新型自动气象站采集器运行故障分析处理

摘 要：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，使得地面测报工作效率和业务质量得到了大幅度提升。吉安縣气象局使用的是无锡DZZ4新型自动气象站，本文在熟悉DZZ4新型自动气象站采集器结构的前提下，重点分析了新型自动气象站采集器运行故障，并提出了针对性的处理对策，以增强维修人员的维修效率。

关键词：新型自动气象站；采集器；运行故障；分析处理

自吉安县气象局使用DZZ4新型自动气象站以来，台站内处理数据和质控的能力均得到了增强，通过现代化的技术设备和实时远程监控功能，基本可以满足地方台站和科研工作的需要。为了确保新型自动气象站可以正常运行，充分发挥出其在气象业务和气象服务中的作用，需要工作对观测仪器设备的使用和日常维护方法进行熟练掌握。因采集器是新型自动气象站的核心部件，所以做好采集器的日常管理维护工作十分重要。

一、新型自动气象站采集器的主要特点

1.主采集器。DZZ4新型自动气象站的核心部件是WUSH-BH型采集器，是在ARM9平台和嵌入式LINUC实时多任务操作系统基础上进行设计的，主要有硬件和嵌入式软件组成。硬件包括有嵌入式处理器、传感器接口、时钟电路、CAN总线接口、指示灯、通信接口等，硬件系统为嵌入式软件系统的运行提供了有利条件。主采集器的功能有：其一对各个气象要素传感器及分采集器进行数据采集，随后对采样数据进行一系列的计算、质量控制、记录存储，进而实现台站之间的通讯和数据传输，还可以与终端微机和远程数据中心实现交互；其二具有管理功能，对新型自动气象站的各个分采集器进行管理，主要有运行管理、网络管理、时钟管理、配置管理等，以保证新型自动气象站可以稳定、高效的运行。ARM9处理器上有一定数量的晶体管，通过增加时钟频率和减少指令周期等方法，可以增强处理器的处理能力。而LINUX操作系统因具有开源和运行效率高等特点，可以直接开发应用程序，增强了系统的可扩展性。

2.地温分采集器。DZZ4选用的地温分采集器型号是WUSH-BG，其内部具有为控制芯片，可以独立运行，属于相对独立的单片机系统。可以对地温传感器数据信息进行独立采集器和储存，并在CAN通信网络的作用下实时提交到主采集器上。另外，WUSH-BG地温分采集器中包含有RS-232通信接口，可以对现场观测数据进行维护。

3.温湿度分采集器。DZZ4新型自动气象站的温湿度智能传感器型号是WUSH-BTH，主要是有温湿度传感器和温湿度采集器组成，其中温湿度采集器的作用是根据预定的采样频率对挂接的湿度和铂电阻温度传感器进行扫描，在接收到主采集器发送的同步信号后，将获得的采样数据信息借助于CAN总线发送到主采集器上。温湿度采集器具有温度和湿度两个模拟通道，1个用于内部通信的CAN通讯口和1个RS-232通信口以快速诊断故障问题和日常维护。

二、新型自动气象站采集器运行故障分析处理

1.采集器硬件故障。采集器硬件故障的主要原因是采集器主板输入电源不正常造成的。可若采集器芯片不能正常工作，可以重新启动采集器；若采集器硬件出现故障，应逐一查看电源板各路输出电压是否正常；若采集器主板的输入电源电压达不到5V，则说明是主板故障，应重新更换。

2.综合集成硬件控制器故障。通过连接DZZ4新型自动气象站主采集器和值班室通信线路，如果传输正常，台站运行和通信均可处于正常状态，则可以说明是综合集成硬件控制器出现故障，此时的ISOS[S1]软件将不能与自动站设备进行连接。此时需要查看业务软件是否异常，退出业务软件，打开串口助手，将波特率参数和观测设备以及同综合集成硬件控制器设定一致，向设备发送有效指令，若可以正常应答，则说明业务软件异常；若没有数据返回，则说明是综合集成硬件控制器或者是观测仪器设备出现故障，需要进行维修或者重新更换。

3.采集器蜂鸣器常鸣。造成蜂鸣器常鸣的原因有两种：其一是大风报警，此时可以与计算机进行联机操作；大风报警通常储存在FJ.TXT中，5min后会自动关闭，若不能自动关闭，则需要重启采集器电源；其二是新型自动气象站遭到雷击或者是强电磁干扰，进而导致新型自动气象站程序混乱或者是损坏。一般情况下，点击“复位”键就能使该问题得到解决，若不能解决需要关掉采集器电源，等待3min后“0”位开机，若仍旧有常鸣，则说明是新型自动气象站硬件遭到损坏，关闭采集器电源，拧动风向风速传感器插头，“0”位开机，若采集器正常，则说明是风向风速传感器损坏，可以直接进行更换；若采集器异常，则说明是采集器损坏，可以重新更换采集器。

4.采集器蜂鸣器鸣音。蜂鸣器每间隔1min鸣叫一次是有两种原因：其一是电源问题，新型自动气象站电源箱长时间没有输入交流电源，新型自动气象站电源箱中使用的是蓄电池，因蓄电池过放电使得新型自动气象站不能正常工作。此时可以直接接入交流电，同时还要做好蓄电池的日常维护；其二是在排除电源问题后，则可能是气压传感器缺测造成的，可以查看采集器面板上是否存在气压数据，若没有，这说明是气压传感器故障，可以直接更换气压传感器。

5.采集器工作异常。其主要表现形式是采集器芯片不能工作或者是采集器主板损坏。观测人员应首先查看计算机和采集器接口的连接情况，若连接松动则是在搬动计算机或者是移动采集器时导致接口松动，需要认真检查并插紧接口；监控软件或者计算机在长时间运行时导致死机，这种情况的主要表现形式是计算机或者是测报软件无响应，甚至是不能操作，应重新启动计算机或者监控软件；限制杀毒软件，某些杀毒软件在初次运行时，在运行过程中会对某些程度进行跟踪检测，有时观测人员的错误操作会限制其运行，进而造成观测数据不能正常传输到计算机，此时可以卸载杀毒软件或者是在杀毒软件中将软件设置为允许运行；检查软件参数的设置情况，在监控软件中找到基本参数设置选项中重新设置参数信息，在设置完成后重启监控软件；若可以正确判断是电脑串口或者计算机出现故障时，可以更换一下串口或者电脑进行测试；在采集器不能正常工作的情况下，需要重新启动采集器，对采集器进行清零；若采集器主板出现损坏，需要对主板进行检修或者是直接更换采集器。

三、结语

综上所述，随着新型自动气象站智能化和自动化程度的不断提升，为地面气象观测业务提供了可靠、准确的实时数据信息。若新型自动气象站的采集器出现故障问题，只有熟练掌握故障分析和故障的基本原则，逐一进行排查，可以及时找出故障部位和故障原因。观测人员应不断积累工作经验，排除故障问题，确保新型自动气象站可以正常运行。

参考文献：

[1]李红英，尹育红.DZZ5型自动气象站采集器常见故障的判断[J].石河子科技，2016（5）.

[2]司方坤，马前进.新型自动气象站采集器常见故障分析[J].农业开发与装备，2015（10）.

作者简介：尹双喜，女，汉，江西泰和，本科，工程师，从事地面观测工作。endprint