李毅聰+計博嚴+蘇睿

摘 要：閃電定位儀是監(jiān)測雷電發(fā)生的氣象探測設備。本文介紹了ADTD閃電定位儀的探測原理，詳細介紹了Nport串口服務器設置方法。作者結合工作經(jīng)驗，對江西省閃電定位儀在業(yè)務運行中常見的故障進行分析，并且排查原因和列舉解決辦法，給出日常維護建議。

關鍵詞：閃電定位儀；故障分析

由于地理環(huán)境的原因，地處長江下游的江西省是受自然災害影響最嚴重的省份之一，每年受雷電災害損失高達數(shù)億元，人員傷亡也是常有發(fā)生，所以對于閃電的研究和監(jiān)測十分重要。ADTD型閃電定位儀是監(jiān)測雷電發(fā)生的氣象探測設備，能測量雷電發(fā)生的時間、強度、極性等信息。目前江西省共有12個縣市安裝了閃電定位儀，及時收集雷電發(fā)生的信息，對于雷電的預警和研究雷電活動規(guī)律準備了資料依據(jù)。

一、閃電介紹

閃電是一種自然現(xiàn)象，是云與云之間、云與地之間或者云體內各部位之間的強烈放電現(xiàn)象。通常是積雨云產(chǎn)生電荷，底層為陰電，頂層為陽電。正電荷和負電荷彼此相吸，正負電荷克服空氣的阻障連接上。產(chǎn)生出一道明亮奪目的閃光。

一次閃電的放電過程：云層荷電形成電分布---初始擊穿---梯級先導---聯(lián)結過程---第一回擊---K過程---J過程---直竄先導---第二回擊…….閃電的放電過程中最重要的是回擊過程，因為回擊的電流大，輻射的電磁場強，是形成故障造成危害的主要原因。

二、閃電定位儀工作原理

閃電定位儀工作原理：閃電定位儀通過磁環(huán)天線探測雷電發(fā)生時向外輻射的電磁波信號，磁環(huán)天線通過切割磁場面判斷閃電發(fā)生的方向，再由電磁波信號通過電子艙進行分析、放大、處理得到所需的雷電波形，最后經(jīng)過處理的信號發(fā)送到電腦終端進行運算得出閃電發(fā)生的位置、時間、強度等參數(shù)。

閃電定位儀系統(tǒng)主要由電源艙、電子盒、GPS天線部件、密封圈、玻璃鋼罩和NPORT通訊模塊等組成，常見故障點出現(xiàn)在通訊模塊、電源艙、鏈接插頭、電子盒內各電路板等。

三、串口服務器Nport設置

NPort5110串口設備服務器是通過RS-232串口將設備連接至IP-based Ethernet LAN，Nport5110通訊模塊能將閃電信息傳送至中心站。

設置Nport：用網(wǎng)線將Nport與電腦連接，Nport出廠都有默認設置。首先將本地電腦網(wǎng)段設置成與Nport一致，在地址欄中輸入“192.168.127.254”，回車進入Nport內部設置界面。左邊“Main Menu”下拉菜單可以讓我們設置成需要參數(shù)。

Nport需要設置的參數(shù)有“Network Settings（網(wǎng)絡設置）”、“Serial Settings（串口設置）”、“Operating Settings（傳輸參數(shù)設置）”。

Network Settings（網(wǎng)絡設置），在此界面中，我們需要設置IP ADRESS（該閃電定位儀臺站對應IP）、Netmadk（子網(wǎng)掩碼）、Gateway（電腦對應網(wǎng)關）、SNMP選Enable。設置完成后，點擊submit保存返回。

“Serial Settings”（串口設置）：Baud“1200”、Data bits“8”、Stop bits“1”、Parity“None”、Flow control“None”、FIFO“Enable”，設置完成后，點擊submit保存返回。

“Operating Settings（傳輸參數(shù)設置）”，這里是設置閃電接收到數(shù)據(jù)，傳遞到中心站。將“Operation mode”選擇為“UDP Mode”模式，Packing length 輸入“0”，Delimiter 1輸入“d”，并在后面Enable打鉤，Delimiter 2 輸入“a”，后面Enable打鉤，Delimiter process 選擇“Do Nothing”，F(xiàn)orce transmit輸入“0”。UDP Mode下面4個“Destination IP address”為目的IP地址，輸入對應目的即可?！癇egin”和“End”輸入同樣地址?！癙ort”默認輸入4001。目的IP地址1、 2優(yōu)先選擇省級和國家級數(shù)據(jù)接收服務器的IP 地址 ，設置完成后，點擊Sumbit按鈕，保存設置。注意：此時Nport設置已完成，但是需要斷電重啟動Nport，才能正常工作。

Nport常見故障：Nport設備面板上有3個指示燈，分別是Ready（電源狀態(tài)燈）、Link（網(wǎng)絡連接燈）、Tx＼Rx

中心站或子站發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不正常，通過網(wǎng)絡連接，PING臺站Nport IP地址。

在排查故障時，若Nport設備正常，則檢查室外設備，電源艙有多種指示燈幫助分析故障原因。電源艙內有8個LED小燈，左邊4個、右邊4個。分別對應的是RD、TD、FL、ST、+5V、+15V、-15V、+12V。正常上電工作時，右邊4個（+5V、+15V、-15V、+12V）LED燈常亮，左邊（RD、TD、FL、ST）LED燈，F(xiàn)L燈不停閃爍（搜星狀態(tài)），當搜星完成，F(xiàn)L燈滅，ST燈常亮，RD 0-15秒閃一次。

四、故障實例

實例一、江西宜春站。數(shù)據(jù)接收以上傳全部正常，但時鐘信息與北京時間相差偏大。維護人員在現(xiàn)場檢查了電源倉設備，指示燈工作正常，排除電源問題。因為時鐘控制與電子盒內時基板有關，更換后，時鐘信息恢復正常。

實例二、江西南昌站。內網(wǎng)監(jiān)控顯示，南昌站435分鐘沒有閃電信息上傳。經(jīng)技術人員現(xiàn)場檢查，電源輸出正常，RD、TD燈常亮、FL燈滅，ST燈常亮。排除電源倉、電子盒故障問題。利用“Ping”命令與臺站Nport設備相連，顯示無法連接。將故障點鎖定在Nport口至通訊網(wǎng)絡端，更換Nport串口服務器，數(shù)據(jù)恢復正常傳輸。

五、結語

閃電定位儀的探測數(shù)據(jù)越來越多的在業(yè)務中被使用，閃電定位儀的重要性也日益趨升。日常做好對閃電定位儀的維護至關重要。同時，應當對閃電定位儀的工作原理有所了解，對各部件的工作性能有所熟知，才能在故障發(fā)生時準備排查出故障點，盡快使閃電定位儀恢復正常工作。在每次故障排除后，應認真總結經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，排除隱患，提高閃電定位儀的運行穩(wěn)定性。

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