李艷玉

【摘 要】文章介紹了DZZ5（HY1100）型骨干站的組成結(jié)構(gòu)，主要由采集器、通信模塊、各類傳感器、太陽能控制器、監(jiān)控器、防雷板、太陽能板和蓄電池等組成。同時，介紹了骨干站設(shè)備調(diào)試步驟，為臺站人員安裝完成骨干站設(shè)備后的調(diào)試工作做指引。文章還詳細(xì)闡述了骨干站的日常維護內(nèi)容和常見故障，并給出解決方法，為臺站人員在設(shè)備發(fā)生故障時能快速排除故障并確保設(shè)備正常運行、數(shù)據(jù)完整可靠提供有力支撐。

【關(guān)鍵詞】DZZ5（HY1100）型;骨干站;區(qū)域自動氣象站;設(shè)備調(diào)試;故障維修

【中圖分類號】P414 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）05-0073-03

0 引言

為了加強山洪地質(zhì)災(zāi)害防御和合理防治，以人口密集、經(jīng)濟集中、防洪薄弱的地區(qū)和山洪地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)為重點，建立層次分明、功能全面、技術(shù)先進、快速高效的氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警和風(fēng)險評估服務(wù)體系，實現(xiàn)對災(zāi)害防治區(qū)局地突發(fā)性強降水及其引發(fā)的中小河流洪水、山洪、地質(zhì)災(zāi)害等的氣象監(jiān)測、預(yù)警和風(fēng)險評估，提高氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布的時效性、針對性和覆蓋率，提升氣象防災(zāi)減災(zāi)水平和效益。

經(jīng)過多年的項目建設(shè)，廣西初步建成了包括雷達、自動站等多種觀測設(shè)備，分布在全區(qū)市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的綜合氣象觀測網(wǎng)，設(shè)備種類和數(shù)量不斷增加。但由于經(jīng)濟條件限制，廣西全區(qū)的區(qū)域氣象觀測站大部分仍為兩要素站和單要素雨量站，4要素以上多要素觀測站不足總數(shù)的30%，全區(qū)14個地級市多要素區(qū)域氣象觀測站達到氣象現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的僅有2個地級市，占比不足15%，對重要天氣系統(tǒng)的監(jiān)測、暴雨預(yù)報和對冰雹、大風(fēng)等強對流天氣的預(yù)報服務(wù)還不能起到足夠的支撐作用，因此急需將區(qū)域氣象觀測站進行升級改造，根據(jù)主要災(zāi)害天氣、地形特征及現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋率要求遴選升級改造站點（簡稱骨干站），使站點盡可能地滿足災(zāi)害性天氣的預(yù)報、檢驗、診斷等需求。

1 組成結(jié)構(gòu)

DZZ5（HY1100）型骨干站是中國華云氣象科技集團公司生產(chǎn)的以型號HY1100為采集器的DZZ5型六要素區(qū)域自動氣象站，也稱“華云骨干站”。可監(jiān)測溫度、濕度、雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓常規(guī)氣象六要素。DZZ5（HY1100）型骨干站機箱內(nèi)部接線如圖1所示，由采集器、通信模塊（TG04）、氣壓傳感器、太陽能控制器、JK01監(jiān)控器、防雷板和蓄電池等組成。

2 設(shè)備調(diào)試

（1）安裝“華云尚通本地維護管理軟件”，默認(rèn)C盤安裝路徑。

（2）將“華云骨干站通信參數(shù).ini”（存放在華云尚通本地維護管理軟件文件夾內(nèi)）復(fù)制到“C：＼Program Files＼北京華云尚通科技有限公司＼華云尚通本地維護管理軟件＼defpara＼servergdefpara＼server4”。

（3）將“區(qū)域站綜合測試系統(tǒng)”的USB轉(zhuǎn)換器連接到電腦和通信模塊調(diào)試串口上（接線順序從左到右線色為藍色、紅色、棕色。有的顏色不一致，以接線帽子為準(zhǔn)，藍線-藍色帽子、紅線-黃色帽子、棕線-黑色帽子），如圖2所示。

（4）打開“華云尚通本地維護管理軟件”，在菜單欄“串口設(shè)置”處選擇USB轉(zhuǎn)換器對應(yīng)從串口，然后點擊“自動檢測”，若串口和連接正確，則軟件自動識別出通信模塊，“通信服務(wù)器”菜單字樣將被取消灰顯，并在軟件標(biāo)題上顯示通訊模塊版本號。點擊菜單欄中“通信服務(wù)器”里的“通信服務(wù)器HY814”，則會彈出參數(shù)配置界面，點擊右下角的下拉框，選擇“華云骨干站通信參數(shù)”。在終端參數(shù)一欄內(nèi)輸入建設(shè)站點的區(qū)站號，依次點擊中心參數(shù)設(shè)置、終端參數(shù)設(shè)置、心跳數(shù)據(jù)設(shè)置、串口參數(shù)設(shè)置、通信服務(wù)器的接入方式設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置（如圖3所示）。每點擊一次設(shè)置，必須觀察右下角的狀態(tài)說明，如果提示設(shè)置成功，則進行下一步設(shè)置，否則需要重新設(shè)置。

（5）關(guān)閉華云尚通本地維護管理軟件，打開“區(qū)域站綜合測試系統(tǒng)”（如圖4所示），配置正確串口號后，重啟通信模塊，然后點擊自動連接，如有彈出的提示信息一律點擊確定即可。觀察如圖4左下框登錄過程，直至看見“SEND OK”，說明登錄上線。

（6）在數(shù)據(jù)接收端（中心站）上查看站點是否上線，并設(shè)置氣壓傳感器高度、補傳最大日數(shù)、狀態(tài)輸出時間。

3 日常維護

常規(guī)維護是設(shè)備管理、使用、維護等各項工作的基礎(chǔ)，也是臺站維護人員的主要職責(zé)之一，是保證骨干站處于正常工作狀態(tài)的重要手段。常規(guī)維護強調(diào)預(yù)防為主，一般一個季度應(yīng)至少做一次常規(guī)維護，加強對設(shè)備的日常巡檢維護，防患于未然。

維護內(nèi)容包括以下幾個方面：？譹？訛清理觀測場內(nèi)的雜草、荊棘等;？譺？訛檢查采集器、通信模塊、防雷板、太陽能控制器等元器件之間的線頭和接線端子是否有老化、松動、脫落等情況，檢查機箱外部的線纜是否老化或損壞;？譻？訛檢查太陽能控制器的太陽能板接入端、負(fù)載輸出端、蓄電池接入端電壓是否正常;？譼？訛檢查設(shè)備接地是否良好;？譽？訛清潔太陽能面板上的雜物，檢查蓄電池是否老化;？譾？訛連接采集器的調(diào)試串口，查看采集通道、各傳感器參數(shù)是否正常;？譿？訛檢查氣壓傳感器的靜壓管是否足夠短、是否老化，靜壓管內(nèi)干燥劑是否過期;？讀？訛清理溫濕度傳感器的防輻射罩，清潔溫濕度傳感器;？讁？訛檢查機箱立桿、外殼、風(fēng)桿、拉線等配件是否完好;？輥？輮？訛檢查風(fēng)向傳感器的對北情況，檢查風(fēng)速傳感器的轉(zhuǎn)動靈活性;？輥？輯？訛檢查雨量傳感器筒內(nèi)是否有雜物，檢查雨量傳感器內(nèi)部氣泡是否水平，雨量筒平口是否水平。

4 常見故障及解決方法

骨干站設(shè)備都安裝在野外，受周圍環(huán)境和天氣過程影響，在長期運行過程中，難免會出現(xiàn)故障，需臺站人員及時處理和排除。

4.1 供電故障

華云骨干站主要由太陽能供電。當(dāng)太陽能供電不足時，蓄電池作為輔助供電，一般可持續(xù)供電2～3 d。

供電故障主要有以下幾個原因：？譹？訛檢查骨干站周圍是否有樹木等較高障礙物遮擋陽光直射到太陽能面板上，致使蓄電池?zé)o法充電，沒有足夠的電壓給設(shè)備供電。需清除障礙物或考慮遷站。？譺？訛蓄電池因老化或損壞而充不進電，常見現(xiàn)象是晚上蓄電池不起作用。需更換新的蓄電池。？譻？訛太陽能面板電源輸出與太陽能控制器之間的線纜連接不牢靠。需牢固太陽能面板與太陽能控制器之間的連線。？譼？訛蓄電池電壓太低，致使太陽能控制器自保護關(guān)斷負(fù)載。蓄電池充滿電后故障會自行解除。？譽？訛太陽能控制器故障。需更換新的太陽能控制器。？譾？訛太陽能面板故障，導(dǎo)致無法給蓄電池充電。需更換新的太陽能面板。

4.2 通信故障

省級中心站服務(wù)器接收不到數(shù)據(jù)，通信模塊指示燈顯示工作狀態(tài)不正常?？赡茉蛴幸韵聨追N：？譹？訛SIM卡欠費。通過手機上網(wǎng)方式檢查SIM卡是否可以上網(wǎng)，確定SIM卡是否欠費。？譺？訛觀測站址附近2G/3G/4G信號不佳?？赏ㄟ^帶上網(wǎng)功能的手機在現(xiàn)場驗證，也可以請當(dāng)?shù)匾苿庸镜募夹g(shù)人員去現(xiàn)場做信號測試。？譻？訛SIM卡損壞。需更換新的SIM卡。？譼？訛通信模塊參數(shù)配置有誤。帶電腦等工具在現(xiàn)場進行調(diào)試，打開“華云尚通本地維護管理軟件”，查看所有參數(shù)是否配置正確。？譽？訛通信模塊故障。需更換新的通信模塊。

4.3 氣象要素數(shù)據(jù)超差

采集器通道配置參數(shù)是否正確;？譺？訛傳感器本身工作是否正常;？譻？訛傳感器安裝是否到位。

4.4 風(fēng)向、風(fēng)速傳感器故障

檢查風(fēng)傳感器線纜與采集器連接是否正確。？譺？訛通過終端維護命令查看采集器中風(fēng)傳感器的參數(shù)是否配置正確。？譻？訛檢查風(fēng)傳感器的供電電壓，用萬用表直流電壓擋測量風(fēng)傳感器供電電壓是否為12 V。？譼？訛檢查風(fēng)傳感器線纜是否存在老化或損壞情況，用萬用表蜂鳴檔通過線纜兩頭短接的方式測量風(fēng)線纜是否損壞。？譽？訛若風(fēng)速數(shù)據(jù)缺測，檢查風(fēng)速傳感器的信號輸出頻率，用萬用表頻率檔測量頻率信號輸出。在風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的情況，有頻率輸出即為正常。？譾？訛若風(fēng)速數(shù)據(jù)偏小，檢查風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速是否偏大，若偏大，需及時清洗風(fēng)速傳感器軸承或更換風(fēng)速傳感器。

4.5 溫濕度傳感器故障

檢查溫濕度傳感器與采集器之間線纜是否連接正確。？譺？訛檢查采集器中溫濕度參數(shù)配置是否正確。？譻？訛若溫度異常，用萬用表歐姆擋分別測量鉑電阻的同端電阻（幾歐姆）和異端電阻（120 Ω左右）。？譼？訛若濕度異常，檢查濕度傳感器供電電壓是否為12 V，測量信號電壓是否在0～1 V。

4.6 翻斗雨量傳感器故障

在排查翻斗雨量傳感器故障前，應(yīng)先將信號線拆下，避免翻斗誤動作產(chǎn)生錯誤的雨量數(shù)據(jù)上傳至中心站。？譹？訛檢查翻斗雨量傳感器與采集器之間線纜是否連接正確。？譺？訛檢查采集器中雨量參數(shù)配置是否正確。？譻？訛使用萬用表蜂鳴檔，將萬用表的紅黑表筆與雨量傳感器紅黑接線柱對接，翻動計數(shù)翻斗，每翻動一次，萬用表蜂鳴一次。

4.7 氣壓傳感器故障

檢查氣壓傳感器與采集器之間線纜是否連接正確。？譺？訛檢查采集器中氣壓參數(shù)配置是否正確。？譻？訛檢查氣壓傳感器供電電壓是否大于或等于10 V。？譼？訛若上述均正常，可能是采集器或氣壓傳感器故障。

5 結(jié)語

隨著區(qū)域站網(wǎng)的加速建設(shè)和要素升級改造，臺站人員遇到設(shè)備故障的問題會越來越多，如果掌握足夠的常見故障案例和常規(guī)維修方法，能更精準(zhǔn)地定位故障部位，及時有效地排除故障，保證儀器設(shè)備正常穩(wěn)定運行、觀測數(shù)據(jù)連續(xù)，為氣象精準(zhǔn)預(yù)報和優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)提供有力保障。

參 考 文 獻

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