DZZ5型自动气象站系统概述及日常维护方法

摘要 简述了DZZ5新型自动气象站的系统结构和日常维护的方法，该型气象站遵从新的功能规格书的规定，基于最新的系统技术构建而成，能够提高地面气象观测的自动化水平。同时对于自动气象站的日常维护也提出了更高的要求。只有熟练掌握DZZ5的系统结构以及日常维护方法，才能够减少故障发生，确保自动气象站连续、可靠、稳定地运行。

关键词 DZZ5型自动气象站；系统概述；日常维护

中图分类号 P415.12 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2016）05-0263-02

DZZ5型自动气象站是严格按照中国气象局《新型自动气象（气候）站功能规格书》的要求而研制的新一代多功能综合气象观测系统。该新型自动站采用的是“主采集器+外部总线+分采集器+传感器+外围设备”的结构设计方式。

为保障正常运行，除自动气象站日常维护显得重要外，对其技术保障及维护也提出了更高的要求[1-2]。做好自动气象站的日常维护，才能够有效地减少故障发生的几率。笔者总结了一些自动气象站的维护经验，以供大家参考。

1 DZZ5新型自动气象站系统概述

DZZ5型自动气象站采用了国际标准并遵循标准、开放的技术路线进行设计，它由软件和硬件两大部分组成[3]。软件包括两部分，即嵌入式软件、业务软件；硬件包括四部分，即采集系统（1个主采集器和若干个分采集器）、传感器系统、供电系统、通讯系统（图1）。采集系统负责自动气象站所有数据的收集、存储及分析运算。DZZ5型自动站采集器为HY3000采集器。传感器系统是用以测量相应的气象要素。供电系统用以提供整个自动气象站系统运行的电力供应。一般分为交流供电、太阳能供电和交流与太阳能供电并用3种方式。通讯系统分为有线传输和无线传输，用以将采集核心处理后的数据传输到计算机。

DZZ5新型自动站的核心控制部件单元是主采集器。主采集器具有强大的数据处理能力，可以满足各种复杂气象探测系统的数据处理要求。同时还在主采集器内部增加了一个数据采集单元（即对常规气象要素进行数据探测），可以完成对相对湿度、气压、蒸发、总辐射、能见度、空气温度、降水、风速、风向等的探测、数据采集[4]。

DZZ5采用分布式结构，能够很容易地实现功能的扩展。外部总线采用CAN总线技术和国际标准CANopen协议进行设计，实现了自动气象站的最小配置，并最大限度地降低了成本且易于维护。在CAN总线技术中，采用的硬件控制技术和软件控制协议，能够保证在使用CAN总线进行数据传输时的高速传输和稳定可靠。

掌握了DZZ5新型自动气象站的“积木式”系统结构，有助于更好地做好日常维护工作，防患于未然，最大限度地减少故障的发生，从而确保自动气象站的正常运行。

2 DZZ5新型自动气象站的日常维护

2.1 百叶箱和温湿度分采集器维护

每月清扫百叶箱内的灰尘，避免用手及不清洁的物体接触温湿传感器的保护罩。维护时百叶箱内的HMP155温湿度传感器不得移到百叶箱外面。只能用干洁毛刷刷拭或用湿抹布擦拭百叶箱，而对传感器的滤纸部分只能用干洁毛刷刷拭（切忌直接用湿抹布擦拭）[5]。定期查看温湿度传感器的感应部位离地面的距离是否在1.5 m处，如有误差需要及时调整。

2.2 采集器维护

首先应该检查一下主采集器上的运行指示灯的秒闪状态是否正常，CF卡指示灯是否正常。此外，还要检查采集器的接口与各个传感器以及業务计算机之间连接是否牢固。每月打开并清理采集器机箱内的灰尘、杂物，检查底部进线孔是否密封完好[4]。每年春季对防雷设施进行全面检查，对接地电阻进行复测。

2.3 风向风速传感器维护

每年定期维护风传感器1次，清洗风传感器轴承；经常观察风杯、风向标体转动是否灵活、平稳；下过冰雹后应该仔细检查风传感器有否受损；检查、校准风向标指北方位[6]。当遇到严重污染天气，要清除积聚在转动部件与静止部件之间缝隙的污垢。清洗风传感器的滚动轴承时，必须密封清洗。滚动轴承两边带防尘盖，清洗时可以不把防尘盖取下。把轴承放入高号汽油中浸泡0.5～1.0 h，在浸泡过程中要多次旋转，使赃物随汽油排出。

2.4 气压传感器的维护

应在断电下进行安装或更换气压传感器时，测量其供电电压是否在规定的范围之内，电压不稳定会导致部分气压数据的缺测。PTB210气压传感器安装在机箱内，打开机箱门时应避免产生较大的气流。为保证精度，建议每年对照良好的便携标准仪器检查1次。

2.5 称重降水传感器的维护

DSC2型称重降水传感器既可作为自动观测仪单独使用，又可作为单独的传感器接在传统的自动气象站上。每年至少检查2次DSC2称重降水传感器，每年春季应对其进行防雷安全检查。随时根据需要对集水桶进行清桶，尤其是雨水多的情况下，要及时清桶，否则会造成数据的缺失，对传感器的稳定性也不利。清空或者减少集水桶内液体时，需要给传感器断电，以保证数据的准确性，否则会出现错误数据。

每日定时进行仪器小清洁，应及时将口沿积雪扫入桶内，口沿以外的积雪、沙尘等杂物应及时清除。预计将有沙尘天气但无降水，应及时将桶口加盖；沙尘天气结束后及时取盖。入冬之前在有冰冻的地区按照要求添加航空液压油，添加防冻液。

2.6 地温传感器的维护

传感器多余的线应尽量穿在PVC管内，或塑料纸包裹后埋于土内[7]。经常检查地表温度传感器和浅层地温传感器是否发生变化，并注意检查传感器电缆。深层地温传感器的维护，雨后和雪融化后应检查深层地温硬橡胶套管内是否存在积水[8]。

2.7 电源系统维护

电源为整套自动气象站提供电力供应。不间断电源所采用的电池为铅酸免维护电池，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水，需要做的就是每月完全放电1次以延长电池使用寿命。定期清理太阳能板表面上的尘土和杂物，并检查太阳能板连接线及地线接触是否良好[9]。每年定期检查电缆是否损伤、老化以及电缆与传感器及采集器连接是否有松动现象。

2.8 通讯系统维护

通讯系统是整个综合气象业务中的重中之重，通讯出现故障会影响软件对数据的卸载和报文的上传。定期检查光缆线路是否有裸露、弯折等情况，检查光线模块是否处在高温的环境下。做好防雷措施，防止雷击损坏通讯设备。定时重启路由器和交换机[10]。

3 结语

通过对DZZ5新型自动气象站的介绍，使得观测人员对其有了更全面的认识，以确保气象观测数据连续、准确、及时、可靠。

4 参考文献

[1] 张小石，黄莉芬，黄志兴.DZZ1—2型自动气象站的维护[J].广东气象，20O9（5）：63-64.

[2] 幸卫斌，范宜构，黄发明，等.浅谈自动气象站维护问题[J].民营科技，2009（3）：108.

[3] 臧海光，徐剑平，李晓利，等.DZZ4新型自动气象站系统结构及日常维护方法[J].现代农业科技，2015（7）：267-268.

[4] 崔辰，李京.DZZ5新型自动气象站系统结构及日常维护[J].科技风，2014（2）：58.

[5] 欧晋辉，曾文卓，袁桂花，等.自动气象站设备故障及维护[J].现代农业科技，2011（9）：325-326.

[6] 朱保美，周清.DZZ4型自动气象站的日常维护[J].现代农业科技，2013（18）：230-231.

[7] 朱燕.浅谈自动气象站维护维修[J].吉林农业，2013（2）：203-204.

[8] 邵文东，李伟根，王荟.新型自动气象站常见故障维修与日常维护[J].安徽农学通报，2015，21（7）：150-151.

[9] 晁红艳，袁志强.DZZ4新型自动气象站常见故障排除及日常维护[J].青海气象，2015（3）：35-38.

[10] 黄晓华，阎友民.新型自动气象站的结构特点及传感器的日常维护与维修[J].沙漠与绿洲气象，2015，9（8）：156-158.