謝國欣+李莉+史洪杰

摘 要：為了確保自動站能夠長期穩(wěn)定運行，必須要掌握新型自動站的應(yīng)用技術(shù)，熟悉各種常見的故障及其處理方法，以便測報人員能盡快掌握新型站各設(shè)備的運行狀況，進一步規(guī)范業(yè)務(wù)操作，提高氣象觀測質(zhì)量和服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞：新型自動站；軟件故障；硬件故障；觀測質(zhì)量

中圖分類號：P415.1+2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.139

自動氣象站是地面氣象觀測的重要組成部分，它具有自動觀測和存儲氣象觀測數(shù)據(jù)的功能，在減輕臺站工作人員勞動量的同時，能有效提高工作效率和觀測質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和人類生活水平的不斷提高，自動站的自動化程度也越來越高。自新型自動站投入運行以來，不僅大大提升了數(shù)據(jù)處理能力，還增加了數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息，并運用新技術(shù)實現(xiàn)了高精確、高穩(wěn)定、易維護、低耗能和實時遠程監(jiān)控的功能，進而滿足了地方臺站觀測業(yè)務(wù)和科研的需求。新型自動站的建設(shè)和運行要求臺站測報人員必須掌握觀測設(shè)備的運行原理和操作方法，熟悉各種故障的處理辦法，確保自動站能夠在最短的時間內(nèi)恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)，保障觀測業(yè)務(wù)能夠順利進行，以便更好地為地方經(jīng)濟發(fā)展和人類生活服務(wù)。

1 新型自動氣象站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

新型自動氣象站是一種能夠自動觀測，并存儲和上傳觀測數(shù)據(jù)的氣象觀測設(shè)備。它主要是由硬件和軟件兩部分組成。其中，硬件部分包括采集器、傳感器、外圍設(shè)備和外部總線4大部分；軟件部分是由業(yè)務(wù)軟件和嵌入式系統(tǒng)軟件2部分構(gòu)成，它們實現(xiàn)了對常規(guī)氣象要素和云高、能見度、降水現(xiàn)象的自動觀測。自動氣象站采用的是集約化的平臺模式，任何一個設(shè)備出現(xiàn)故障都會影響自動站的正常運行。

1.1 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是以高性能CPU數(shù)據(jù)處理器為核心的處理器，一般嵌入FreeRTOS、Clinux等功能相對簡單的操作系統(tǒng)，或多功能的Linux、windowCE操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有實時性好、規(guī)模小、所需硬件資源不大等特征，并且它的綜合數(shù)據(jù)處理能力較強。其外圍配件包括Flash存儲器、以太網(wǎng)接口電路和TCP/IP通訊協(xié)議等標準電腦配件，拓展性強，極大地提高了數(shù)據(jù)處理能力，多外設(shè)處理單元和通訊接口，實現(xiàn)了自動站數(shù)據(jù)的實時通訊處理和遠程訪問等功能。

1.2 外部總線技術(shù)

外部總線是用來連接各設(shè)備間的數(shù)據(jù)控制和處理，從而完成數(shù)據(jù)傳輸和通訊。外部總線采用差分信號的方式傳輸，具有結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定的特性，采用雙絞線的方式能有效提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2 常見的硬件故障

2.1 自動站氣象要素值發(fā)生異常

在新型自動站運行的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)氣象要素值異常的情況。針對這種問題，可以先檢查傳感器是否發(fā)生故障，然后仔細檢查各傳感器電纜信號的接頭，看看其是否松動，采集器接口處是否存在虛焊的情況。同時，要依次插拔連接在采集器上的傳感器，觀察異常現(xiàn)象是否被消除。如果風(fēng)數(shù)值出現(xiàn)異常，在風(fēng)向保持不變的情況下，風(fēng)速顯示為0：00，可以結(jié)合實際的天氣情況查看風(fēng)向傳感器是否被凍??；如果雨量值出現(xiàn)異常，可以檢查雨量筒是否被污物堵塞，查看翻斗是否可以正常翻動；如果地溫數(shù)值出現(xiàn)異常，可以檢查傳感器的安置狀態(tài)；如果蒸發(fā)數(shù)值發(fā)生異常，可以查看蒸發(fā)器內(nèi)水位是否位于最高水位和最低水位線之間，當遇到降水量較大的天氣時，要注意檢查蒸發(fā)器中的水是否出現(xiàn)了溢流的情況。

2.2 采集器面板指示燈不亮

采集器面板顯示無數(shù)據(jù)，軟件接收不到數(shù)據(jù)資料。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，通訊和軟件運行都正常，但是，按下要素按鈕無任何反應(yīng)，重啟采集器后故障仍然存在。引發(fā)該故障的主要原因是采集器內(nèi)保存數(shù)據(jù)的芯片出現(xiàn)了數(shù)據(jù)絮亂的情況，這時，就需要先清除芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后再重新啟動采集器，此時顯示面板數(shù)據(jù)即可恢復(fù)正常。

2.3 自動站無法下載數(shù)據(jù)或無法打開

在自動站運行的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)無法正常下載或打開的問題。這時，要通過采集器面板的指示燈來判斷采集器是否能夠正常工作，如果不正常，可以重啟計算機或采集器，查看故障是否被排除。然后查看采集器的供電系統(tǒng)，判斷是不是供電電壓偏低或空氣開關(guān)跳開。采集器故障會對整個采集程序的正常運行產(chǎn)生重要的影響，因此，要在保留供電端的情況下拔下位于采集器上的所有傳感器插頭，然后再重啟，如果此時采集器恢復(fù)正常，可以依次插上傳感器插頭判斷具體的故障源。

3 常見的軟件故障

3.1 軟件參數(shù)設(shè)置錯誤

在使用自動站測報軟件時，由于業(yè)務(wù)人員操作不規(guī)范，導(dǎo)致軟件使用密碼或部分參數(shù)設(shè)置功能受限。在自動站的軟件系統(tǒng)中，涉及參數(shù)設(shè)置的軟件有自動氣象站監(jiān)控軟件和地面氣象測報業(yè)務(wù)軟件。在監(jiān)控軟件系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置中有一項用戶設(shè)置，它是用來更改自動站類型、修改組網(wǎng)設(shè)置的，如果密碼丟失，其部分功能設(shè)置將會受限。針對這種問題，其處理辦法是：找到Sysconfig文件夾中AuxData.mdb文件夾下的taboperator數(shù)據(jù)表，該表中是所有管理員和操作員的信息，找出此次出錯的用戶信息，使用pass Word口令進行動作清除，重新輸入新口令并保存，然后恢復(fù)該管理用戶的管理權(quán)。

3.2 臺站正點長Z文件

在自動氣象臺站測報軟件運行的過程中，會出現(xiàn)正點長Z文件有無數(shù)個更正報的情況。出現(xiàn)這種情況的主要原因是主通道內(nèi)設(shè)置了沒有用的2個以上的節(jié)點，當出現(xiàn)多個節(jié)點時，程序?qū)牡?個節(jié)點開始傳輸并保存在AWSNet文件中，然后依次第2或第3個節(jié)點傳輸。但是，在整個傳輸過程中，重復(fù)文件并沒有被刪除，所以，其在下一次傳輸過程中就會被重復(fù)傳輸，進而導(dǎo)致出現(xiàn)了無數(shù)個更正報的情況。鑒于此，可以在通訊組網(wǎng)接口軟件的第2，3個節(jié)點的“通訊類型”處輸入空來解決這個問題。

4 結(jié)束語

在新形勢下，自動氣象站的運行情況關(guān)系著氣象業(yè)務(wù)能否順利開展。這就要求臺站工作人員要掌握自動站新技術(shù)，熟練各種設(shè)備和軟件的安裝操作程序，同時，要加強日常設(shè)備的巡護工作，確保各工作設(shè)備處于正常的運行狀態(tài)，降低故障發(fā)生率。另外，相關(guān)工作人員要及時總結(jié)工作經(jīng)驗，提高自身的綜合技能，培養(yǎng)工作責(zé)任感，提高各種故障的應(yīng)急處理能力，消除故障隱患，確保自動氣象站能夠正常運行，進而提高氣象服務(wù)質(zhì)量。

考文獻

[1]丘志華，丁志平，李錦洪.新型自動站常見故障及處理[J].北京農(nóng)業(yè)，2014（24）.

[2]郭宗凱，于文博，李東宇，等.新型自動氣象站系統(tǒng)研究與故障分析[J].中學(xué)生導(dǎo)報（教學(xué)研究），2014（17）.

〔編輯：白潔〕