李 倩,陳 明,蓋曉波,陳洪利(大連旅順口區(qū)氣象局,遼寧 大連 60;錦州市氣象局,遼寧 錦州 00;大連市氣象局,遼寧 大連 6000;盤錦市氣象局,遼寧 盤錦 0)
自動氣象觀測站故障診斷與處理
李 倩1,陳 明2,蓋曉波3,陳洪利4
(1大連旅順口區(qū)氣象局,遼寧 大連 116041;2錦州市氣象局,遼寧 錦州 121001;3大連市氣象局,遼寧 大連 116000;4盤錦市氣象局,遼寧 盤錦 124011)
摘 要:自動氣象觀測站是比較先進的地面氣象遙測系統(tǒng),在提高地面氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性等方面有很強的優(yōu)勢和特點,而且能減輕業(yè)務(wù)人員的工作量,提高工作效率,同時也為氣象防災(zāi)減災(zāi)、氣象預(yù)報預(yù)測、公共氣象服務(wù)和氣候變化研究提供重要的基礎(chǔ)資料。由于自動氣象觀測站科技含量高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點,對相關(guān)業(yè)務(wù)人員提出了更高的要求。本文探討了如何確保業(yè)務(wù)的正常運行,及時準(zhǔn)確的處理各種突發(fā)問題,確保其安全、穩(wěn)定運行,充分發(fā)揮地面氣象觀測自動化的效益滿足氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)需求。
關(guān)鍵詞:自動氣象觀測;故障診斷;處理維護
自動氣象觀測站是比較先進的地面氣象遙測系統(tǒng),為氣象防災(zāi)減災(zāi)、氣象預(yù)報預(yù)測、公共氣象服務(wù)和氣候變化研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。加強對自動站進行有效的日常維護,掌握故障分析和判斷的基本原則,當(dāng)自動站出現(xiàn)故障時,臺站業(yè)務(wù)人員只有具備專業(yè)的基礎(chǔ)知識和經(jīng)驗,才能盡快找到故障和排除故障,確保業(yè)務(wù)的正常運行,及時準(zhǔn)確的處理各種突發(fā)問題,確保其安全、穩(wěn)定運行,充分發(fā)揮地面氣象觀測自動化的效益滿足氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)需求。
1.1 氣象要素測量性能下降
一般所說的超差或測量數(shù)據(jù)嚴(yán)重錯誤,其特征是自動站正常。這類故障的判斷和排除比較容易,故障原因大多是由于傳感器性能下降引起的。
1.2 自動氣象觀測站工作不正常
自動氣象站無法正常完成采集、計算、存儲、顯示、輸出數(shù)據(jù)等功能。這類故障原因非常多,故障的判斷和排除比較困難。屬于軟件方面的,多半是強干擾引起的,例如雷電等,尤其是強雷電能損壞采集器,導(dǎo)致自動站不能正常工作。屬于硬件方面的,大多是由于電源系統(tǒng)故障引起的。
1.3 業(yè)務(wù)測報軟件運行中存在的問題
使用業(yè)務(wù)測報軟件進行采集編報、數(shù)據(jù)維護、報表處理時會出現(xiàn)一些小的錯誤。
1.4 計算機等外設(shè)故障
因人為處理不當(dāng)或?qū)τ嬎銠C等儀器設(shè)備等維護不當(dāng)?shù)仍斐傻淖詣诱具\行異常。如通訊軟件的端口設(shè)置出現(xiàn)不正確、微機與采集器設(shè)置的時間不一致等。
2.1 草溫傳感器故障的判斷和處理
故障描述:在ISOS軟件界面中草溫數(shù)據(jù)缺測,其他數(shù)據(jù)正常。
故障診斷過程:草溫是通過淺層地溫轉(zhuǎn)接板,連接到地溫分采采集器的,主采集器通過CAN總線與地溫分采進行通信連接,從而采集地溫數(shù)據(jù)。本次故障由于只有草溫數(shù)據(jù)缺測,故障原因應(yīng)該為地溫分采的草溫采集通道損壞、草溫傳感器線路被老鼠咬斷、草溫傳感器線接錯和草溫傳感器損壞等原因。
故障解決過程:(1)首先使用萬用表測量地溫傳感器接入分采集器的四根線中同端、異端的電阻值是否正常;測量結(jié)果顯示草溫傳感器正常。(2)將草溫傳感器與0cm地溫傳感器對換后,ISOS界面則顯示0cm地溫缺測。因此判斷為地溫分采的草溫通道故障,更換地溫分采后,草溫采集正常。
2.2 風(fēng)傳感器故障的判斷和處理
故障描述:本站6月27日08時24分出現(xiàn)極大風(fēng)速24.4m/s;30 日15時56分出現(xiàn)極大風(fēng)速18.3m/s;7月8日9時38分出現(xiàn)極大風(fēng)速16.1m/s;實際風(fēng)速要小很多,經(jīng)查分鐘數(shù)據(jù),同時對比備份站數(shù)據(jù),以及進行人工數(shù)據(jù)分析,確定上述數(shù)據(jù)均為異常數(shù)據(jù),根據(jù)近期情況判斷此現(xiàn)象頻發(fā),影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實性。
故障診斷過程:自動站測量的風(fēng)速值與備份站儀器測量的風(fēng)速值之間的差值比較大或起動風(fēng)速明顯變大,則懷疑是風(fēng)速傳感器故障。風(fēng)向傳感器與其連接的電纜、風(fēng)速傳感器與其連接電纜均采用航空插頭座連接,如果臺站使用塔式風(fēng)桿時,需人員到風(fēng)桿頂上去進行裝拆,臺站使用倒伏式風(fēng)桿時,只需把風(fēng)桿倒下來后再裝拆。
2.3 溫度傳感器故障的判斷和處理
故障描述:由于周清理時對百葉箱進行了清潔維護,13時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳變,分鐘數(shù)據(jù)跳變達到7、8度,連續(xù)兩個小時數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,其他數(shù)據(jù)無影響,說明溫度傳感器故障。
故障診斷過程:由于溫度和濕度敏感元件裝在同一只傳感器中,也就是芬蘭Vaisala公司制造的HMP45D濕度與溫度探頭。分析一段時間內(nèi)自動站測量的溫度數(shù)據(jù)和人工測量的溫度數(shù)據(jù)之差值,若差值較大,則懷疑溫度傳感器損壞。
故障解決過程:更換備件后恢復(fù)。
自動氣象觀測站在業(yè)務(wù)運行中,基層臺站要加強對自動站有效的日常維護。尤其注意對數(shù)據(jù)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、自動站微機設(shè)備、電纜等硬件設(shè)備的維護。
(1)每日檢查傳感器的外觀、運行狀態(tài),注意分析判斷各類數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,如有疑問,應(yīng)及時進行現(xiàn)場測試。
(2)維護傳感器之前,應(yīng)先斷開與自動氣象站采集器連接的數(shù)據(jù)線,再斷開傳感器電源;維護完畢后,先恢復(fù)電源供電,再連接數(shù)據(jù)線。傳感器工作期間,禁止任何物體進入傳感器觀測區(qū)域。
(3)按照《自動氣象站場室防雷技術(shù)規(guī)范》對自動氣象站觀測場和值班室的防雷設(shè)施、信號線纜、自動氣象站地溫采集系統(tǒng)等設(shè)施的接地電阻進行維護,確保觀測場內(nèi)所有儀器在避雷裝置的保護范圍內(nèi)。接地電阻均符合防雷技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。
(4)加強自動氣象站的實時監(jiān)控,對出現(xiàn)的錯誤數(shù)據(jù)及時刪除,避免異常數(shù)據(jù)上傳。遇有降水等重大天氣過程要加強值守,確保及時監(jiān)控自動氣象站運行情況,對異常數(shù)據(jù)要及時進行控制,避免異常數(shù)據(jù)給預(yù)報服務(wù)工作帶來影響。
參考文獻:
[1]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003.
[2]中國氣象局.地面氣象測報業(yè)務(wù)軟件操作手冊[M].北京:氣象出版社,2005.
[3]陳明.自動氣象站數(shù)據(jù)錯情分析與處理方法[J].遼寧氣象,2005 (02):44-45.
[4]陳明,樊新宇,蓋曉波等.自動氣象站Z文件的異常處理及臺站級質(zhì)量控制[J].貴州氣象,2011(03).
作者簡介:
李倩(1962—),男,遼寧大連人,本科,工程師,主要從事大氣探測和氣候資料服務(wù)工作。
山東工業(yè)技術(shù)2015年17期