一次CAWS600-B型自动气象站故障的诊断与排除

烟台市气象局 哈艳丽 黄本峰

0 前言

目前烟台全市有人值守地面观测均为双套自动站运行，一套为新型自动站，另一套为备用站，有新型站和非新型站，在当前人工仪表停用的背景下，保证备用站的正常运行显得非常重要。烟台市的备用自动站有华创的CAWS600系列和无锡的ZQZ系列，此次出现故障自动站为北京华创升达高科技有限公司的CAWS600B（S）—NEW型自动站，采集软件为SAWSS系统，故障出现时间在2017年8月4日7时41分开始，现象为自动站数据全部缺测。下面就对此次故障排除过程进行分析说明。

1 故障诊断

由于故障自动站数据全部缺测，根据诊断流程，将故障锁定在电源、采集器、通讯三个方面，需对以上三个方面逐一进行检查。

1.1 电源检查

根据自动站故障的诊断流程首先对采集器供电部分进行检查。用万用表交流档和直流档分别检查采集器市电和蓄电池供电，经查为交流220.6V和直流12.4V，在正常范围内，自动站的供电部分排除。

1.2 采集器检查

采集器部分首先检查状态指示灯，根据状态判断故障。正常工作状态下红色指示灯为闪烁，闪烁间隔大概为3秒。用笔记本直接连接采集器RS232口，通过测试软件DeTransfer测试，能正常调取数据，而且数据正常，说明采集器部分正常。继续进行下一步检查。

1.3 通信检查

通信故障部分排除用时最多，相对故障点也较为复杂。采集器到计算机之间的通信涉及到通信参数和硬件设备两部分，硬件设备包括采集器、通信电缆、GC-25T型串口隔离器、防雷板、计算机五个部件。

1.3.1 检查通信参数设置

驱动为CAWS600BS_N.drv，端口设置为com1，波特率统一为9600bps，奇偶校验位选择N，数据位8，停止位1，控制位无（图1）；系统参数选项中的数据采集也勾选，检查来看，参数符合要求。

1.3.2 串口隔离器检查

将一对串口隔离器拨掉，将通信电缆直接与采集器和计算机互联，发现采集器与计算机之间无法正常通信，更换一对串口隔离器，将通信电缆与串口隔离连接好，重新启动采集器与计算机，发现故障依然没解决，说明问题应不在通信串口隔离器。

1.3.3 防雷板及各接线端子的检查

用万用表依次检查25-28通道（图2）对有无对地短路或两端开路，及相邻通道间有无短路的情况进行检查。经查均正常。由于自动站多年运行，防雷板易发生接触不良故障，但这次防雷板上接线端子连接牢固，也不存在断线接错的情况。

图1 CAWS600-B自动气象站通信参数设置图

图2 CAWS600-B自动气象站通信接简图

1.3.4 连接线的检查

检查从采集箱到业务计算机之间的检查4芯通信线，首先检查4条线是否通畅，采用一端4根芯线用铜丝连接，另一端用万用表电阻挡测量的方法，任意两芯线之间电阻需要小于100欧姆。对任意两根芯线之间是否短路进行检查，将一端的4根芯线确保断开，另一端用万用表电阻挡测量，显示任意两芯线之间电阻为无穷大。经测，蓝线与地线有0.8Ω的电阻，说明蓝线存在破损短路，此故障点有可能就是造成此次通讯中断的原因。

2 排除故障方法

自动站通讯采用的是RS232的通信方式，由于布设更换电缆需要很长时间，根据串口通信的经验我们采取了应急措施，临时保证自动站的正常运行。

图3 CAWS600-B自动气象站通信接线连接图

串口通信的概念非常简单，串口是按位(bit)发送和接收字节，可以用两根线同时发送和接受数据，通信的速度虽然慢，但但是运行简单并且不受距离阻碍，典型串口用于ASCII码字符传输通信使用3根线完成：(1)地线，(2)发送，(3)接收。串口通信主要使用两根数据线一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据，其他线用于握手（图3）。防雷板上接线端子通讯定义的25号为信号发端（TX），26为信号收端（RX），27号为信号地，28号串口隔离器电源端，用其余三根正常线分别接25-27端，保证了接收和发送，去掉串口隔离器，直接连接计算机，另一端根据线序用接线端子进行了转接，同时注意接和发的信号要进行交叉，以恢复通信。经连接后软件通讯恢复正常。

这只是作为临时应急措施，5小时后铺设完电缆更换了原故障电缆，连接正常，故障彻底解决。

3 小结

（1）自动站所有数据均无的情况应将故障重点锁定在电源、采集器、通讯三方面，并依次排查。

（2）通信故障排除要从通信参数到硬件设备依次进行，硬件重点对串口隔离器、接线端子、防雷板、四线电缆等进行排查。

（3）串口通信只要保证接、发、地三线的正常就能进行通讯。

（4）串口隔离器用于防雷击和防干扰信号，紧急情况下可去掉串口隔离器直连应急。

[1]李黄.自动气象站实用手册[S].2007(1):127-129.