煙臺(tái)市氣象局 哈艷麗 黃本峰

0 前言

目前煙臺(tái)全市有人值守地面觀測(cè)均為雙套自動(dòng)站運(yùn)行，一套為新型自動(dòng)站，另一套為備用站，有新型站和非新型站，在當(dāng)前人工儀表停用的背景下，保證備用站的正常運(yùn)行顯得非常重要。煙臺(tái)市的備用自動(dòng)站有華創(chuàng)的CAWS600系列和無(wú)錫的ZQZ系列，此次出現(xiàn)故障自動(dòng)站為北京華創(chuàng)升達(dá)高科技有限公司的CAWS600B（S）—NEW型自動(dòng)站，采集軟件為SAWSS系統(tǒng)，故障出現(xiàn)時(shí)間在2017年8月4日7時(shí)41分開(kāi)始，現(xiàn)象為自動(dòng)站數(shù)據(jù)全部缺測(cè)。下面就對(duì)此次故障排除過(guò)程進(jìn)行分析說(shuō)明。

1 故障診斷

由于故障自動(dòng)站數(shù)據(jù)全部缺測(cè)，根據(jù)診斷流程，將故障鎖定在電源、采集器、通訊三個(gè)方面，需對(duì)以上三個(gè)方面逐一進(jìn)行檢查。

1.1 電源檢查

根據(jù)自動(dòng)站故障的診斷流程首先對(duì)采集器供電部分進(jìn)行檢查。用萬(wàn)用表交流檔和直流檔分別檢查采集器市電和蓄電池供電，經(jīng)查為交流220.6V和直流12.4V，在正常范圍內(nèi)，自動(dòng)站的供電部分排除。

1.2 采集器檢查

采集器部分首先檢查狀態(tài)指示燈，根據(jù)狀態(tài)判斷故障。正常工作狀態(tài)下紅色指示燈為閃爍，閃爍間隔大概為3秒。用筆記本直接連接采集器RS232口，通過(guò)測(cè)試軟件DeTransfer測(cè)試，能正常調(diào)取數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)正常，說(shuō)明采集器部分正常。繼續(xù)進(jìn)行下一步檢查。

1.3 通信檢查

通信故障部分排除用時(shí)最多，相對(duì)故障點(diǎn)也較為復(fù)雜。采集器到計(jì)算機(jī)之間的通信涉及到通信參數(shù)和硬件設(shè)備兩部分，硬件設(shè)備包括采集器、通信電纜、GC-25T型串口隔離器、防雷板、計(jì)算機(jī)五個(gè)部件。

1.3.1 檢查通信參數(shù)設(shè)置

驅(qū)動(dòng)為CAWS600BS_N.drv，端口設(shè)置為com1，波特率統(tǒng)一為9600bps，奇偶校驗(yàn)位選擇N，數(shù)據(jù)位8，停止位1，控制位無(wú)（圖1）；系統(tǒng)參數(shù)選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)采集也勾選，檢查來(lái)看，參數(shù)符合要求。

1.3.2 串口隔離器檢查

將一對(duì)串口隔離器撥掉，將通信電纜直接與采集器和計(jì)算機(jī)互聯(lián)，發(fā)現(xiàn)采集器與計(jì)算機(jī)之間無(wú)法正常通信，更換一對(duì)串口隔離器，將通信電纜與串口隔離連接好，重新啟動(dòng)采集器與計(jì)算機(jī)，發(fā)現(xiàn)故障依然沒(méi)解決，說(shuō)明問(wèn)題應(yīng)不在通信串口隔離器。

1.3.3 防雷板及各接線端子的檢查

用萬(wàn)用表依次檢查25-28通道（圖2）對(duì)有無(wú)對(duì)地短路或兩端開(kāi)路，及相鄰?fù)ǖ篱g有無(wú)短路的情況進(jìn)行檢查。經(jīng)查均正常。由于自動(dòng)站多年運(yùn)行，防雷板易發(fā)生接觸不良故障，但這次防雷板上接線端子連接牢固，也不存在斷線接錯(cuò)的情況。

圖1 CAWS600-B自動(dòng)氣象站通信參數(shù)設(shè)置圖

圖2 CAWS600-B自動(dòng)氣象站通信接簡(jiǎn)圖

1.3.4 連接線的檢查

檢查從采集箱到業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)之間的檢查4芯通信線，首先檢查4條線是否通暢，采用一端4根芯線用銅絲連接，另一端用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量的方法，任意兩芯線之間電阻需要小于100歐姆。對(duì)任意兩根芯線之間是否短路進(jìn)行檢查，將一端的4根芯線確保斷開(kāi)，另一端用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量，顯示任意兩芯線之間電阻為無(wú)窮大。經(jīng)測(cè)，藍(lán)線與地線有0.8Ω的電阻，說(shuō)明藍(lán)線存在破損短路，此故障點(diǎn)有可能就是造成此次通訊中斷的原因。

2 排除故障方法

自動(dòng)站通訊采用的是RS232的通信方式，由于布設(shè)更換電纜需要很長(zhǎng)時(shí)間，根據(jù)串口通信的經(jīng)驗(yàn)我們采取了應(yīng)急措施，臨時(shí)保證自動(dòng)站的正常運(yùn)行。

圖3 CAWS600-B自動(dòng)氣象站通信接線連接圖

串口通信的概念非常簡(jiǎn)單，串口是按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)，可以用兩根線同時(shí)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，通信的速度雖然慢，但但是運(yùn)行簡(jiǎn)單并且不受距離阻礙，典型串口用于ASCII碼字符傳輸通信使用3根線完成：(1)地線，(2)發(fā)送，(3)接收。串口通信主要使用兩根數(shù)據(jù)線一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)，其他線用于握手（圖3）。防雷板上接線端子通訊定義的25號(hào)為信號(hào)發(fā)端（TX），26為信號(hào)收端（RX），27號(hào)為信號(hào)地，28號(hào)串口隔離器電源端，用其余三根正常線分別接25-27端，保證了接收和發(fā)送，去掉串口隔離器，直接連接計(jì)算機(jī)，另一端根據(jù)線序用接線端子進(jìn)行了轉(zhuǎn)接，同時(shí)注意接和發(fā)的信號(hào)要進(jìn)行交叉，以恢復(fù)通信。經(jīng)連接后軟件通訊恢復(fù)正常。

這只是作為臨時(shí)應(yīng)急措施，5小時(shí)后鋪設(shè)完電纜更換了原故障電纜，連接正常，故障徹底解決。

3 小結(jié)

（1）自動(dòng)站所有數(shù)據(jù)均無(wú)的情況應(yīng)將故障重點(diǎn)鎖定在電源、采集器、通訊三方面，并依次排查。

（2）通信故障排除要從通信參數(shù)到硬件設(shè)備依次進(jìn)行，硬件重點(diǎn)對(duì)串口隔離器、接線端子、防雷板、四線電纜等進(jìn)行排查。

（3）串口通信只要保證接、發(fā)、地三線的正常就能進(jìn)行通訊。

（4）串口隔離器用于防雷擊和防干擾信號(hào)，緊急情況下可去掉串口隔離器直連應(yīng)急。

[1]李黃.自動(dòng)氣象站實(shí)用手冊(cè)[S].2007(1):127-129.