CAWS600型自动气象站采集器故障的检查和处理

史春彦　张前东　刘鹏　张艳菲　郑敏

【摘 要】本文通过对CAWS600型自动气象站采集器，常出现的故障进行了分析和排除，提出了相应的检查和处理措施，为气象观测一线的观测员能正确应对采集器方面的故障，提供一定的帮助。

【关键词】CAWS600型自动气象站；采集器；故障检查和处理

0 引言

近年来，随着我国气象业务技术的创新和发展，地面观测业务不断引入先进仪器设备和方法[1]，基层的气象站陆续实现了从自动站双轨运行（人工、自动）到现在的双自动站备份运行（CAWS600型自动站和新型自动站）。CAWS600型自动站作为备份型自动站，其维护保障、故障的修复工作时效性直接关系到台站测报数据的完整性和连续性，由此也给地面气象观测设备的维护保障带来新的挑战。本文主要针对CAWS600型自动气象站采集器出现故障时的排查和处理，进行了的分析与处理，以便为气象站观测员的日常工作中应对采集器故障时提供相应的帮助。

1 CAWS600型自动站简介

CAWS600型自动气象站采集器主要包括：数据采集单元（DT50、DT500）、电源系统、通讯系统、通道防雷板，同时气压传感器安装于采集箱门内侧[2]。CAWS600系列自动气象站共有两种类型：CAWS600-B（S）型，配有气压、气温、湿度、风向风速、降水、地温、蒸发等观测的基本配置；CAWS600-SE型，带辐射的增强型配置或带辐射的基本配置。数据采集器是自动气象站的核心，其中，CAWS600-B型自动气象站的采集器采用DT50型；CAWS600-S型CAWS600-SE型自动气象站采DT500型采集器。

图1 CAWS600——B采集器内部结构图

图2 CAWS600——S（SE）采集器内部结构图

2 DT50、DT500型采集器硬件上的故障检查和处理

DT50、DT500采集器在正常运行状态下，是不需要台站进行日常维护的，维护保障人员只需定期用干净的毛刷清理掉采集器上的灰尘[3]即可。保障人员在维修时应特别注意：不要带电接插各种接线端子、不要带电撤换或安装传感器，若发生故障时，可单独对相应故障部分进行维护。采集器故障是自动气象站的核心部件，根据业务运行需要，台站应做好采集器的备件储存，至少市局应有备件，并且平时要做好采集器的维护。采集器常见的故障一般有如下几种：

2.1 工作状态指示灯

在采集器机箱内部右上角有工作状态指示灯，保障人员可根据其状态判断故障。正常工作状态时，红色指示灯应为闪烁状态，且闪烁间隔时间约为3秒。若闪烁的间隔时间不对，说明此时采集程序出现了走乱现象，当发现采集数据也不正确时，就需要重新启动自动站数据采集器，再做下一步观察判断。当传感器有故障时，也会造成数据采集器程序的走乱现象，这时保障人员应拔下采数据集器上所有的传感器插头，只保留供电端子，然后再进行重新启动，进一步观察数据采集器工作状态是否正常。若恢复正常，应按照顺序将传感器插头插上，逐个进行排查引起故障的传感器。

2.1.1 D1指示灯不亮

保障人员首先应使用万用表来检查供电是否正常，供电系统正常值为：11—14VDC之间，若供电显示数值不在其范围内，应对电源进行下一步检查，若供电正常，则可断定DT50或DT500采集器出现故障。

保障人员在检查时，应留意观察交流电输入或空气开关是否打到在“ON”上，当空气开关在“OFF”时，也会造成供电系统不正常，所以应及时将其恢复到“ON”的位置上。当电源出现跳闸时，应排查短路的地方；若正常，应检查保险是否损坏，若损坏，则应及时更换保险管（2A）。若保险管正常，应对蓄电池进行检查，用万用表测量蓄电池电压是否在正常的数值范围内；当蓄电池电压低于10VDC，更及时换蓄电池（位于采集器内机壳内见图1、2）。若保险管、交流电源及蓄电池正常，则可断定是电源板出现了故障，应更换CAWS—DY01型或CAWS—DY03型电源板。若以上检查均显示正常，则考虑DT50、DT500采集器故障。

2.1.2 D1指示灯闪烁间隔不正常

应首先对采集器进行重启，或者对采集器的程序进行更新升级，更换新DT50或DT500采集器。当确认是采集器出现的故障时，也可以使用Detransfer软件对采集器的状态进行调试、复位、重新写入底部程序，来查阅采集器的日期、时间及数据资料的正确性。

2.2 通道防雷板

通道放雷板具有防感应雷的功能，其防雷性能：雷击感应小于5KV，雷击感应电流小于1700A，响应时间小于10-12秒[4]。当某一项或几项数据出现异常时，应对防雷板进行故障排查。排查时可避开防雷通道，采取直接连接的方式来进行排查，若故障显示消失，则可断定防雷板出现了故障。在对防雷板进一步故障排除时，应排查防雷板上各个通道有无对地短路或两端开路的现象，若某个通道出现故障，应将该通道连接的线缆转接到空余备份通道上，来进行判断。当确认防雷板有问题时，应及时更换。保障人员在故障排查时还应注意到，防雷板的故障一般多是因为线头接触不良造成的，当发现某个气象要素的观测数值显示时有时无时，应对防雷板插座的焊接情况进行检查，避免现场维修时走弯路。

2.3 采集器供电系统定期维护中的检查和处理

仪器保障人员在日常巡检时，要定期检查各电源线路有无破损处，接线部位有无松动、连接不牢固的现象，还应定期查看电源的工作状态是否正常。

电源工作不正常，应对保险管进行必要检查。同时，还应做好保险管的备件储存，以备出现故障是随时更换使用。

3 DT50、DT500型采集器故障检查和处理的原则

当无法确认采集器是否故障时，应按照故障分析和判断的基本原则，进行有效的故障诊断和排查。

一是安全第一的原则，在对自动站故障检查时，应时刻注意用电的安全，因为此时的自动站采集器及相关器件都正与交流电是相连接的，应及时拔出电源插头，保证维修时的人身安全。

二是逻辑原则，在故障排查时应依据自动站电路的运行原理进行分析，找出符合逻辑即符合电路原理的故障原因，来判别引发故障的部位，力求判断准确，这样维修起来不至于浪费时间。

三是替代原则，最简单的同时又是最可行的方法便是启用好的采集器备件来替代怀疑的部件，当故障现象消失，说明该部件有故障，替代是成功的，此前的分析和判断是正确的，缩短了排查时间，及时保障了自动站数据的正常上传。

4 结论

气象一线业务人员在日常工作中，为了保证气象观测数据的完整性、连续性、可用性、准确性和时效性，除了按照规范要求做好自动气象站日常维护外，还应加强对自动站工作原理的学习，在工作实践中不断积累经验，按照正确的流程方法和步骤及时准确地对故障进行判断排查，快速进行故障处理，最大限度减少数据资料缺测，确保自动站正常运行。

【参考文献】

[1]中国气象局.地面气象观测规范[S].北京：气象出版社，2003.

[2]李黄.自动气象站实用手册[M].北京：气象出版社，2007.10：117-140

[3]北京华创升达高科技发展中心.CAWS600系列自动气象站技术说明书[S].2003.

[4]张世昌.气象装备技术保障手册[M].北京：中国气象局综合观测司，2011.5：213-231.

[责任编辑：李书培]