DNQ能見度儀的維護(hù)保障

蘇睿+李毅聰

摘 要：能見度儀是用來實(shí)現(xiàn)能見度自動(dòng)化觀測的新型傳感器。相較于人工觀測，能見度儀的觀測數(shù)據(jù)精度更高，采集密度大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠?yàn)槟芤姸阮A(yù)測提供更科學(xué)的依據(jù)。采用能見度儀取代人工觀測可以降低臺(tái)站值守人員的工作強(qiáng)度，提高觀測數(shù)據(jù)的可靠性，但也對(duì)操作人員提出了新的要求。維護(hù)人員需要掌握能見度儀的相關(guān)知識(shí)，才能維持儀器的穩(wěn)定運(yùn)行，并在突發(fā)故障時(shí)及時(shí)排除。本文介紹了能見度儀的工作原理與維護(hù)要點(diǎn)，并以吉安市峽江站DNQ2（藍(lán)盾HW-N1）型能見度儀的維修過程為實(shí)例，總結(jié)了排除能見度儀故障的方法。

關(guān)鍵詞：能見度儀；日常維護(hù)；故障排除

能見度是指觀測目標(biāo)物時(shí)，能從背景上分辨出目標(biāo)物輪廓的最大距離。許多天氣現(xiàn)象會(huì)對(duì)能見度產(chǎn)生影響，主要的有雨、雪、霧、霾、沙塵等，過低的能見度，對(duì)交通運(yùn)輸會(huì)產(chǎn)生不利的影響，繼而影響到人民的日常生產(chǎn)生活，因而能見度一直是重要的地面氣象觀測項(xiàng)目之一。傳統(tǒng)的能見度數(shù)據(jù)通過人工觀測得來，受人為主觀因素影響很大，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法保證。

一、工作原理

能見度儀通過比較自身發(fā)射與接收到的光強(qiáng)差異，判斷大氣的消光系數(shù)，進(jìn)而估算出大氣的能見度。

利用儀器測量能見度，需要規(guī)定一個(gè)嚴(yán)格定義的氣象量來表示能見度，目前市場上常見的能見度儀都用氣象光學(xué)視程（MOR）來表示能見度，它是指白熾燈發(fā)出色溫為2700K的平行光束的光通量在大氣中削弱至初始值5%所通過的路徑長度。

根據(jù)能見度儀測量消光系數(shù)方式的不同，可將其分為兩大類，分別是透射式能見度儀與散射式能見度儀。透射能見度儀采用測量發(fā)射器和接收器之間水平空氣柱的平均消光（透射）系數(shù)而算出能見度，當(dāng)大氣能見度較大時(shí)，其探測結(jié)果對(duì)光源的標(biāo)定誤差、透射光的探測誤差和鏡頭的污染非常敏感，并且需要較長的基線，占地面積大。散射能見度儀是測量散射系數(shù)從而估算出氣象光學(xué)視程的儀器，大氣中光的衰減是由散射和吸收引起的，在一般情況下，吸收因子可以忽略，而經(jīng)由大氣粒子反射，折射或衍射產(chǎn)生的散射現(xiàn)象是影響能見度的主要因素，因此只需要測得空氣的散射系數(shù)就能估算出大氣能見度。與透射式相比較，它只需要很小體積的采樣空氣就可以得到相對(duì)精確的測量精度。

二、日常維護(hù)

儀器投入運(yùn)行以后，應(yīng)做好日常巡視、維護(hù)和現(xiàn)場校準(zhǔn)等工作。

守班期間，每個(gè)正點(diǎn)前10分鐘應(yīng)查看能見度自動(dòng)觀測數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或異常應(yīng)及時(shí)處理，啟動(dòng)維護(hù)或維修程序。

每日日出后和日落前巡視能見度儀，發(fā)現(xiàn)能見度儀（尤其是采樣區(qū)）有蜘蛛網(wǎng)、鳥窩、灰塵、樹枝、樹葉等影響數(shù)據(jù)采集的雜物，應(yīng)及時(shí)清理。及時(shí)清除太陽能板上的灰塵、積雪等。

無線傳輸?shù)哪芤姸葍x器，每月定期檢查無線通訊卡上的費(fèi)用，提前充值。

每月檢查供電設(shè)施，保證供電安全。每三個(gè)月要對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電一次。

每年春季對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行全面檢查，復(fù)測接地電阻。

每兩個(gè)月對(duì)無人值守的能見度站進(jìn)行現(xiàn)場檢查維護(hù)。

一般每兩個(gè)月定期清潔傳感器透鏡，可根據(jù)設(shè)備附近環(huán)境的情況，延長或縮短擦拭鏡頭的時(shí)間間隔（遇沙塵、降雪等影響能見度天氣現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)清潔）。

定期檢查、維護(hù)的情況應(yīng)記入值班日志中。對(duì)能見度自動(dòng)觀測數(shù)據(jù)有影響的還要摘入備注欄。檢查時(shí)應(yīng)盡量避免用手電筒等光源照射能見度觀測設(shè)備能見度儀的探頭。

三、故障分析

以2016年5月吉安市峽江站能見度儀的雷擊故障維修過程為例。

首先檢查電源供電是否正常。打開電源箱，依次檢查市電是否接入，空氣開關(guān)是否打開，線性電源+12V是否正常輸出。然后打開電氣盒，檢查所有電纜連接情況，確認(rèn)電纜接頭是否都已正確連接并插牢后，依次檢查控制處理器和采集器板上電源指示燈（綠色）是否點(diǎn)亮，板上JP5插針上的+15V、-15V和+5V供電情況，JP5插針是否插牢，檢查板上D4狀態(tài)指示燈是否點(diǎn)亮，TP1（+15V）、TP2（-15V）和TP3（+5V）測試點(diǎn)是否正常。

Rs232轉(zhuǎn)rs485模塊收到雷擊后很容易損壞，檢查時(shí)用萬用表測量該模塊各管腳間有無短路斷路現(xiàn)象，確認(rèn)完畢后將其加入到能見度儀與pc端通訊連線之間，檢查串口調(diào)試工具能否讀取到轉(zhuǎn)換好的rs485信號(hào)。

排除上述故障后，將能見度儀與采集器恢復(fù)連接，如果仍然無法讀取到能見度數(shù)據(jù)，則可能是采集器讀取能見度數(shù)據(jù)的端口損壞，更換采集器。

四、結(jié)語

在氣象觀測自動(dòng)化的大趨勢下，能見度觀測儀的普及率越來越高，這也對(duì)臺(tái)站值守人員提出了新的要求。只有了解能見度儀的觀測原理，掌握能見度儀的操作技能，才能確保能見度儀正常工作，并在各種突發(fā)狀況時(shí)快速修復(fù)，為低能見度事件的預(yù)測預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。

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