DZZ6新型自动气象站常见故障分析维修

摘 要：受自然环境影响及长期连续工作，新型自动气象站运行易出现故障。本文结合景泰县气象局天津中环DZZ6新型站业务情况，分析新型站常见故障检测和维修方法，以提升新型自動气象站整体观测水平。

关键词：新型自动气象站；常见故障；分析；维修

景泰县气象局2014年正式启用天津中环DZZ6新型自动气象站，DZZ6新型站主采集器可挂接分采集器和气象要素传感器，分采集器通过CAN总线接入主采集器。新型站具有较高可靠性、准确性、可扩展性和易维护等，提升了地面常规气象要素观测和灾害性天气观测准确率，扩展了自动气象站运行监控功能，实时监控各个气象要素传感器和电源系统运行状态。新型自动气象站24h持續运行，需维护人员了解新型站工作原理、结构和掌握操作技能，及时有效解决故障，确保新型自动站观测资料准确、完整[ 1-2 ]。DZZ6新型自动气象站常见故障分为硬件和软件故障，硬件故障包括数据、通讯和电源系统故障，本文主要介绍硬件中常见的单要素异常的传感器故障诊断维修。

1 数据故障

1.1 温、湿度传感器故障

温度传感器型号为WZP-2，采用铂电阻传感器，输出信号为模拟电阻值（0℃时为100Ω）。湿度传感器型号DHC1，输出信号为模拟电压值（0-1V）。温、湿度传感器故障为差值较大（对比原CAWS600自动站）或数据缺测。温度异常而湿度正常为温度传感器故障；湿度异常而温度正常判定湿度传感器故障。检查传感器接口无异常，用传感器备件替换检查，如故障排除，为传感器损坏。

1.2 地温传感器故障

地温传感器采用型号为WZP1铂电阻传感器，地温分采集器通过CAN总线挂接主采集器，单一某层次地温数据异常可判定传感器故障。地温值漂移、缺测或异常负值，万用表测量判断铂电阻性能不良、传感器及连接引线异常。拔下地温分采集器故障传感器对应4线插头，插入邻近其它正常地温传感器的相应插头替换测试，故障层地温数据如恢复正常，可判定地温传感器故障，否则检查地温分采上对应插座内引脚是否腐蚀和接触不良，确定传感器故障后检查地温采集箱下故障传感器连接插头，拆开插头后部查看4根接口连线是否松动，如无异常，更换同型号传感器。

1.3 气压传感器故障

DZZ6新型站气压传感器型号PTB330，输出RS232串口信号。气压数据异常时，故障如下：①12V供电是否正常，检查观察绿色电源指示灯是否点亮。②传感器至主采接口、连线是否可靠，接口内引脚是否腐蚀。③以上检查无异常，更换气压传感器（输出方式为RS232）。

1.4 风传感器故障

风向传感器型号为EL15-2C，风向标带动风向码盘转动，输出7位格雷码数字编码信号。风速传感器型号为EL15-1C，风杯带动截光盘旋转，通过光电扫描产生脉冲信号，输出数字（频率）信号。风向风速共用一根电缆，如均异常，可优先考虑5V供电故障；其中一个正常，则5V供电正常。

1）风向传感器故障：①5V供电是否正常（左侧防雷板3脚）。②传输信号电缆、航空插头是否异常。③防雷板是否损坏（可跳过防雷板测试）。④采集箱内相应连线是否正常。⑤以上无异常，更换风向传感器。

2）风速传感器故障。风速偏小时一般风速传感器轴承磨损，更换风速传感器。无风速数据故障为：①5V供电是否正常。②传输信号电缆、航空插头是否异常。③防雷板是否损坏。④采集箱内连线是否正常。⑤以上无异常，更换风速传感器。

1.5 翻斗雨量传感器故障

雨量传感器是唯一不需电源供给，型号为SL3-1，计数翻斗磁钢控制干簧管通断输出脉冲信号，雨量传感器故障检测为：

①断开雨量传感器两输出端子任意端接线。

②万用表电阻档测量输出端子，用手指轻拨计数翻斗，查看干簧管通断。也可使用雨量校准仪连接输出端子测试和计量校准传感器。如正常检查雨量数据传输线路、防雷板是否正常。

2 数据通讯故障

通讯系统故障为主采集器和计算机终端不能相互通讯。本站新型站数据通讯仍采用串口电缆线，传输电缆两端装有RS-232→RS-422和RS-422→RS-232的一对型号为ADAM-4520的串口转换模块延长数据传输距离（达1200m），ADAM-4520有光电隔离保护作用。数据通讯故障时SMO采集软件中要素数据全部缺测。

故障检测方法：

①拔下主采集器上排“终端”输出插头，用合适串口线“终端”连接至笔记本电脑。

②打开串口调试助手软件，查询操作采集器数据。

③终端输出数据正常并确认SMO软件设置和业务主机串口正常，可检查通讯线路：查看通讯线路接插件有无接触不良和传输线缆与串口转换模块接线是否可靠；测量串口转换模块供电是否正常；检测通讯电缆线是否完好；以上全正常，更换ADAM-4520串口转换模块，判定转换模块是否损坏。

3 电源系统故障维修

新型站电源系统由空气开关、防雷器、电源控制器和免维护电池组成。雷击、线路及电源控制器故障、交流供电异常等易引起故障。

①如所有观测数据异常，采集器指示灯不亮，说明采集器没有供电。

②测量电源控制器直流输出端。电源控制器直流电压输出有两组，V1输出电压12.8V为自动站提供直流供电，V2输出电压13.8V接蓄电池正极为蓄电池充电。因电源控制器有过载保护功能，测量直流输出电压需断开直流开关。

③电源控制器V1直流电压输出正常，可能保险管熔断，如保险管完好，检查直流开关、直流接线等及电源箱和采集箱直流供电接口、电源线等有无异常。

④电源控制器V1无12.8V直流输出、220V交流输入正常，判定电源控制器损坏。

⑤电源控制器交流输入L、N端子无220V交流电压，检查交流供电线路、空气开关和防雷器，借助万用表查清问题。

⑥市电停电或空气开关断开后，V1输出由蓄电池提供，若电压过低，为蓄电池性能不良，更换蓄电池。

参考文献：

[1] 林群星.新型自动气象站常见故障判断处理与维护[J].科技创新与应用，2016（17）.

[2] 包宗坤.新型自动气象站的常见故障及日常维护[J].山东工业技术，2016（13）.

作者简介：王建和（1967-），男，工程师，从事县级综合气象业务及管理工作。