詹宏劍

摘 要 以舞陽(yáng)縣氣象局CAWS600BS-M型自動(dòng)氣象站為例，通過(guò)這些年的實(shí)際應(yīng)用，簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)氣象站系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理，針對(duì)自動(dòng)氣象站在運(yùn)行出現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析，并給出了相關(guān)的維修對(duì)策。

關(guān)鍵詞 自動(dòng)氣象站;關(guān)鍵問(wèn)題;處理對(duì)策

中圖分類號(hào)：S232.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）27--02

CAWS600BS-M型自動(dòng)氣象站可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面各種氣象要素?cái)?shù)據(jù)的采集、計(jì)算、處理、分析、儲(chǔ)存、通訊和打印等一系列功能，使人工讀數(shù)誤差得到了大幅度降低，提升了地面測(cè)報(bào)人員的工作效率，減輕了測(cè)報(bào)人員的工作強(qiáng)度。始終確保自動(dòng)氣象站可以正常運(yùn)行，對(duì)于出現(xiàn)的各種故障問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行排除，是保證地面測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在[1]。

1 CAWS600BS-M型自動(dòng)氣象站系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

CAWS600BS-M型自動(dòng)氣象站的主要組成部分包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、主控微機(jī)、傳感器、通訊部件及打印機(jī)。傳感器主要有風(fēng)向、風(fēng)速傳感器、雨量傳感器、氣壓傳感器、蒸發(fā)傳感器、地溫傳感器及溫濕度傳感器。

CAWS600BS-M型自動(dòng)氣象站在進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和采集處理的過(guò)程中是借助于微處理器實(shí)現(xiàn)的。感應(yīng)元件跟隨著氣象要素的變化而發(fā)生著變化，在一定程度上改變了相應(yīng)傳感器的輸出電量值，隨后借助于采集器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行定標(biāo)以及線性化的處理，就可以對(duì)工程量實(shí)現(xiàn)到要素量的轉(zhuǎn)換，達(dá)到控制數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的;通過(guò)預(yù)處理作用可以獲得各個(gè)氣象要素的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后在標(biāo)準(zhǔn)RS232通信口的作用下將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞到計(jì)算機(jī)內(nèi)，并在顯示器中顯示出來(lái)[2]。計(jì)算機(jī)會(huì)在定時(shí)觀測(cè)時(shí)，時(shí)刻計(jì)算并處理觀測(cè)到的氣象要素信息，還會(huì)根據(jù)設(shè)定的格式生成數(shù)據(jù)文件在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行儲(chǔ)存，生成報(bào)告電碼，如果對(duì)觀測(cè)到的各種氣象要素信息進(jìn)一步加工和處理，可以生成月報(bào)表以及年報(bào)表，最后根據(jù)需要在打印機(jī)中進(jìn)行打印。

2 自動(dòng)氣象站幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的處理對(duì)策

2.1 觀測(cè)到的氣象要素?cái)?shù)據(jù)不能上傳

首先，需要查看數(shù)據(jù)傳輸軟件運(yùn)行是否可以正常運(yùn)行。此時(shí)觀測(cè)人員需要強(qiáng)行關(guān)閉數(shù)據(jù)傳輸軟件，其正確的操作方法是將鍵盤(pán)上的“Ctrl+Alt+Del”同時(shí)按住，就會(huì)將Windows任務(wù)管理器調(diào)取出來(lái)，找出沒(méi)有響應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸軟件并用鼠標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)擊，然后用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“結(jié)束程序”按鈕，接著將數(shù)據(jù)傳輸軟件重新打開(kāi)，如果網(wǎng)絡(luò)可以正常連接，程序會(huì)將數(shù)據(jù)文件自動(dòng)上傳或者是借助于其他類型的FTP傳輸軟件，可以提前設(shè)置好FTP傳輸軟件的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，如果因業(yè)務(wù)軟件自帶的數(shù)據(jù)傳輸軟件出現(xiàn)故障不能及時(shí)對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行上傳，此時(shí)就可以借助于FTP傳輸軟件通過(guò)手動(dòng)的方法傳輸氣象要素?cái)?shù)據(jù)。其次，相關(guān)人員需要及時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行檢查，查看工作是否異常，查看相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如交換機(jī)、路由器是否可以正常運(yùn)行，檢查網(wǎng)線是否斷開(kāi)，有無(wú)松動(dòng)的現(xiàn)象等。最后，可以查看網(wǎng)絡(luò)連接的配置是否異常。另外，可以通過(guò)電話線路、互聯(lián)網(wǎng)等備份線路對(duì)各個(gè)氣象要素的數(shù)據(jù)資料信息進(jìn)行上傳，一定要確保數(shù)據(jù)文件及時(shí)上傳，接著再查找故障原因，并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。

2.2 濕度數(shù)據(jù)值出現(xiàn)異常

濕度值出現(xiàn)異常主要表現(xiàn)在2個(gè)方面，濕度無(wú)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，觀測(cè)人員需要檢查濕度傳感器是否可以正常運(yùn)行，并安排專人定期進(jìn)行維護(hù)以及保養(yǎng)，這樣做可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)濕度傳感器是否超過(guò)維護(hù)期以及所有的接地屏蔽措施是否出現(xiàn)安全問(wèn)題。當(dāng)濕度傳感器沒(méi)有數(shù)據(jù)顯示時(shí)，應(yīng)先借助于相關(guān)命令對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，如果沒(méi)有原始數(shù)據(jù)，需要對(duì)濕度傳感器進(jìn)行檢查，在濕度傳感器在對(duì)觀測(cè)到的濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出時(shí)是借助于模擬信號(hào)進(jìn)行的，期輸出電壓在0～1V，其對(duì)應(yīng)的濕度值在0～100%，對(duì)傳感器的輸出端和大地之間的電壓值通過(guò)萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，查看是否在測(cè)量范圍之內(nèi)，如果測(cè)量的電壓值不在此范圍內(nèi)，說(shuō)明是濕度傳感器出現(xiàn)故障，需要重新更換濕度傳感器，如果測(cè)量的電壓值在此范圍內(nèi)，則說(shuō)明是采集器通道出現(xiàn)故障問(wèn)題或者是由于其他原因。

2.3 采集系統(tǒng)故障

2.3.1 采集單元故障

在實(shí)際的觀測(cè)工作中，如果發(fā)現(xiàn)不能正常卸載掉計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)，正點(diǎn)觀測(cè)到的氣象要素信息丟失;監(jiān)控軟件在進(jìn)入到計(jì)算機(jī)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，觀測(cè)到的相關(guān)氣象要素信息出現(xiàn)缺測(cè)或者是亂碼的情況時(shí)，則可能是由于采集單元出現(xiàn)故障造成的。通常情況下，由于雷擊等其他原因使采集器主板、控制面板、采集單元等受到損害都會(huì)導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)失敗。當(dāng)遇到這些情況時(shí)，需要觀測(cè)人員對(duì)采集通信軟件中的參數(shù)進(jìn)行檢查，并通過(guò)手動(dòng)的方法對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行卸載，然后對(duì)采集器進(jìn)行復(fù)位操作，如果發(fā)現(xiàn)采集器上的指示燈閃爍時(shí)間間隔有問(wèn)題，需要對(duì)交流輸入燈以及直流輸入燈進(jìn)行檢查，如果沒(méi)有異常，則可能是采集單元出現(xiàn)故障，此時(shí)可以維修或者更換采集單元，就能使問(wèn)題得到解決。

2.3.2 通道防雷板故障

如果觀測(cè)人員發(fā)現(xiàn)觀測(cè)到的氣象要素信息有一部分出現(xiàn)異常，則可能是通道防雷板出現(xiàn)故障。這種情況出現(xiàn)的原因是雷擊時(shí)破壞了防雷管或采集通信板或者是防雷板被擊穿。其相對(duì)應(yīng)的維修對(duì)策為：相關(guān)人員需要對(duì)各個(gè)通道的相同情況以及各個(gè)通道的上下是否相同借助于萬(wàn)用表的電阻檔進(jìn)行檢查，如果各個(gè)通道上下不通或者是和別的通道相同，則說(shuō)明是防雷板出現(xiàn)故障問(wèn)題，需要更換或者是維修防雷板，反之亦然。

2.4 地溫?cái)?shù)據(jù)故障

2.4.1 地溫傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)比人工觀測(cè)數(shù)據(jù)偏小

出現(xiàn)這種現(xiàn)象有兩個(gè)原因，其一是人工觀測(cè)和自動(dòng)傳感器觀測(cè)的對(duì)象不同。對(duì)于新建成的自動(dòng)站，在完成校準(zhǔn)工作之后很容易出現(xiàn)這種故障，此時(shí)只需要將地溫傳感器在地溫場(chǎng)中平衡一段時(shí)間或者是重新整理地溫場(chǎng)即可使故障問(wèn)題得到解決。其二是由于各級(jí)連接接線接觸不良或者是地溫傳感器不穩(wěn)定的情況造成的。如果在對(duì)地溫進(jìn)行測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)有一段時(shí)間地溫值的上下波動(dòng)比較大，應(yīng)對(duì)它的波動(dòng)范圍仔細(xì)進(jìn)行觀察，檢查地溫變送器的接線端是否有松動(dòng)的情況出現(xiàn)。

2.4.2 個(gè)別淺層地溫異常

如果是某一個(gè)地溫傳感器顯示的值出現(xiàn)異常，先將地溫傳感器上任意一根黃線和綠線之間的電阻借助于萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，然后再將兩根相同顏色之間的電阻測(cè)量一下，計(jì)算出兩組電阻的差值。當(dāng)溫度為0 ℃時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻值為100 Ω，溫度每升高1 ℃電阻增加0.385 Ω，可以利用此變化大概計(jì)算出它的溫度，判斷出是地溫傳感器故障還是地溫變送器故障。如果是地溫變送器出現(xiàn)故障，可以對(duì)地溫變送器進(jìn)行更換，如果問(wèn)題還沒(méi)有解決，可以直接更換整個(gè)地溫變送器板。如果所有的地溫值都出現(xiàn)異常，可以將采集器內(nèi)防雷板上的溫度傳感器和地溫傳感器進(jìn)行互換，如果溫度值顯示不正常，就說(shuō)明是地溫傳感器故障，如果更換地溫傳感器后還是異常，則說(shuō)明是通道問(wèn)題，直接對(duì)防雷板或者是采集器進(jìn)行更換，即可使問(wèn)題得到解決。

參考文獻(xiàn)

[1]胡玉峰.自動(dòng)氣象站原理與測(cè)量方法[M].北京：氣象出版社，2004.

[2]孫俊艷.CAWS600BS型自動(dòng)氣象站常見(jiàn)故障判斷與排除[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011（10）.

（責(zé)任編輯：趙中正）