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        廣東省2010—2014年區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器的故障統(tǒng)計(jì)和分析

        2016-12-06 08:58:18陳剛陳冰懷
        廣東氣象 2016年5期
        關(guān)鍵詞:汕尾梅州故障率

        陳剛,陳冰懷

        (廣東省氣象探測(cè)數(shù)據(jù)中心,廣東廣州 510080)

        廣東省2010—2014年區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器的故障統(tǒng)計(jì)和分析

        陳剛,陳冰懷

        (廣東省氣象探測(cè)數(shù)據(jù)中心,廣東廣州 510080)

        通過將2010—2014年期間,廣東省區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器故障維修記錄進(jìn)行整理,按地區(qū)、年、月、采集器、采集器內(nèi)部器件等要素,分別進(jìn)行故障數(shù)量、故障率、故障比例的歸納統(tǒng)計(jì),分析故障次數(shù)多、故障頻率高等現(xiàn)象的原因,指出故障率最高和最低的全省前2名,提出存在的保障問題。

        大氣探測(cè)與儀器;區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器;故障統(tǒng)計(jì);故障分析;廣東省

        區(qū)域自動(dòng)氣象站作為地面觀測(cè)站網(wǎng)的重要組成部分,在氣象防災(zāi)減災(zāi)和氣象預(yù)報(bào)服務(wù)等方面發(fā)揮著支柱性的作用。自動(dòng)氣象站的探測(cè)能力和運(yùn)行狀況,已成為影響我國氣象基本業(yè)務(wù)能力和氣象服務(wù)水平的重要因素,及時(shí)了解、掌握本地區(qū)、本部門的自動(dòng)氣象站故障情況,制定合理的管理措施,及時(shí)維護(hù)檢修,成為地面觀測(cè)網(wǎng)保障的一項(xiàng)重要工作。在氣象探測(cè)保障行業(yè)中,部分省份已開展了關(guān)于自動(dòng)氣象站運(yùn)行效能的統(tǒng)計(jì),并基于ASOM監(jiān)控平臺(tái)等數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行可靠性評(píng)估[1]。廣東省各個(gè)地市目前安裝使用的區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器均由廣東省氣象局自主研發(fā),平均使用時(shí)間達(dá)15年之久,且從未做過采集器內(nèi)部集成電路故障的統(tǒng)計(jì)和分析,為此本研究將自2010—2014年以來廣東省各地市區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器的故障維修記錄為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),進(jìn)行區(qū)域自動(dòng)站采集器故障統(tǒng)計(jì)和分析,以期為全省各地市縣的裝備保障工作,以及采集器內(nèi)部電路設(shè)計(jì)的合理性提供參考。

        1 數(shù)據(jù)來源和處理

        廣東省區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器絕大部分是WP3103室內(nèi)、室外型機(jī),截至2015年1月,注冊(cè)在線工作的區(qū)域自動(dòng)站大約有2 500個(gè)站點(diǎn),加上各個(gè)地市縣備份機(jī),總擁有量在3 000臺(tái)左右,龐大的站點(diǎn)數(shù)量,給裝備保障、設(shè)備維修都帶來不小壓力。自2010年起,裝備保障部門建立了區(qū)域自動(dòng)站采集器維修記錄庫,目前已擁有整整5年的“每月、每件”維修登記記錄,為項(xiàng)目的實(shí)施提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備條件。

        基于目前擁有的所有區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器維修記錄,在不改變資料性質(zhì)的前提下,對(duì)字跡不清、表達(dá)不流暢的資料進(jìn)行補(bǔ)充、修整。數(shù)據(jù)的錄入和統(tǒng)計(jì),按地區(qū)、年、月采集器、采集器內(nèi)部更換配件等,分別進(jìn)行故障數(shù)量、故障率、故障比例的歸納整理,經(jīng)過時(shí)間的積累和工作過程的記錄,形成了2010—2014年完整的區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器故障數(shù)據(jù)庫。

        2 采集器故障情況分析

        根據(jù)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)的故障數(shù)據(jù)分析,2010—2014年全省區(qū)域自動(dòng)站采集器維修總數(shù)為1 535臺(tái),因每年各地市區(qū)域自動(dòng)氣象站(包括考核、非考核)數(shù)量均有變化,為使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,分別計(jì)算每年各地市故障維修率[2-4],并取其5年平均數(shù)和2014年各地市故障維修率來進(jìn)行分析(2010—2014年各市區(qū)域站采集器故障維修率:廣州17.03%、汕頭11.17%、潮州7.86%、韶關(guān) 23.96%、河源8.74%、佛山19.28%、肇慶8.85%、惠州 11.08%、珠海11.86%、湛江 17.83%、云浮13.89%、江門9.78%、汕尾 30.51%、中山 20.68%、東莞13.27%、茂名15.61%、陽江5.36%、清遠(yuǎn)11.91%、揭陽7.64%、梅州5.08%、深圳13.80%)。分析可知,汕尾地區(qū)故障維修率最高,韶關(guān)、中山地區(qū)次之,梅州、陽江地區(qū)故障維修率最低。韶關(guān)等山區(qū)雷電相對(duì)較強(qiáng),探測(cè)設(shè)備成為易受損的目標(biāo),而汕尾位于沿海地帶,設(shè)備故障率因潮濕空氣、臺(tái)風(fēng)等自然因素的影響成為全省最高。梅州、陽江等地區(qū)故障維修率較低,其主要原因與站點(diǎn)的基礎(chǔ)和防雷設(shè)施建設(shè)質(zhì)量高有關(guān)。

        從2014年各市區(qū)域站采集器故障維修率情況[3](2014年各市區(qū)域站采集器故障維修率:廣州 25.41%、汕頭26.00%、潮州6.98%、韶關(guān)32.93%、河源 10.24%、佛山27.52%、肇慶12.50%、惠州18.70%、珠海9.52%、湛江22.11%、云浮 15.73%、江門 7.64%、汕尾52.73%、中山 30.30%、東莞 9.52%、茂名14.73%、陽江10.96%、清遠(yuǎn)19.76%、揭陽13.11%、梅州3.13%、深圳0.00%)來看,2014年,汕尾依然是全省最高,梅州依然為最低。而深圳市故障維修率為零,是因?yàn)槠滟徺I了足夠的備件,該市能夠自主進(jìn)行維修。大多數(shù)地市故障率與5年來比較都有所增加,但也有個(gè)別地市故障率在下降,如東莞市,分析認(rèn)為這些地市有些站點(diǎn)因自籌資金改變了供電方式,采用太陽能供電,避免了因傳統(tǒng)的電源供電而受到的雷擊。

        圖1 全省各市各年區(qū)域自動(dòng)站采集器維修數(shù)量

        從圖1全省各市5年來區(qū)域自動(dòng)站采集器維修數(shù)量統(tǒng)計(jì)來看,2010—2014年間,各地市區(qū)域自動(dòng)站采集器故障維修量呈上升趨勢(shì)。造成此現(xiàn)象的原因,一方面是站點(diǎn)數(shù)量逐年增加,另一方面是很多地市都將區(qū)域自動(dòng)氣象站的故障維護(hù)進(jìn)行了外包服務(wù)。因外包公司對(duì)區(qū)域自動(dòng)氣象站的構(gòu)成原理、鏈接線路、運(yùn)行機(jī)制不了解,故障發(fā)生后,并無進(jìn)行故障排除、確認(rèn)故障部位,將能排解的問題在現(xiàn)場(chǎng)解決,而是整機(jī)送修,最終因“無論故障大小,均送修”,結(jié)果就出現(xiàn)故障維修數(shù)量上升的情況,裝備保障部門雖然對(duì)無故障的采集器不進(jìn)行登記,但無形增加了有關(guān)各個(gè)方面的工作量。

        區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)量之龐大、分布之廣泛,使保障工作不易進(jìn)行[5],對(duì)此,需進(jìn)行高頻率、長時(shí)間的維護(hù)維修培訓(xùn),實(shí)行先培訓(xùn)后上崗的模式,以保證不因保障人員的調(diào)動(dòng)、保障人員對(duì)維護(hù)維修技術(shù)不熟悉等原因影響裝備保障效率,及時(shí)填補(bǔ)外包服務(wù)管理的空白。

        2010—2014年各月累計(jì)采集器維修次數(shù)統(tǒng)計(jì)分析(圖2)表明,每年的汛期期間,是設(shè)備故障維修頻次最高的時(shí)期,臺(tái)風(fēng)、雷電、強(qiáng)降水等,是導(dǎo)致設(shè)備故障維修率高的原因。相對(duì)于汛期,1月份的故障維修率是非汛期中最高月份,這時(shí)期天氣穩(wěn)定,維修率本不應(yīng)最高的,分析認(rèn)為,由于每年春節(jié)前,氣象部門都要進(jìn)行業(yè)務(wù)大檢查,檢查的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)許多故障問題[6],這種現(xiàn)象,一方面說明有些站點(diǎn)可能長期帶病工作而沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn),另一方面說明各個(gè)地市裝備保障的管理存在一定的缺陷,從而造成全省區(qū)域自動(dòng)氣象站在非汛期出現(xiàn)維修小高峰。

        3 器件故障情況分析

        2010—2014年全省區(qū)域自動(dòng)站采集器內(nèi)部各器件維修總數(shù)量為6 327次,在故障IC損壞情況中,74HC00和74HC04損壞最多。分析認(rèn)為,這2個(gè)集成片是與非門數(shù)字結(jié)構(gòu),耐受沖擊電流較小,不易直接與傳感器相連,造成損壞最多,與其相連的譯碼、鎖相、CPU相應(yīng)也損壞的較多,而普遍認(rèn)為較多損壞的接口芯片,如HEF40106、TLC2543和MAX233損壞的不多,因此看來設(shè)計(jì)電路的合理性很重要。

        P414

        A

        10.3969/j.issn.1007-6190.2016.05.017

        2016-01-15

        陳剛(1963年生),男,高級(jí)工程師,主要從事探測(cè)設(shè)備保障工作。E-mail:cgcg.com@sohu.com

        陳剛,陳冰懷.廣東省2010—2014年區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器的故障統(tǒng)計(jì)和分析[J].廣東氣象,2016,38(5):67-68.

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