长汀国家基本站对一次雷击事件的应急处理

袁靖凯++赖洞森++刘佳明

摘 要：以一次自动站雷击故障处理过程为例，探讨优化自动站故障排查以及后续数据处理方法。

关键词：新型自动站；故障排查；数据处理一、引言

长汀国家基本气象站是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的气象观测站，担负着本区域和国家气象信息交换任务，是我国天气气候站网中的组成部分。长汀国家基本站承担着全天24小时的气象观测任务，保持DZZ5和CAWS600B两套自动气象站双轨运行。自动站数据已成为地面气象观测的原始数据，但又因自动站仪器感应元件的非线性，它较之前人工观测仪器更容易出现故障，如何在观测工作中保证自动站数据的完整性和准确性成为了地面观测工作的重点，也是每位观测员在值班中必须掌握的技能。本文通过对长汀自动气象站一次雷击事故分析，讨论了当DZZ5型气象观测系统设备故障时，所采取的应急处理方法、后续相应数据的处理以及两套不同气象观测系统切换时应该注意的地方，供地面测报工作人员参考。

二、故障现象

2016年8月12日午后，长汀县大范围出现强对流天气，双套自动站中DZZ5型自动气象站在一阵雷雨天气后出现监控界面数据空白，显示全要素缺测。

三、应急处理过程

故障发生后，我局值班人员立即采取措施排查故障，首先对业务软件和电脑分别进行重启，但仍不能解决问题，之后采取由外而内的方法排查故障：第一步检查供电系统：查看主采集器电源灯是否工作正常，同时用万用表直流20V档测量主采集器输入电压是否正常；第二步检查主采工作情况：通过直连数据线将主采集器与笔记本电脑连通，通过业务软件或串口调试助手，确定主采集器是否工作正常；第三步检查通讯情况：采集的数据通过光模块传送到业务值班室，可利用光纤笔测试观测场至值班室光纤是否正常，光转换器通过光纤跳线直连，分别检查光纤和光转换器是否能正常。

经过一番检查，最终确定故障原因为业务机串口被击坏，至12日22时45分维修完毕，业务主机开始正常接收数据。应急处理期间各观测数据于18时09分由DZZ5自动气象站切换至CAWS600B自动气象站传输，21时35分切换至新型站备份机传输，22时45分维修完毕，重新恢复业务主机运行。

四、后续处理及影响

恢复业务主机运行后，我站通过地面综合观测业务软件SMO对新型站数据进行了历史数据下载，具体方法为：在SMO中点击数据处理按钮，然后点击历史数据下载选项，选择需下载的数据的起止时间，勾选覆盖正常数据及同时上传两个选项，点击开始下载即可。由于前期排查故障和维护仪器时有中断过主采供电等原因，造成了新型站12日19时-21时三个时次的数据无法从采集器中卸载，最终这三个时次数据依然只能用老站CAWS600B的数据去代替。

根据2016年9月召开的全省8月份气象观测与信息网络业务质量通报会上的通报，长汀国家基本气象站因8月12日雷击事件最终造成了21条数据缺测：分别为12日19-21时小时蒸发量、小时最小能见度值、小时最小能见度出现时间、小时一分钟能见度值共12条；12日22、23时，13日0时3小时变压共计3条；13日19-21时24小时变压、24小时变温共计6条。

五、分析原因

1.无法补救的缺测

（1）蒸发缺测。故障发生在12日17时17分-22时45分，且恢复正常后新型站无法从采集器中卸载到19时-21时的相应数据，故19时-21时数据由老站CAWS600B所采集到的数据代替，因老站CAWS600B无蒸发传感器，按现行业务规定19时-21时3个时次的小时蒸发量只能按缺测处理。由于现行业务规定明确了“一日内缺测2个及以上小时蒸发量时，该日日蒸发也按缺测处理”，因此12日日蒸发也按缺测处理。

12日20时正点观测前，还处在故障时间内，为避免13日日蒸发再次缺测，我站及时启用了测针手动量取大型蒸发皿内的水位余量24.8mm，13日20时正点观测前再次量取水位余量为30.6mm，通过12日余量加上13日降水量再减去13日余量，计算出13日日蒸发量为6.0mm。

（2）能见度缺测。19时-21时数据由老站CAWS600B所采集到的数据代替，且因老站CAWS600B无能见度传感器，按现行业务规定这三个时次内小时最小能见度值、最小能见度出现时间、小时一分钟能见度值共计9条数据按缺测处理。

2.可补救的缺测

在故障期间，因启用备份自动站，所有的数据文件均由老站CAWS600B传输到省局，维护结束后切换回新站业务主机传输并补调数据后，仍然缺失了12日19-21时三个时次的新型站数据，虽然维修完毕后及时将老站数据拷贝至业务主机上，但由于新老站数据文件格式的不一致，当12日22时、23时以及13日0时在业务主机上编发正点长Z文件时，新型站业务软件无法读取到由老站采集的12日19-21时的本站气压，因此无法计算出后续时次的3小时变压，最终导致12日22时、23时和13日0时3小时变压的缺测。 同理12日19-21时缺失的新型站气压、气温数据，导致了第二天19-21时的24小时变压和变温的缺测。

上述几个数据的缺测通过后续的数据处理是可以避免的，当DZZ5业务主机恢复正常工作后，应对19-21时时次的长Z文件进行更正。重新补调编发19-21时正点长Z文件，补调后的界面内各项数据均缺失，将CAWS600B中采集的19-21时正点数据依次手动填入到相应位置，再进行更正编发。新生成的19-21时长Z文件将再次上传到省局，覆盖之前由老站CAWS600B上传的19-21时长Z文件，同时写入B库。当12日22时-13日0时编发正点长Z文件时，计算3小时变压所需要的数据，将自动从B库中读取19-21时气压数据，这就不会出现12日22时-13日0时3小时变压要素的缺测，同理也不会造成13日19-21时24小时变压、24小时变温要素的缺测。

六、结语

此次虽然处理排除了自动站通讯故障，分析总结，发现整个故障排查过程可以进行相应优化以节省排故时间。遇到新型站出现故障时候，要沉着冷静，切忌慌乱，因硬件故障导致整套自动站无法正常工作，或因通讯故障导致数据无法返回时，且在1小时内无法恢复时，及时启用新型站备份自动站上传数据，以保证数据上传的时效性，后对新型自动站进行故障排查。同时各县级台站应注重备件的储备，充足的备件储备可以极大的提高排除各类故障的速度，从而减少故障对本台站业务质量的影响。

另一方面由于后续数据处理的不当造成了一些不必要的数据缺测，地面气象观测人员平时应加强业务学习，不断提高业务水平，认真研读各类業务文件、规定，充分理解数据文件的格式、类型。

在计算机备份方面，将新型站计算机与备份计算机共享，并通过“地面观测辅助软件”备份新型站计算机中的相应参数至备份计算机ISOS相应目录，且每小时自动将MOI软件中AwsDataBase里的B库、C库，SMO中的设备、质控、订正中的小时、分钟数据及天气现象综合判断的分钟数据备份到备份机下。两台计算机均采用气象网络授时，如遇雷击造成新型站串口损坏或整个计算机损坏，只需切换数据线到备份机，直接打开备份机上的SMO、MOI、MOIFTP等业务软件，便可直接使用，操作简单、便捷。