陳偉+游儒蔚+陳筱涵

摘 要： 本文從區(qū)域自動站測風(fēng)傳感器選型和自動站維護的角度，通過探討ZQZ-F采集器的幾條相關(guān)命令的應(yīng)用，以期達到節(jié)約自動站維護成本、降低自動站維護難度的目的，促進自動站保障工作朝著有利的方向前進。

關(guān)鍵詞：ZQZ-A型自動氣象站 ? ?ZQZ-F采集器 ? ?測風(fēng)傳感器 ? ?維護

中圖分類號：P41 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1003-9082（2016）02-0006-01

引言

ZQZ-A型自動氣象站是江蘇省無線電科學(xué)研究所有限公司生產(chǎn)的中小尺度自動氣象站產(chǎn)品，該自動氣象站是適用于我市野外無人值守環(huán)境、全天候、全自動化運行的新一代綜合氣象觀測系統(tǒng)中組成區(qū)域天氣觀測網(wǎng)的區(qū)域天氣觀測站，目前福州市氣象局主要采用的是該種型號的自動氣象站。福州市氣象局系統(tǒng)組網(wǎng)所用的通信技術(shù)主要采用無線GPRS技術(shù)，在不適用GPRS網(wǎng)絡(luò)的地方（如閩清縣豐達農(nóng)場站點）采用北斗衛(wèi)星DCP平臺。

一、測風(fēng)傳感器

福州地區(qū)ZQZ-A型自動氣象站所采用的測風(fēng)傳感器為ZQZ-TF型測風(fēng)傳感器和YOUNG 05106測風(fēng)傳感器。

ZQZ-TF型測風(fēng)傳感器由風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器組成，具有動態(tài)特性好、線性好、精度高、靈敏度高、抗風(fēng)強度大、測量范圍寬、互換性好、電路壽命長、工作可靠、抗雷電干擾能力強等多種優(yōu)良性能。其能適應(yīng)福州地區(qū)大部分地區(qū)的測風(fēng)需求，但是在海洋環(huán)境的實際使用過程中，ZQZ-TF型測風(fēng)傳感器抗腐蝕性能并不是很強，尤其是在海洋上高濕度、高鹽度、高腐蝕性的環(huán)境中工作幾年之后，傳感器甚至?xí)霈F(xiàn)不可修復(fù)的腐蝕性損壞。

美國YOUNG公司生產(chǎn)的RM YOUNG 05106測風(fēng)傳感器采用風(fēng)向、風(fēng)速傳感器一體化設(shè)計，是專門為海洋環(huán)境設(shè)計的增強型風(fēng)速風(fēng)向傳感器。使用的材料是能夠抵御來自大氣污染和海洋空氣環(huán)境的高強度、防紫外的熱塑性材料、不銹鋼和電鍍鋁，具有卓越的性能和優(yōu)異的環(huán)境適應(yīng)性，能夠適應(yīng)海洋上高濕度、高鹽度、高腐蝕性的環(huán)境，擁有比同類型其它產(chǎn)品更高的使用壽命。這樣高性能的傳感器同樣有其缺點，就是其昂貴的成本，一套05106測風(fēng)傳感器的價格比ZQZ-TF型測風(fēng)傳感器的價格要高出大約一萬元。

綜合這兩種傳感器的特點，福州地區(qū)大部分自動站采用的測風(fēng)傳感器為ZQZ-TF型測風(fēng)傳感器，在一些重要的沿海站點或海島站點使用05106測風(fēng)傳感器。ZQZ-TF型測風(fēng)傳感器風(fēng)向、風(fēng)速的輸出信號均為數(shù)字量，風(fēng)向信號為7位格雷碼，風(fēng)速傳感器則輸出脈沖信號。05106測風(fēng)傳感器的風(fēng)速傳感器采用螺旋槳式，風(fēng)向傳感器采用尾槳式電位計。使用時先將傳感器自帶的信號電纜接到變送器，再將變送器的輸出線接到自動站數(shù)據(jù)采集器中。

二、SETW命令的應(yīng)用

ZQZ-F采集器同時支持上述兩種不同輸出方式的測風(fēng)傳感器，但是其對應(yīng)的接入方式就不一樣，在使用時就需要對這兩種不同輸出方式的測風(fēng)傳感器的接入做出相應(yīng)的設(shè)置。設(shè)置步驟如下：

串口參數(shù)設(shè)置為：4800 E 8 1，用計算機連接上ZQZ-F采集器，打開通訊軟件（如sscom32），發(fā)送SETW命令可讀取測風(fēng)傳感器的當(dāng)前設(shè)置。

發(fā)送SETW 0命令使得ZQZ-F采集器選擇ZQZ-TF測風(fēng)傳感器，其對應(yīng)的接線圖如圖1：

圖1

發(fā)送SETW 8命令使得ZQZ-F采集器選擇05016測風(fēng)傳感器，其對應(yīng)的接線圖如圖2：

圖2

實際上使用SETW命令對ZQZ-F采集器進行相應(yīng)的設(shè)置，還可以使得ZQZ-F采集器支持WMT50/GILL WindSonic傳感器、ZQZ強風(fēng)傳感器、天津XFY3-1型風(fēng)傳感器和E115-1型風(fēng)傳感器的接入。利用SETW命令，我們在使采集器適應(yīng)了不同類型的測風(fēng)傳感器的同時，并不會出現(xiàn)因為使用了不同類型的測風(fēng)傳感器而造成需要配備不同采集器備件的壓力。

三、TEST命令的應(yīng)用

在區(qū)域自動站的維護工作中，TEST命令是最常用的命令之一，通過向采集器（包括ZQZ-F采集器在內(nèi)的多種江蘇省無線電科學(xué)研究所有限公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集器）發(fā)送TEST命令，采集器將在幾秒鐘內(nèi)返回數(shù)據(jù)，圖3為TEST命令返回的數(shù)據(jù)格式。從圖3我們可以看出TEST命令返回的數(shù)據(jù)為多要素數(shù)據(jù)，因此利用TEST命令可以迅速的對自動站的各個要素進行故障判斷和調(diào)試。

圖3

設(shè)置串口參數(shù)為：4800 E 8 1，可以通過串口線使計算機（在野外通常為便攜式計算機）和采集器建立連接，但是這種方式在實際應(yīng)用中有時候會遇到一些問題。例如有些縣級單位可能達不到給自動站保障人員配備便攜式計算機的業(yè)務(wù)條件;在較密集的自動站建設(shè)過程中（一天安裝多個自動站），便攜式計算機的蓄電池并不一定能承受一整天的工作;在野外陽光比較充足的情況下，便攜式計算機的顯示器會顯得偏暗且機身溫度較高，這將給調(diào)試帶來一定程度的不便。這時我們就需要使用遠程調(diào)用TEST命令來解決上述問題。江蘇省無線電科學(xué)研究所有限公司開發(fā)的自動氣象站監(jiān)控管理軟件自帶了命令發(fā)送的后門，在站點通信連接正常的情況下，打開后門后點擊要發(fā)送的站點，發(fā)送TEST命令后在相應(yīng)的站點的log文件中就可以看到如圖3的數(shù)據(jù)格式。這樣通過TEST命令的遠程應(yīng)用，中心站管理人員和區(qū)域自動站現(xiàn)場維護人員共同對自動站的各個要素進行故障判斷和調(diào)試的目的，達到迅速處理自動站故障的目的。

作者簡介：陳偉（1977—），男，漢族，福建福州人，福州市氣象局助理工程師，研究方向：大氣科學(xué)。