陳應(yīng)河 李冬梅

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720096

摘要：新型自動氣象站DSG1型降水現(xiàn)象儀的建成使用將是我國氣象事業(yè)發(fā)展史的重要里程碑，是我國氣象技術(shù)的一次革新；它的觀測數(shù)據(jù)會更真實、精確，更能比較真實地反映實際天氣現(xiàn)象。該設(shè)備投入使用將實現(xiàn)降水天氣現(xiàn)象的自動持續(xù)觀測，進(jìn)一步提高了氣象災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警能力。

關(guān)鍵詞：新型自動氣象站；DSG1型降水現(xiàn)象儀；儀器維護(hù)；故障處理

1 工作原理

DSG1型降水天氣現(xiàn)象儀感應(yīng)激光鏡頭安裝呈南北向，可通過檢測采樣區(qū)的降水粒子的直徑和速度，使激光衰減獲取雨滴譜信息，以此區(qū)分降水類型。

（1）當(dāng)降水粒子的速度>2.8m/s，且粒子速度<10m/s時為雨；（2）當(dāng)降水粒子的速度<2.8m/s，且粒子直徑>0.2mm時為雪；（3）當(dāng)降水粒子的速度>2.8m/s，且粒子直徑>0.6mm時，為混合降水；（4）當(dāng)降水粒子的速度<2.8m/s，且粒子直徑<0.6mm時為毛毛雨；（5）當(dāng)降水粒子的速度>10m/s，且粒子直徑>5mm時為冰雹。DSG1型降水天氣現(xiàn)象儀是一種基于激光衰減原理而設(shè)計的降水現(xiàn)象自動化觀測儀器，可以全面、可靠地對毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹等天氣現(xiàn)象進(jìn)行自動觀測與識別，全天候的降水現(xiàn)象觀測，使觀測結(jié)果客觀化、觀測資料連續(xù)化，填補了夜間降水現(xiàn)象的空白，減少臺站觀測人員的工作量，從而進(jìn)一步提高觀測質(zhì)量和觀測效率，向?qū)崿F(xiàn)新型全自動氣象觀測又邁進(jìn)了一步。

2 DSG1型降水天氣現(xiàn)象儀日常管理與維護(hù)

2.1 注意事項

（1）確保電源連接正確，如果電源連接錯誤可能會燒器件；（2）對激光鏡頭維護(hù)時必須戴防護(hù)眼鏡；（3）請勿直視鏡頭，因為儀器發(fā)射的激光很強烈，易傷到眼睛的視網(wǎng)模；（4）請勿打開鏡頭，易對鏡頭造成損傷，影響激光的發(fā)射和吸收。

2.2 日常維護(hù)

（1）定期清理鏡頭（天氣晴好），避免鏡頭出現(xiàn)（干擾）污染源沙塵、蚊蟲等影響采集到的天氣現(xiàn)象；（2）保持光路暢通，如采樣區(qū)內(nèi)有蜘蛛網(wǎng)之類的干擾都會影響激光的發(fā)射和吸收；（3）清洗防濺網(wǎng)，一般3個月清理一次（特別是空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)），最遲不超過6個月，防濺網(wǎng)堵塞也會影響采集到天氣現(xiàn)象的準(zhǔn)確度；（4）定期檢查電纜及電源，避免影響天氣現(xiàn)象的采集。

2.3 故障排查

DSG1型降水天氣現(xiàn)象儀的常見故障為數(shù)據(jù)異常或缺測，首先檢查業(yè)務(wù)軟件和采集器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置是否正確，再逐一排查線纜、通信、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、傳感器等方面的故障?？筛鶕?jù)故障現(xiàn)象判別故障分類進(jìn)行維修。故障排查有相應(yīng)專用工具。

2.4 數(shù)據(jù)異常

2.4.1 數(shù)據(jù)缺測

檢查業(yè)務(wù)軟件參數(shù)設(shè)置是否正確，協(xié)議轉(zhuǎn)換器的時間是否與軟件ISOS軟件一致；供電是否正常，空開是否在ON位置，交流電壓是否為220V，直流電壓是否為12V，蓄電池直流電壓是否高于13.8V，遇雷雨天氣檢查防雷模塊是否被雷擊穿。檢查協(xié)議轉(zhuǎn)換器工作是否正常，RUN指示燈秒閃是否正常，協(xié)議轉(zhuǎn)換器某通道或內(nèi)部模塊是否損壞；協(xié)議轉(zhuǎn)換器參數(shù)配置是否正常，如協(xié)議轉(zhuǎn)換器參數(shù)配置檢查：重啟協(xié)議轉(zhuǎn)換器，重新配置參數(shù)；傳感器工作是否正常，傳感器檢查：上電信息查是否包含“power test falled”。儀器通信是否正常；分鐘數(shù)據(jù)內(nèi)容及格式是否正確，有無亂碼或是否符合當(dāng)前天氣現(xiàn)象；通信鏈路工作是否正常，檢查設(shè)備通信問題前，先確認(rèn)通信參數(shù)設(shè)置正確，計算機串口工作正常且整個通信鏈路的供電正常、電路連接正常。之后從業(yè)務(wù)軟件端開始依次排查通信問題。

2.4.2 降水現(xiàn)象類型錯誤

（1）錯報/誤報檢測傳感器周圍環(huán)境，激光光路是否受阻或有干擾源，清除異物，如果沒有就聯(lián)系廠家。采樣區(qū)域的局限性也有可能出現(xiàn)錯報/誤報。雨滴粒子大，下降速度快，也有可能出現(xiàn)錯報/誤報。

（2）漏報是激光器出問題比較大，首先檢查鏡頭是否錯位（即發(fā)射和吸收是否在一條線上），移動設(shè)備要斷開電源，避免損壞激光模塊。同樣采樣區(qū)域的局限性也有可能出現(xiàn)漏報。

2.5 傳感器狀態(tài)指示燈

在供電正常的情況下，使用六角內(nèi)扳手打開傳感器的主板蓋可看到傳感器的運行情況。

（1）通信指示燈（A/B）正常情況下僅在與外部設(shè)備通信時才亮，其他時間處于熄滅狀態(tài)，異常情況下為閃爍或長滅狀態(tài)。

（2）故障指示燈（C）正常情況匯報下為熄滅狀態(tài)，異常情況為閃爍狀態(tài)。

（3）采樣指示燈（D）正常情況下當(dāng)有粒子通過時為閃爍狀態(tài)，異常情況當(dāng)有粒子通過時為熄滅狀態(tài)。（A為RS485通信指示燈，B為USB通信指示燈，C為傳感器故障指示燈，D為粒子通過采樣區(qū)指示燈）。

（4）通常情況不建議打開，因為電路板很怕受潮，打開要選擇晴朗天氣。

3 DSG1型降水現(xiàn)象儀協(xié)議轉(zhuǎn)換的升級

先拔下電源插頭，然后在ISP插口插上專用短接插頭，再插上電源，當(dāng)RUN和運行指示燈變暗，說明短接成功，可以進(jìn)行升級；如果RUN和運行指示燈還很亮，說明沒短接成功，不能升級，這時再把電源和短接插頭拔下重新插上就可以進(jìn)行升級了，用數(shù)據(jù)線和串口線連接筆記本電腦，打開升級軟件包，讀取采集器的ID號成功后，選擇目錄（升級軟件）打開升級，筆記本電腦上顯示升級成功后拔掉短接插頭，讀取的版本號變了，說明升級成功。

4 結(jié)語

當(dāng)DSG1型降水現(xiàn)象儀器設(shè)備出現(xiàn)故障了，觀測員要仔細(xì)分析故障出現(xiàn)的原因，找出原因之后要采取正確的方法進(jìn)行維修。要在不斷的工作和實踐中學(xué)會總結(jié)學(xué)習(xí)，增強對DSG1型降水現(xiàn)象儀管理和維護(hù)工作，減少儀器設(shè)備故障的發(fā)生。只有掌握了DSG1型降水現(xiàn)象儀器的構(gòu)造和工作原理，軟件的功能及數(shù)據(jù)流程；在新型自動氣象站的運行中，才能夠正確熟練操作各種設(shè)備，并且才能正確對儀器進(jìn)行維護(hù)維修，確保各項地面氣象要素觀測的順利完成，從而保證新型自動氣象站地面測報工作的正常進(jìn)行。才能開展更廣泛的精細(xì)化氣象服務(wù)，為政府及相關(guān)部門有效開展防災(zāi)減災(zāi)工作提供準(zhǔn)確及時的氣象資料與科學(xué)依據(jù)。