曹 梅,李晓冬
(西安市气象局,西安 710016)
自动站一次故障的应急处理及排除
曹 梅,李晓冬
(西安市气象局,西安 710016)
随着气象现代化进程的不断推进,自动气象站将逐步取代人工观测,成为获得地面气象观测资料的主要途径。自动气象站在室外连续工作,其性能容易受到雨雪、雷电、高低温等自然环境的影响。以泾河国家基本站CAWS600型自动站的一次故障为例,通过对故障维修过程进行分析,提供自动气象站故障排查思路,为此类故障的快速排除给予参考,同时提出了此类故障的预防措施。
泾河基本站使用的是CAWS600-SE自动站,此型号为华云公司生产的带辐射的基准(本)站标准配置。CAWS600-SE自动站采集器为DT500,拥有10个差分模拟通道,4个数字通道,3个计数通道。其中模拟通道可采集电压、电流、电阻和频率信号;数字通道可采集数字量、开关量;计数通道可采集数字累计量或作为计数脉冲输出[1]。模拟通道可以测量气温、相对湿度、气压、风向、辐射等模拟信号,计数通道可采集雨量和风速等。
2013年5月24—26日泾河站出现持续两天的明显降水过程,26日03:15,自动气象站采集界面上显示的部分数据为红色(即超越了气候极值),判断自动站采集故障。
2.1 故障初步判断
由于在夜间不能准确判断故障部位,业务人员立即启用备份计算机,启动监控软件后,软件初始化成功,但采集的数据仍然为非正常值。由于判断在下一正点自动站无法恢复,及时启用备份自动站,将备份自动站资料作为实时上传的正式记录。保障人员对自动站故障展开全面排查。采集数据虽有异常,但并没有缺测现象,判定从采集器到计算机的通讯线路通畅。随即测量了采集器供电电压,电压在可工作的阈值范围内。依据故障分析中的逻辑原则怀疑为采集器故障,立即更换备用采集器,但故障仍未排除。进一步通过数据比对,发现由计数通道输入的自动雨量和风速数据正常,而由模拟通道输入的气温、相对湿度、气压、风向、地温、辐射等要素都出现异常。用万用表测量任意温度通道阻值,通过公式计算与当时实际温度值相符,但采集器采集的温度却与实际温度相差很大。根据当时的特殊天气条件,初步判断故障应是某一路信号线由于雨水浸入导致短路引发。
2.2 故障排查解决
保障人员采用排除法,首先将采集器所有的模拟信号通道均断开,然后依次逐个接入采集器,分别接入气温传感器、湿度传感器、风向传感器时数据均正常,接入总辐射传感器时所有数据出现异常。去掉总辐射传感器,将最后一支净辐射传感器接入采集器时数据也出现异常。使用万用表Ω档测量总辐射和净辐射传感器各自的线间阻值均不到50 Ω,与正常情况(约350 Ω)明显不符,由此判断应该是这两个传感器的线路或者传感器进水出现短路现象,导致整个自动站采集器无法正常工作。将总、净辐射传感器从采集器上摘掉,在不接总、净辐射表的情况下,其余数据均恢复了正常采集和传输。
自动气象站全天连续工作,做好自动气象站日常维护工作,使之平稳正常运行,才能保证观测数据的质量。除了值班员对自动站设备进行正确的日常维护外,台站技术保障人员应定期对自动站设备进行必要的专业维护。特殊天气下要加强对自动气象站的维护,比如在降水较大的情况下,若能及时将采集器机箱及供电机箱加以保护,防止漏雨发生短路,损坏整个自动站电路,或在容易漏雨、积水的部位,特别是暴露在室外的线路接头处、线路拐角处,如总、净辐射表的传感器等部位予以防护,可能就会避免此类故障的发生。泾河站的此次故障因为及时启用了备份自动站,正点数据的采集与上传没有受到影响,仅有单套自动站的台站,遇此类事件发生时,应及时启用人工观测。
[1] 李黄.自动气象站实用手册[M].北京:气象出版社,2007.
曹梅,李晓冬.自动站一次故障的应急处理及排除[J].陕西气象,2014(3):37-38.
1006-4354(2014)03-0037-02
2013-02-13
曹梅(1979—),女,汉族,陕西米脂人,工程师,从事地面气象测报。