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[摘 要]本文结合广州市黄埔区气象局使用DZZ1-2N型自动气象站的实际,在简要概括DZZ1-2N型自动气象站基本结构的同时,分析了新型自动气象站观测业务运行故障问题,并提出了有针对性的处理对策,最后给出了新型自动气象站观测仪器日常维护,以确保观测数据的完整性和准确性水平。
[关键词]新型自动气象站 观测业务 故障问题 日常维护
中图分类号:P415.12;P409 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0150-01
引言
当前,广东省气象部门基本安装的都是DZZ1-2N型自动气象站,也被人们称之为“Ⅱ 型遥测站”,自2012年4月以来,地面气象观测台站取消了大部分常规气象要素的人工观测任务,调整了人工定时观测时次,升级换代了自动气象站和辐射观测系统,逐步实现了云、能见度、天气现象,固态降水、雪深等气象要素自动化观测。自动化观测方式的实现大大减轻了观测人员的劳动强度,增强观测数据的准确度和观测密度,降低了因人为操作因素产生的异常气象要素数据。随着社会经济的快速发展和人们生活水平的增强,各个行业和社会大众对气象服务工作提出了更高的要求,如何确保新型自动气象站可以正常稳定的运行,为天气预报、气候分析和气象服务信息提供可靠及时的原始气象观测资料信息,是摆在地面测报人员面前的重要问题。由于DZZ1-2N型自动气象站需要全天候正常运行,受到外界多种因素的影响很容易出现运行故障问题,工作人员应及时排查故障问题并采取有针对性的处理对策,确保新型自动气象站观测业务可以正常开展。
1 DZZ1-2N型自动气象站基本结构
DZZ1-2N型自动气象站由硬件和软件两大部分组成。硬件包括采集器(主采集器、温湿度分采集器、地温分采集器)、外部总线、传感器、采集器、外围设备四部分。主采集器是新型自动气象站的核心,硬件包含高性能入式处理器、高精度A/D电路、高精度实时时钟电路、太容量程序和数据存储器、传感器接口、通信接口、CAN总线接口、外接存存储器接口、以太网接口、监测电路、指示灯等。DZZ1-2N型自动气象站可以观测温湿度、风向风速、地温、降水量、气压等气象要素数据信息。自动气象站终端设备是计算机,可以对气象要素数据采集和处理,同时还能发送相关指令调取气象要素数据,进而判断各个气象要素是否正常。若系统数据异常,则说明设备故障。同地面气象测报业务软件进行配合,可以审核与处理地面气象观测资料信息,并将观测结果显示出来。
2新型自动气象站日常运行故障问题分析处理
2.1采集器数据显示正常,计算机无显示
遇到这种情况后,应首先检查通信线缆是否损毁、插头插座是否接触不良,若两者正常,应对通信隔离盒与连接线进行检查。如果通信隔离盒的红色灯亮且绿灯以每分钟一次的速率闪动,则说明通信隔离盒正常,反之则说明通信隔离盒异常,应直接进行更换。在通信隔离盒正常的情况下,应认真查看地面气象测报业务软件中数据采集功能是否启动,是否勾选“有:自动站”选项。随后对计算机串口检查,可以直接拔掉连接计算机和通信隔离盒的电缆,选择2、3针脚短路方法测试。若以上情况均正常,应查看计算机与采集器上时间是否保持一致,若不一致应在自动站监控软件上调整时间。
2.2有降水记录,采集器无显示
在新型自动气象站观测业务运行过程中,若发现有降水记录,但是却没有显示在采集器上,此时应查看连接传感器和采集器电缆插头是否插紧;雨量传感器是否堵塞,若没有堵塞,直接拔出采集器内雨量传感器电缆插头,利用测试盒测试,每按动一次后,查看雨量值是否为0.1mm,若不是,则可能是风雨电路板接口出现故障,应直接更换风雨电路板;反之则说明是雨量传感器出现故障问题,需更换雨量传感器。干簧管破损也会造成降水异常,可以选用万用表,将表笔接入到接线柱内,翻动计数翻斗,在翻斗后,若万用表有声响,则说明干簧管正常,反之亦然,应及时更换干簧管。
2.3无降水天气现象却有降水记录
在降水天气结束后2h内,若出现有0.1~0.3mm的降水量记录且不是仪器故障原因造成的,应将其看做滞后降水量。若没有降水天气出现,且在1~2h内有超过0.4mm降水量记录。应做好测试盒的测试,或直接断开雨量传感器接头,在接下来的一段时间内查看采集器上是否有降水量记录,若有则说明是风雨板电路故障,反之说明干簧管故障,应及时更换。
2.4风向风速传感器故障
在风速传感器转动过程中,可以通过肉眼判断其是否卡滞,或选择在微风天气下对风向、风速转动灵活性水平观察,或风速是否有慢慢减少趋势。若风向风速传感器转动正常,但是风速数据却比实际值偏小或者是持续静风天气出现,应及时检查固定风向风速的螺丝钉是否出现松动,若松动,直接拧紧;若正常,则可能是电缆异常。风向风速传感器的灰尘堆积较多,也会降低风杯的灵活性,很容易观测到静风天气或观测的风速数据偏小,应及时清理灰尘。
2.5地温传感器故障
在DZZ1-2N型自动气象站观测业务运行中,若发现台站内观测到的地温数据出现跳变,则可能是深层地温传感器出现故障。应根据台站四周环境,判断地温数据瞬间突变的原因,可以切断采集器市电开关,选用蓄电池供电,检查地温跳变现象是否存在,若消失,则可能是电源干扰造成的,反之亦然。若地溫传感器外套受潮或出现雨水也会使地温数据出现阶越式变化,应检查深层地温套观众是否有积水,并将棉花或海绵绑在竹竿顶端将管内积水吸干。
3新型自动站观测仪器日常维护
3.1采集器
工作人员应使用毛刷定期对采集器杂质、灰尘等清理,查看采集器的工作指示灯是否异常。在雷雨天气来临前,查看防雷装置情况,测量接地电阻值,避免雷击损坏采集器。在拔插接线口或安装传感器时应拔掉电源;禁止在采集器上放置杂物。
3.2雨量传感器
每月应定期对雨量传感器进行其次清洗和检查,在清洗的过程中始终按照从外道里、从上到下原则。还要及时将漏斗网中杂物清除,确保雨水可以进入翻斗中,保证降水量数据的准确性,避免产生滞后降水。禁止用手或其它物体直接接触翻斗内壁,防止沾上油污。在清洗之前应拔掉雨量传感器电缆插头,防止异常降水量数据出现。
3.3风向风速传感器
借助于采集器可以诊断风向风速传感器,通常不需要对风向风速传感器进行日常维护。可以定期测试其运行状态,人为转动风向标1圈,查看采集器诊断后的诊断码是否为“1111111-0000000”,若不是,则可能是风向风速传感器破损。台站可以每年对风向风速传感器转动轴承定期清洗,在发现传感器转动不灵活时,应重新更换或及时维修。
3.4地温传感器
DZZ1-2N型自动站中地温传感器有地表温度传感器、深层地温传感器和浅层地温传感器。为增强地温传感器运行效率,工作人员应认真查看地温传感器的感应部位是否一半埋入土中,一半裸露出地面,埋入地表传感器感应部位应同土壤接触,裸露地面传感器外表应清洁干净。若裸露在地面传感器外表覆盖有灰尘,应及时清理。认真检查地面是否同浅层地温支架顶端保持齐平。
4结论
为提升DZZ1-2N型自动气象站观测数据准确性水平,要求台站内观测人员要全面认识相关仪器设备日常管理和维护,并做好仪器设备检修工作,以确保新型自动气象站可以正常稳定运行。
参考文献
[1]马祖胜,马强,汤冬平.自动气象站的日常管理和维护[J].气象水文海洋仪器,2009(3).
[2]林苗青,翁武坤,杜勤博.DZZ1-2型自动气象站运行中的问题及处理方法[J].广东气象,2011,33(4).
作者简介
钟翠霞(1980-),女,汉族,广东省五华县,本科学历,助理工程师,从事地面观测工作。
[关键词]新型自动气象站 观测业务 故障问题 日常维护
中图分类号:P415.12;P409 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0150-01
引言
当前,广东省气象部门基本安装的都是DZZ1-2N型自动气象站,也被人们称之为“Ⅱ 型遥测站”,自2012年4月以来,地面气象观测台站取消了大部分常规气象要素的人工观测任务,调整了人工定时观测时次,升级换代了自动气象站和辐射观测系统,逐步实现了云、能见度、天气现象,固态降水、雪深等气象要素自动化观测。自动化观测方式的实现大大减轻了观测人员的劳动强度,增强观测数据的准确度和观测密度,降低了因人为操作因素产生的异常气象要素数据。随着社会经济的快速发展和人们生活水平的增强,各个行业和社会大众对气象服务工作提出了更高的要求,如何确保新型自动气象站可以正常稳定的运行,为天气预报、气候分析和气象服务信息提供可靠及时的原始气象观测资料信息,是摆在地面测报人员面前的重要问题。由于DZZ1-2N型自动气象站需要全天候正常运行,受到外界多种因素的影响很容易出现运行故障问题,工作人员应及时排查故障问题并采取有针对性的处理对策,确保新型自动气象站观测业务可以正常开展。
1 DZZ1-2N型自动气象站基本结构
DZZ1-2N型自动气象站由硬件和软件两大部分组成。硬件包括采集器(主采集器、温湿度分采集器、地温分采集器)、外部总线、传感器、采集器、外围设备四部分。主采集器是新型自动气象站的核心,硬件包含高性能入式处理器、高精度A/D电路、高精度实时时钟电路、太容量程序和数据存储器、传感器接口、通信接口、CAN总线接口、外接存存储器接口、以太网接口、监测电路、指示灯等。DZZ1-2N型自动气象站可以观测温湿度、风向风速、地温、降水量、气压等气象要素数据信息。自动气象站终端设备是计算机,可以对气象要素数据采集和处理,同时还能发送相关指令调取气象要素数据,进而判断各个气象要素是否正常。若系统数据异常,则说明设备故障。同地面气象测报业务软件进行配合,可以审核与处理地面气象观测资料信息,并将观测结果显示出来。
2新型自动气象站日常运行故障问题分析处理
2.1采集器数据显示正常,计算机无显示
遇到这种情况后,应首先检查通信线缆是否损毁、插头插座是否接触不良,若两者正常,应对通信隔离盒与连接线进行检查。如果通信隔离盒的红色灯亮且绿灯以每分钟一次的速率闪动,则说明通信隔离盒正常,反之则说明通信隔离盒异常,应直接进行更换。在通信隔离盒正常的情况下,应认真查看地面气象测报业务软件中数据采集功能是否启动,是否勾选“有:自动站”选项。随后对计算机串口检查,可以直接拔掉连接计算机和通信隔离盒的电缆,选择2、3针脚短路方法测试。若以上情况均正常,应查看计算机与采集器上时间是否保持一致,若不一致应在自动站监控软件上调整时间。
2.2有降水记录,采集器无显示
在新型自动气象站观测业务运行过程中,若发现有降水记录,但是却没有显示在采集器上,此时应查看连接传感器和采集器电缆插头是否插紧;雨量传感器是否堵塞,若没有堵塞,直接拔出采集器内雨量传感器电缆插头,利用测试盒测试,每按动一次后,查看雨量值是否为0.1mm,若不是,则可能是风雨电路板接口出现故障,应直接更换风雨电路板;反之则说明是雨量传感器出现故障问题,需更换雨量传感器。干簧管破损也会造成降水异常,可以选用万用表,将表笔接入到接线柱内,翻动计数翻斗,在翻斗后,若万用表有声响,则说明干簧管正常,反之亦然,应及时更换干簧管。
2.3无降水天气现象却有降水记录
在降水天气结束后2h内,若出现有0.1~0.3mm的降水量记录且不是仪器故障原因造成的,应将其看做滞后降水量。若没有降水天气出现,且在1~2h内有超过0.4mm降水量记录。应做好测试盒的测试,或直接断开雨量传感器接头,在接下来的一段时间内查看采集器上是否有降水量记录,若有则说明是风雨板电路故障,反之说明干簧管故障,应及时更换。
2.4风向风速传感器故障
在风速传感器转动过程中,可以通过肉眼判断其是否卡滞,或选择在微风天气下对风向、风速转动灵活性水平观察,或风速是否有慢慢减少趋势。若风向风速传感器转动正常,但是风速数据却比实际值偏小或者是持续静风天气出现,应及时检查固定风向风速的螺丝钉是否出现松动,若松动,直接拧紧;若正常,则可能是电缆异常。风向风速传感器的灰尘堆积较多,也会降低风杯的灵活性,很容易观测到静风天气或观测的风速数据偏小,应及时清理灰尘。
2.5地温传感器故障
在DZZ1-2N型自动气象站观测业务运行中,若发现台站内观测到的地温数据出现跳变,则可能是深层地温传感器出现故障。应根据台站四周环境,判断地温数据瞬间突变的原因,可以切断采集器市电开关,选用蓄电池供电,检查地温跳变现象是否存在,若消失,则可能是电源干扰造成的,反之亦然。若地溫传感器外套受潮或出现雨水也会使地温数据出现阶越式变化,应检查深层地温套观众是否有积水,并将棉花或海绵绑在竹竿顶端将管内积水吸干。
3新型自动站观测仪器日常维护
3.1采集器
工作人员应使用毛刷定期对采集器杂质、灰尘等清理,查看采集器的工作指示灯是否异常。在雷雨天气来临前,查看防雷装置情况,测量接地电阻值,避免雷击损坏采集器。在拔插接线口或安装传感器时应拔掉电源;禁止在采集器上放置杂物。
3.2雨量传感器
每月应定期对雨量传感器进行其次清洗和检查,在清洗的过程中始终按照从外道里、从上到下原则。还要及时将漏斗网中杂物清除,确保雨水可以进入翻斗中,保证降水量数据的准确性,避免产生滞后降水。禁止用手或其它物体直接接触翻斗内壁,防止沾上油污。在清洗之前应拔掉雨量传感器电缆插头,防止异常降水量数据出现。
3.3风向风速传感器
借助于采集器可以诊断风向风速传感器,通常不需要对风向风速传感器进行日常维护。可以定期测试其运行状态,人为转动风向标1圈,查看采集器诊断后的诊断码是否为“1111111-0000000”,若不是,则可能是风向风速传感器破损。台站可以每年对风向风速传感器转动轴承定期清洗,在发现传感器转动不灵活时,应重新更换或及时维修。
3.4地温传感器
DZZ1-2N型自动站中地温传感器有地表温度传感器、深层地温传感器和浅层地温传感器。为增强地温传感器运行效率,工作人员应认真查看地温传感器的感应部位是否一半埋入土中,一半裸露出地面,埋入地表传感器感应部位应同土壤接触,裸露地面传感器外表应清洁干净。若裸露在地面传感器外表覆盖有灰尘,应及时清理。认真检查地面是否同浅层地温支架顶端保持齐平。
4结论
为提升DZZ1-2N型自动气象站观测数据准确性水平,要求台站内观测人员要全面认识相关仪器设备日常管理和维护,并做好仪器设备检修工作,以确保新型自动气象站可以正常稳定运行。
参考文献
[1]马祖胜,马强,汤冬平.自动气象站的日常管理和维护[J].气象水文海洋仪器,2009(3).
[2]林苗青,翁武坤,杜勤博.DZZ1-2型自动气象站运行中的问题及处理方法[J].广东气象,2011,33(4).
作者简介
钟翠霞(1980-),女,汉族,广东省五华县,本科学历,助理工程师,从事地面观测工作。