田玲 仰孝春 卢姣
摘要 我国基层气象台站大多选用的是CAWS600系列自动气象站。总结了CAWS600系列自动气象站在运行过程中出现的各类常见故障,并结合台站日常维修经验,提出故障排查和处理方法,以期进一步提高气象数据质量和技术保障人员维修水平。
关键词 CAWS600系列自动气象站;故障;排查;处理
中图分类号 P415.1+2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2015)01-0242-01
1 一般故障的简易处理
CAWS600系列自动气象站在日常运行中若出现个别要素缺测现象,首先应手动卸载数据,若卸载不成功,则关闭并重启采集器、计算机及采集软件,在无硬件故障的情况下,一般即可恢复正常。若故障仍不能排除,则需根据采集软件、采集器所指示的现象,进行下一步故障原因判断、调试及维修。
2 电源故障检查及处理
2.1 检查交流供电输入电压
交流输入为市电电压,一般应为220 V左右,若测量结果超过正常值的±10%,则可能影响系统运行,甚至破坏系统。这时应暂时关闭市电供电,待正常后重新接入。
2.2 检查直流供电输出电压
先查看直流输出指示灯是否常亮,再测量其输出电压。若指示灯不亮,可判断为电源故障。直流输出到采集器、地温转接板的电压大约为12 V。蓄电池的空载电压一般不能低于12 V,若低于11.8 V,可判断为蓄电池溃电,如交流电输入220 V,电源面板欠过压、过流灯亮,电池组空载电压低于12 V,可拔掉电池,若电源面板欠过压、过流灯仍亮,可判断为电池组溃电、电源充不上电,更换电源、电池组即可[1-2]。
2.3 电源检查注意事项
电源工作不正常,应首先检查保险管。检查电源时,最好关闭开关,断开交流电源线。
3 自动站状态检查与处理
若电源供电正常,则观察采集器指示灯。正常情况下,采集器指示灯在开机连续闪烁后,每隔3 s闪烁1次;地温转接板指示灯常亮,每分钟在采集数据时灭1~2 s。若指示灯不亮或非正常亮,说明自动站状态不正常,即采集器或传感器有故障。可先重启采集器,看是否能恢复正常,如不能恢复,先拔下采集器上所有传感器插头,只留供电端,重新开机,查看指示灯是否正常,若仍不正常,可判断为采集器故障,应更换采集器;若正常,再依次插上传感器插头,判断是哪一个传感器引起的故障[3-4]。
4 传感器示值异常检查与处理
4.1 防雷板检查与处理
跳过防雷通道,将2个接线端直接连接,若故障消失则可确认是防雷板故障。确认故障在防雷板后,检查其各个通道分别有无对地短路或两端开路,以及相邻通道间有无短路;若判断出某个通道有问题,则将此通道连接的线缆移至空余通道,或更换防雷板。
4.2 传感器信号值测量与判断
4.2.1 温度传感器。每个温度传感器(包括气温和地温)均有a、b、c、d 4个信号引脚,测量其间的电阻值,并按如下表达式进行温度估计值计算:
Tp=[(Ra,c+Rb,d)/2-(Ra,b+Rc,d)/2-100]/0.4(1)
式(1)中Tp(℃)为温度估计值,R(Ω)为两两信号引脚间的电阻值。
4.2.2 湿度传感器。测量湿度传感器2个信号引脚间的电压,该电压值0~1 V对应湿度0~100%,即湿度估计值=电压值/100。
4.2.3 气压传感器。测量气压传感器2个信号引脚间的电压,并按如下表达式进行气压估计值计算:
Pp=500+240×U(2)
式(2)中,Pp(hPa)气压为估计值,U(%)为2个信号引脚间的电压值。
4.2.4 风速传感器。测量风速传感器的供电电压。该电压值应大于6 V,否则风速传感器供电不正常。
4.2.5 风向传感器。测量风向传感器的供电电压。该电压值应为(12±2)V,否则风向传感器供电不正常。再测量风向传感器2个信号引脚间的电压[1],该电压值0~2.5 V对应风向角度0~360°,即风向角度估计值=电压值/2.5×360。
4.2.6 传感器信号值判断。将计算得出的气象要素估计值与人工站实测值进行比较,即可判断是否为对应的传感器故障[5]。若确认为传感器故障,则更换传感器。
5 通讯故障检查与处理
若计算机采集软件出现“信道A错误”或者所有示值均异常,则有可能是通讯故障。检查和处理方法:首先排除采集器问题;检查通讯连路上(从采集器串口至计算机串口)所有接插部件是否牢固,经常插拔处有无接触不良或断开,并检查采集器机箱和极端是否有良好的接地;检查观测场周围是否有强干扰源,如通讯或电视广播发射塔等,若有则必须把通讯电缆线穿到带屏蔽的管线中并地埋;检查通讯设置是否错误;排除串口隔离器问题,去掉串口隔离器若恢复正常,则需更换串口隔离器;排除计算机串口问题,更换1台计算机,或者更换1个计算机串口看是否恢复正常;排除DT50或DT500串口问题:测量RS232口的3、1之间的电压应为-9 V[6]。
6 计算机故障排查与处理
当上述处理方法均不能排除故障时,则可能是计算机硬件或软件故障。可先更换计算机,看是否恢复正常,若故障不能排除,则检查自动站参数设置、软件运行环境或重新安装自动站软件。
7 参考文献
[1] 李黄.自动气象站实用手册[M].1版.北京:气象出版社,2007(10):22-38.
[2] 闫爱英,王晓静,杨启峰.CAWS600系列自动气象站的维护[J].现代农业科技,2009(2):302,304.
[3] 曾海云,游文芬.自动站的突发情况及其应急处理[J].气象研究与应用,2009(S1):177-178.
[4] 王万金.CAWS600型自动气象站的日常维护和故障检测[J].现代农业科技,2013(8):238,241.
[5] 张廷秀,薛波,黄本峰.CAWS600系列自动气象站通讯系统常见故障及解决[J].科技创新导报,2013(17):94.
[6] 潘艳秋.CAWS600自动气象站仪器维护·故障判断及异常记录处理方法介绍[J].安徽农业科学,2013(26):10755-10757,10822.