黎志波,劉達新,李毅聰

(1.江西省大氣探測技術(shù)中心,南昌 330001；2.中國氣象局氣象探測中心,北京 100081)

ADTD閃電定位系統(tǒng)異常故障分析

黎志波1,劉達新2,李毅聰1

(1.江西省大氣探測技術(shù)中心,南昌 330001；2.中國氣象局氣象探測中心,北京 100081)

結(jié)合江西省ADTD閃電定位系統(tǒng)多年業(yè)務(wù)運行中的各類故障,介紹了設(shè)備運行中遇到的異?，F(xiàn)象,重點探討了通信網(wǎng)絡(luò)故障、搜星不正常、CPU板死機、自檢失敗等故障現(xiàn)象,并給出了相應的故障排查方法,為閃電定位儀的維護、維修提供參考依據(jù)。

ADTD；閃電定位系統(tǒng)；故障

雷電是伴隨強對流天氣過程產(chǎn)生的一種災害性天氣現(xiàn)象[1],它由帶電荷的云-云閃或云-地閃或云內(nèi)閃瞬間產(chǎn)生強大放電電流產(chǎn)生[2]。江西省ADTD閃電定位系統(tǒng)于2002年建成且投入業(yè)務(wù)運行,積累了豐富的閃電定位系統(tǒng)異常故障分析、系統(tǒng)修復及維修實例經(jīng)驗。

相關(guān)文獻[3-4]對閃電定位系統(tǒng)原理、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、故障排除以及故障分析思路和方法均有提及,但對部分重要故障及其出現(xiàn)的原因還沒有進行分析,本文將結(jié)合江西省十余年閃電定位系統(tǒng)維護、保障經(jīng)驗,重點探討通信網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備儀器日常維護中的常見故障,并給出相應的解決措施。

1 通信網(wǎng)絡(luò)故障

通信網(wǎng)絡(luò)故障就是數(shù)據(jù)傳輸異常。一般子站故障,第一步需要判斷網(wǎng)絡(luò)傳輸是否正常。當前我國閃電定位儀子站數(shù)據(jù)傳輸主要使用MOXA公司生產(chǎn)的NPORT5110(簡稱NPORT,下同)完成,該模塊通過網(wǎng)絡(luò)可依次完成對省級中心站和國家級中心站的單獨傳輸。通過江西省雷電監(jiān)控平臺,發(fā)現(xiàn)某子站數(shù)據(jù)傳輸異常,第一步通過內(nèi)部局域網(wǎng)PING子站IP,檢查故障是否為臺站本地網(wǎng)絡(luò)問題；若本站網(wǎng)絡(luò)正常,第二步檢查NPORT模塊是否正常,通過檢查NPORT模塊POWER燈、LINK燈是否常亮,且RX/TX燈是否30s閃一次；若NPORT模塊正常,則到室外通過電源盒內(nèi)LED燈觀察設(shè)備運行狀態(tài)。

2 閃電定位儀主機故障

閃電定位儀運行狀態(tài)可通過電源盒內(nèi)RD、TD、FL、ST四個LED燈表征或者通過觀察CPU板內(nèi)標號依次為1、2、3、4、5的五個LED燈表征。通過LED燈的表征狀態(tài)可判斷閃電定位儀在搜星、自檢、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴倪\行狀態(tài)是否正常,其中為了維護方便,可首先通過電源盒內(nèi)LED指示燈來判斷設(shè)備運行狀態(tài),具體表征狀態(tài)見表1。

2.1 FL燈閃爍,搜星不正常

在閃電定位儀運行過程中,均需在整點自動重啟對時,在此過程中,會出現(xiàn)FL燈閃爍,出現(xiàn)搜星不正?，F(xiàn)象。此類故障多是由GPS天線異常、時基板接收模塊掉電、電源盒5V供電電壓不夠等原因造成。

表1 閃電定位儀運行狀態(tài)表征

2.1.1 GPS天線異常 若設(shè)備出現(xiàn)整點搜星不正常,首先需要檢查GPS天線接收模塊是否放置正確,該模塊放反會導致天線接收衛(wèi)星信號變?nèi)?引起設(shè)備整點重啟搜星不正常。GPS天線,一面為光滑的平面 (簡稱平面),一面為放置了GPS接收模塊的凸面 (簡稱凸面)。正確放置方法為平面朝上,凸面朝下,若確定GPS天線接收模塊放置正確,則更換GPS天線。

2.1.2 時基板接收模塊掉電 確定天線正常后,則需要檢查GPS接收模塊是否正常,時基板長時間運行后,板內(nèi)電池電量容易耗盡,導致時基板接收模塊掉電,此時可通過更換紐扣電池或更換時基板進行修復。

2.1.3 電源盒5V供電電壓不足 出現(xiàn)搜星不正常,通常還需要檢查電源盒5V供電電壓是否正常,由于設(shè)備在整點搜星時候,需要由5V供電電壓驅(qū)動設(shè)備搜星,一般可通過萬用表測量P505上6腳和5腳之間的電壓,若電壓偏低,閃電定位儀主機會在每個整點,導致搜星不穩(wěn)定,出現(xiàn)此類故障,可更換電源盒修復。

2.2 RD、TD、FL、ST全滅

RD、TD、FL、ST燈全滅多為CPU板故障,主板在運行過程中,會出現(xiàn)CPU板程序死機,通?？赏ㄟ^更換CPU板處理故障。

2.3 自檢失敗,ST燈閃爍

自檢失敗產(chǎn)生的原因較多,需通過在超級終端輸入“Ctrl+A,Shift+8,S”獲取狀態(tài)數(shù)據(jù),查看狀態(tài)數(shù)據(jù)中有問題項,并進行電路板更換。設(shè)備在自檢失敗后,狀態(tài)信息中的常見異常故障常有以下幾種解析：(1)若Crossingrate值偏差大,則為磁場天線異常。(2)若閃電定位儀狀態(tài)數(shù)據(jù)出現(xiàn)62個測試閃閃分布不正確,為前置板異常。(3)若閃電定位儀狀態(tài)數(shù)據(jù)ADC值偏大,則為CPU板異常。(4)若閃電定位儀狀態(tài)數(shù)據(jù)出現(xiàn)E電場場值偏差,則為前置板或波形板異常。(5)若時鐘不正?；蚓д裰灯畲?可先對設(shè)備進行復位,等待1～2h,觀察是否恢復,若仍不正常,則為晶振或時基板異常。

3 結(jié)語

ADTD閃電定位系統(tǒng)常見典型故障可分為網(wǎng)絡(luò)故障和主機故障,排查故障過程中,需先判斷網(wǎng)絡(luò)故障,在確定網(wǎng)絡(luò)正常后,則需參考電源LED燈閃爍狀態(tài),維護人員可有效定位故障點,更換相應模塊,排除故障。在閃電定位系統(tǒng)日常維護過程中,了解系統(tǒng)故障判斷流程,掌握故障排除方法,將可有效提高各站設(shè)備運行穩(wěn)定性、可靠性,從而在工程選址、雷電災害預警、防御中發(fā)揮更重要的作用[5]。

[1] 余建華,鄒金生,李衫.江西省雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)探測數(shù)據(jù)分析[J].氣象科技,2009,31 (1)：102-105.

[2] 薛根元,馮國標,何鳳翩,等.閃電監(jiān)測定位系統(tǒng)及其應用[J].氣象科技,2004,32(4)：274-277.

[3] 李進喜,劉達新,魏建蘇.ADTD雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)異常情況分析[J].氣象科技,2009,37 (6)：775-778.

[4] 秦建峰,劉夢雨,吳昊.ADTD雷電探測系統(tǒng)典型故障分析[J].氣象科技,2012,40(2), 180-184.

[5] 中國氣科院空間科學與應用研究中心.ADTD雷電探測儀用戶手冊[R].北京,中國科學院, 2004.

P414

B

黎志波,劉達新,李毅聰.ADTD閃電定位系統(tǒng)異常故障分析[J].陜西氣象,2015(2)：47-48.

1006-4354(2015)02-0047-02

2014-12-24

黎志波(1986—),男,江西臨川人,碩士,工程師,從事氣象裝備保障工作。

江西省氣象局 “閃電定位儀遠程維修測試平臺研究”項目