袁靖凱++賴洞森++劉佳明

摘 要：以一次自動(dòng)站雷擊故障處理過程為例，探討優(yōu)化自動(dòng)站故障排查以及后續(xù)數(shù)據(jù)處理方法。

關(guān)鍵詞：新型自動(dòng)站；故障排查；數(shù)據(jù)處理一、引言

長汀國家基本氣象站是根據(jù)全國氣候分析和天氣預(yù)報(bào)的需要所設(shè)置的氣象觀測站，擔(dān)負(fù)著本區(qū)域和國家氣象信息交換任務(wù)，是我國天氣氣候站網(wǎng)中的組成部分。長汀國家基本站承擔(dān)著全天24小時(shí)的氣象觀測任務(wù)，保持DZZ5和CAWS600B兩套自動(dòng)氣象站雙軌運(yùn)行。自動(dòng)站數(shù)據(jù)已成為地面氣象觀測的原始數(shù)據(jù)，但又因自動(dòng)站儀器感應(yīng)元件的非線性，它較之前人工觀測儀器更容易出現(xiàn)故障，如何在觀測工作中保證自動(dòng)站數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性成為了地面觀測工作的重點(diǎn)，也是每位觀測員在值班中必須掌握的技能。本文通過對(duì)長汀自動(dòng)氣象站一次雷擊事故分析，討論了當(dāng)DZZ5型氣象觀測系統(tǒng)設(shè)備故障時(shí)，所采取的應(yīng)急處理方法、后續(xù)相應(yīng)數(shù)據(jù)的處理以及兩套不同氣象觀測系統(tǒng)切換時(shí)應(yīng)該注意的地方，供地面測報(bào)工作人員參考。

二、故障現(xiàn)象

2016年8月12日午后，長汀縣大范圍出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，雙套自動(dòng)站中DZZ5型自動(dòng)氣象站在一陣?yán)子晏鞖夂蟪霈F(xiàn)監(jiān)控界面數(shù)據(jù)空白，顯示全要素缺測。

三、應(yīng)急處理過程

故障發(fā)生后，我局值班人員立即采取措施排查故障，首先對(duì)業(yè)務(wù)軟件和電腦分別進(jìn)行重啟，但仍不能解決問題，之后采取由外而內(nèi)的方法排查故障：第一步檢查供電系統(tǒng)：查看主采集器電源燈是否工作正常，同時(shí)用萬用表直流20V檔測量主采集器輸入電壓是否正常；第二步檢查主采工作情況：通過直連數(shù)據(jù)線將主采集器與筆記本電腦連通，通過業(yè)務(wù)軟件或串口調(diào)試助手，確定主采集器是否工作正常；第三步檢查通訊情況：采集的數(shù)據(jù)通過光模塊傳送到業(yè)務(wù)值班室，可利用光纖筆測試觀測場至值班室光纖是否正常，光轉(zhuǎn)換器通過光纖跳線直連，分別檢查光纖和光轉(zhuǎn)換器是否能正常。

經(jīng)過一番檢查，最終確定故障原因?yàn)闃I(yè)務(wù)機(jī)串口被擊壞，至12日22時(shí)45分維修完畢，業(yè)務(wù)主機(jī)開始正常接收數(shù)據(jù)。應(yīng)急處理期間各觀測數(shù)據(jù)于18時(shí)09分由DZZ5自動(dòng)氣象站切換至CAWS600B自動(dòng)氣象站傳輸，21時(shí)35分切換至新型站備份機(jī)傳輸，22時(shí)45分維修完畢，重新恢復(fù)業(yè)務(wù)主機(jī)運(yùn)行。

四、后續(xù)處理及影響

恢復(fù)業(yè)務(wù)主機(jī)運(yùn)行后，我站通過地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件SMO對(duì)新型站數(shù)據(jù)進(jìn)行了歷史數(shù)據(jù)下載，具體方法為：在SMO中點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理按鈕，然后點(diǎn)擊歷史數(shù)據(jù)下載選項(xiàng)，選擇需下載的數(shù)據(jù)的起止時(shí)間，勾選覆蓋正常數(shù)據(jù)及同時(shí)上傳兩個(gè)選項(xiàng)，點(diǎn)擊開始下載即可。由于前期排查故障和維護(hù)儀器時(shí)有中斷過主采供電等原因，造成了新型站12日19時(shí)-21時(shí)三個(gè)時(shí)次的數(shù)據(jù)無法從采集器中卸載，最終這三個(gè)時(shí)次數(shù)據(jù)依然只能用老站CAWS600B的數(shù)據(jù)去代替。

根據(jù)2016年9月召開的全省8月份氣象觀測與信息網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)質(zhì)量通報(bào)會(huì)上的通報(bào)，長汀國家基本氣象站因8月12日雷擊事件最終造成了21條數(shù)據(jù)缺測：分別為12日19-21時(shí)小時(shí)蒸發(fā)量、小時(shí)最小能見度值、小時(shí)最小能見度出現(xiàn)時(shí)間、小時(shí)一分鐘能見度值共12條；12日22、23時(shí)，13日0時(shí)3小時(shí)變壓共計(jì)3條；13日19-21時(shí)24小時(shí)變壓、24小時(shí)變溫共計(jì)6條。

五、分析原因

1.無法補(bǔ)救的缺測

（1）蒸發(fā)缺測。故障發(fā)生在12日17時(shí)17分-22時(shí)45分，且恢復(fù)正常后新型站無法從采集器中卸載到19時(shí)-21時(shí)的相應(yīng)數(shù)據(jù)，故19時(shí)-21時(shí)數(shù)據(jù)由老站CAWS600B所采集到的數(shù)據(jù)代替，因老站CAWS600B無蒸發(fā)傳感器，按現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定19時(shí)-21時(shí)3個(gè)時(shí)次的小時(shí)蒸發(fā)量只能按缺測處理。由于現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定明確了“一日內(nèi)缺測2個(gè)及以上小時(shí)蒸發(fā)量時(shí)，該日日蒸發(fā)也按缺測處理”，因此12日日蒸發(fā)也按缺測處理。

12日20時(shí)正點(diǎn)觀測前，還處在故障時(shí)間內(nèi)，為避免13日日蒸發(fā)再次缺測，我站及時(shí)啟用了測針手動(dòng)量取大型蒸發(fā)皿內(nèi)的水位余量24.8mm，13日20時(shí)正點(diǎn)觀測前再次量取水位余量為30.6mm，通過12日余量加上13日降水量再減去13日余量，計(jì)算出13日日蒸發(fā)量為6.0mm。

（2）能見度缺測。19時(shí)-21時(shí)數(shù)據(jù)由老站CAWS600B所采集到的數(shù)據(jù)代替，且因老站CAWS600B無能見度傳感器，按現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定這三個(gè)時(shí)次內(nèi)小時(shí)最小能見度值、最小能見度出現(xiàn)時(shí)間、小時(shí)一分鐘能見度值共計(jì)9條數(shù)據(jù)按缺測處理。

2.可補(bǔ)救的缺測

在故障期間，因啟用備份自動(dòng)站，所有的數(shù)據(jù)文件均由老站CAWS600B傳輸?shù)绞【郑S護(hù)結(jié)束后切換回新站業(yè)務(wù)主機(jī)傳輸并補(bǔ)調(diào)數(shù)據(jù)后，仍然缺失了12日19-21時(shí)三個(gè)時(shí)次的新型站數(shù)據(jù)，雖然維修完畢后及時(shí)將老站數(shù)據(jù)拷貝至業(yè)務(wù)主機(jī)上，但由于新老站數(shù)據(jù)文件格式的不一致，當(dāng)12日22時(shí)、23時(shí)以及13日0時(shí)在業(yè)務(wù)主機(jī)上編發(fā)正點(diǎn)長Z文件時(shí)，新型站業(yè)務(wù)軟件無法讀取到由老站采集的12日19-21時(shí)的本站氣壓，因此無法計(jì)算出后續(xù)時(shí)次的3小時(shí)變壓，最終導(dǎo)致12日22時(shí)、23時(shí)和13日0時(shí)3小時(shí)變壓的缺測。 同理12日19-21時(shí)缺失的新型站氣壓、氣溫?cái)?shù)據(jù)，導(dǎo)致了第二天19-21時(shí)的24小時(shí)變壓和變溫的缺測。

上述幾個(gè)數(shù)據(jù)的缺測通過后續(xù)的數(shù)據(jù)處理是可以避免的，當(dāng)DZZ5業(yè)務(wù)主機(jī)恢復(fù)正常工作后，應(yīng)對(duì)19-21時(shí)時(shí)次的長Z文件進(jìn)行更正。重新補(bǔ)調(diào)編發(fā)19-21時(shí)正點(diǎn)長Z文件，補(bǔ)調(diào)后的界面內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)均缺失，將CAWS600B中采集的19-21時(shí)正點(diǎn)數(shù)據(jù)依次手動(dòng)填入到相應(yīng)位置，再進(jìn)行更正編發(fā)。新生成的19-21時(shí)長Z文件將再次上傳到省局，覆蓋之前由老站CAWS600B上傳的19-21時(shí)長Z文件，同時(shí)寫入B庫。當(dāng)12日22時(shí)-13日0時(shí)編發(fā)正點(diǎn)長Z文件時(shí)，計(jì)算3小時(shí)變壓所需要的數(shù)據(jù)，將自動(dòng)從B庫中讀取19-21時(shí)氣壓數(shù)據(jù)，這就不會(huì)出現(xiàn)12日22時(shí)-13日0時(shí)3小時(shí)變壓要素的缺測，同理也不會(huì)造成13日19-21時(shí)24小時(shí)變壓、24小時(shí)變溫要素的缺測。

六、結(jié)語

此次雖然處理排除了自動(dòng)站通訊故障，分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)故障排查過程可以進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化以節(jié)省排故時(shí)間。遇到新型站出現(xiàn)故障時(shí)候，要沉著冷靜，切忌慌亂，因硬件故障導(dǎo)致整套自動(dòng)站無法正常工作，或因通訊故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法返回時(shí)，且在1小時(shí)內(nèi)無法恢復(fù)時(shí)，及時(shí)啟用新型站備份自動(dòng)站上傳數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)上傳的時(shí)效性，后對(duì)新型自動(dòng)站進(jìn)行故障排查。同時(shí)各縣級(jí)臺(tái)站應(yīng)注重備件的儲(chǔ)備，充足的備件儲(chǔ)備可以極大的提高排除各類故障的速度，從而減少故障對(duì)本臺(tái)站業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響。

另一方面由于后續(xù)數(shù)據(jù)處理的不當(dāng)造成了一些不必要的數(shù)據(jù)缺測，地面氣象觀測人員平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，不斷提高業(yè)務(wù)水平，認(rèn)真研讀各類業(yè)務(wù)文件、規(guī)定，充分理解數(shù)據(jù)文件的格式、類型。

在計(jì)算機(jī)備份方面，將新型站計(jì)算機(jī)與備份計(jì)算機(jī)共享，并通過“地面觀測輔助軟件”備份新型站計(jì)算機(jī)中的相應(yīng)參數(shù)至備份計(jì)算機(jī)ISOS相應(yīng)目錄，且每小時(shí)自動(dòng)將MOI軟件中AwsDataBase里的B庫、C庫，SMO中的設(shè)備、質(zhì)控、訂正中的小時(shí)、分鐘數(shù)據(jù)及天氣現(xiàn)象綜合判斷的分鐘數(shù)據(jù)備份到備份機(jī)下。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)均采用氣象網(wǎng)絡(luò)授時(shí)，如遇雷擊造成新型站串口損壞或整個(gè)計(jì)算機(jī)損壞，只需切換數(shù)據(jù)線到備份機(jī)，直接打開備份機(jī)上的SMO、MOI、MOIFTP等業(yè)務(wù)軟件，便可直接使用，操作簡單、便捷。