大于17 V，否則，說明太陽能光板能效較低；如果連接太陽能光板和充放電控制器的連線，太陽能光板的電壓如果略大于蓄電池的電壓，說明太陽能光板充電正常。

6 V供電區(qū)域站的電源系統(tǒng)由太陽能光板、蓄電池、DY-07組成。其中，DY-07能起到太陽能充電控制和電源穩(wěn)壓輸出的作用，DY-07損壞后將造成設(shè)備無法充電或無法開機(jī)。其檢查方法是：在陽光充足時，正常開機(jī)后，拔出蓄電池供電線，觀察采集器是否還能正常工作。如果能正常工作，表明太陽能光板和DY-07工作正常，連接電池連接線，維修結(jié)束；如果采集器不能正常工作，表明太陽能光板或DY-07已損壞，無法給蓄電池充電，應(yīng)逐步排查損壞原因，否則將會出現(xiàn)蓄電池連續(xù)用盡的狀況。

1.2 電源故障維修實例

實例1：我市堯都區(qū)巨河水庫、鄉(xiāng)寧關(guān)王廟五要素區(qū)域站曾出現(xiàn)在更換12 V蓄電池后，時隔超過20 d，電池再次出現(xiàn)用盡的現(xiàn)象。經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)，原因是太陽能光板能效較低，更換

后故障徹底排除。

實例2：鄉(xiāng)寧縣西坡鄉(xiāng)、蔚莊四要素站在12：00后出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測的現(xiàn)象，現(xiàn)場實測蓄電池的電壓為14.9 V。經(jīng)過分析，原因是控制器過充保護(hù)電路失效引起電壓過高，進(jìn)而啟動設(shè)備過壓保護(hù)而關(guān)機(jī)，更換控制器后故障排除。

實例3：浮山東王兩要素站更換蓄電池后能正常開機(jī)，但斷開電池采集器便會關(guān)機(jī)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，DY-07的太陽能輸入端反向電流保護(hù)的二極管燒斷，造成無法充電，更換后儀器恢復(fù)正常。

2 通信傳輸故障

這類故障一般分為數(shù)據(jù)無法上傳和數(shù)據(jù)傳輸不完整。

2.1 數(shù)據(jù)無法上傳

導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法上傳的原因分為以下幾點：①SIM卡欠費。一般出現(xiàn)在每月月初，我市現(xiàn)已實行綜合行業(yè)套餐業(yè)務(wù)，排除了此類狀況的人為因素。②SIM卡損壞。將SIM卡裝入手機(jī)，如果不能發(fā)彩信或上網(wǎng)，說明SIM卡已損壞，應(yīng)到移動公司復(fù)制換卡（在當(dāng)?shù)仄渌謾C(jī)能上網(wǎng)的情況下）。③無GPRS信號。如果區(qū)域站當(dāng)?shù)氐乃惺謾C(jī)都不能發(fā)彩信或上網(wǎng)，應(yīng)與移動公司聯(lián)系或更換聯(lián)通SIM卡。④排除上述因素后仍無法正常傳輸，就需要換采集器或通信模塊。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸不完整

數(shù)據(jù)傳輸不完整是指區(qū)域站與中心站的連接不穩(wěn)定且時率低。這類故障的原因復(fù)雜，且維修較困難，一般缺報不嚴(yán)重或不是每天都缺時可不用維修，但嚴(yán)重時就應(yīng)認(rèn)真、耐心地排查原因。導(dǎo)致其連接問題的主要原因有：①天線、SIM卡接觸不良和SIM卡損壞（最好用替代法）；②移動GPRS信號衰減，聯(lián)系移動公司實地檢測或更換聯(lián)通SIM卡；③排除上述因素后仍無法正常傳輸，說明本站附近有干擾源，應(yīng)考慮遷站。

2.3 傳輸故障維修實例

實例1：古縣陳香村、霍州馬刨泉四要素站多次聯(lián)系移動檢測信號、更換采集器均無法正常傳輸，更換聯(lián)通公司的SIM卡后通信至今保持正常。

實例2：蒲縣薛關(guān)鎮(zhèn)、洪洞明姜鎮(zhèn)兩要素站在較長時期內(nèi)通信傳輸一直不穩(wěn)定，采取更換天線、采集器和不同通信運營商的SIM卡都沒有效果的情況下，在維修車上增加了一臺臨時區(qū)域站，發(fā)現(xiàn)維修車凡是進(jìn)入故障站點附近的區(qū)域，其采集器的各個網(wǎng)絡(luò)指示燈就會脫網(wǎng)頻閃，說明有干擾源存在，只能考慮遷站。遷站后，該站設(shè)備運行恢復(fù)正常。

3 傳感器故障

3.1 傳感器故障概念及維修

傳感器故障是指因各種傳感器（比如雨量筒、溫度器、風(fēng)向、風(fēng)速儀等）損壞和失常造成的數(shù)據(jù)失真或缺漏現(xiàn)象。

只要認(rèn)真、按時對各類傳感器進(jìn)行清洗、鑒定、維護(hù)，就能極大減少這類故障的發(fā)生。修理時，應(yīng)本著“先易后難”的原則，檢查傳感器和采集器的連接線是否短路、斷路、松動或接觸不良。如果排除上述問題后仍無法正常工作，則應(yīng)考慮更換新的傳感器。

3.2 傳感器故障維修實例

實例1：洪洞三焦區(qū)域站的溫度異常偏高。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，溫度表和采集器連接的四芯插排歪斜、松動，插好后溫度恢復(fù)正常。原因為前一次維護(hù)時，因插、拔雨量線動作碰觸到了溫度線，導(dǎo)致了其連接不良。

實例2：霍州大張生態(tài)園四要素站的風(fēng)向數(shù)據(jù)不變化。最初故障的原因被認(rèn)定為風(fēng)向傳感器損壞，便直接放倒風(fēng)桿，更換了傳感器，結(jié)果故障并沒有排除。緊接著檢查了傳感器和采集器的連接線是否被氧化，在清潔、緊固連接線后儀器恢復(fù)正常。教訓(xùn)是違背了“先易后難”的原則，使維修難度加大，維修工作走了彎路。

實例3：雨量異常大或無降水也產(chǎn)生雨量的情況。這是典型的雨量筒內(nèi)的干簧管因熱脹冷縮破裂所致，因為干簧管破裂后接點簧片無固定支撐，當(dāng)磁鋼掃描或有風(fēng)擾動時，干簧管將出現(xiàn)顫動，更換干簧管即可恢復(fù)正常。

實例4：雨量有微小誤差的情況。出現(xiàn)這種故障一般是由雨量筒的計數(shù)偏差、計量漏斗臟污或翻轉(zhuǎn)有阻力所致，認(rèn)真清洗雨量筒后就能排除。切忌不清洗就進(jìn)行計量鑒定調(diào)整，這樣會適得其反，使問題更加復(fù)雜。

4 區(qū)域站的防雷措施

區(qū)域站大多位于空曠的高處，遭受雷擊的概率極大，且區(qū)域站又屬于微電子設(shè)備，所以在儀器安裝時必須將防直擊雷接地和設(shè)備接地分開（地下間隔應(yīng)大于3 m），避雷針引下線不可在風(fēng)桿內(nèi)穿過。要沿拉線接入防直擊雷接地，并和風(fēng)桿保持高度絕緣，防直擊雷接地的電阻應(yīng)小于10 Ω。設(shè)備接地也應(yīng)有專用接地，保證靜電泄防和設(shè)備屏蔽。

防雷措施實例如下。

實例1：洪洞三焦區(qū)域站的儀器安裝在三樓樓頂，防直擊雷接地和設(shè)備地共用，并且與大樓的其他接地連接，設(shè)備經(jīng)常發(fā)生傳輸異常，且采集器無端損壞。為避雷針單獨做了接地后故障排除。

實例2：汾西太陽山四要素站因在冬天安裝儀器，未能及時做防雷措施，安裝后第二年發(fā)生了溫度過高的故障，原因是采集器遭雷擊而損壞。

實例3：大寧太古鄉(xiāng)四要素站發(fā)生了溫度過高和無雨量故障，原因是遷站后沒有做防直擊雷接地，因雷擊而導(dǎo)致采集器上溫度接入端的IC電路燒壞，雨量筒的干簧管燒毀。

5 結(jié)束語

隨著自動氣象站業(yè)務(wù)的不斷拓展，自動氣象站的故障種類也不斷增多，故障的判斷和處理也更加復(fù)雜，但只要掌握了故障判斷和處理的基本思路和一些常規(guī)依據(jù)，加之在工作中不斷積累新的經(jīng)驗，排除故障的速度就會不斷加快，故障的判斷和處理也會越來越簡單。同時，應(yīng)注意建立、完善技術(shù)檔案，為故障的判斷和處理提供重要的參考依據(jù)，還要加強(qiáng)自動氣象站的備件庫建設(shè)，以節(jié)約檢修時間。在日常工作中，要注意加強(qiáng)自動站和相關(guān)設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)，經(jīng)常檢查自動站相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)，做到防患于未然，減少自動站故障出現(xiàn)的概率，以確保自動站的正常運行。

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〔編輯：張思楠〕