新型自动气象站仪器故障诊断分析及维修维护方法

汪琦,黄俊杰,刘金洁,赵梓利

盐亭县气象局  621600

摘要：新型自动气象站在国民经济和农村发展中发挥着举足轻重的作用。通过对DZZ4型自动气象站气压、风向、风速传感器、温、湿传感器的维修维护方法进行了研究，以保证气象资料的顺利、传送，提升台站业务人员的整体气象服务水平，并为基层气象台站业务人员提供一些参考建议。

关键词：DZZ4；自动气象站仪器；故障诊断；维修维护

引言

随着我国陆地气象服务的发展，DZZ4自动气象站已经在许多台站上运行，并取得了较好的效果。DZZ4型自动气象台运用当今成熟、稳定、先进的电子测量、数据传输及控制系统技术，并运用现代总线技术路线，严格按照《新型自动气象(气候)站功能规格书(修订版)》要求开发的新一代自动气象台。该系统具有可靠性、可维护性和要素扩充性等特点，能较好地满足现代化气象服务发展的需要，在测试和数据品质上取得了长足的进展，能够完全适应新时代气象事业的发展要求。DZZ4型自动气象站是“积木式”结构， CAN总线技术，它包括：主采集器、分采集器、传感器、光纤模块、外围设备、电源系统等。根据国家气象局的相关规定，各台站应根据需要，对自动气象站进行日维护、周维护、月维护、季度维护和年维护。

1DZZ4型自动气象站系统概述

DZZ4自动气象站是在现代总线技术和嵌入式技术基础上建立起来的，按照国际规范，按照开放性的技术路径进行设计的。这种新型气象自动台采用了“主/次”的架构，既可以满足全面的综合观察，又可以进行高性能的多功能的数据分析。主要采样机与分采样机采用 CAN总线进行联机，并在主机上提供了一个通用的实体和一个实际的应用界面，以便满足扩充需求，便于迅速扩充天气因素，充分发挥DZZ4的灵活特性。了解DZZ4新气象台的“模块化”体系架构，能更好地做好日常的维修工作，做到防患未然，尽量降低失效等故障问题的出现，保证自动气象台监测工作的顺利进行。

2DZZ4型自动气象站系统组成

2.1通信、电源、主采集、温湿度分采集系统

主要收集装置主要用于收集装置和分采器上的传感器，并根据标准进行处理、存储和传输。其优点是：技术指标高、标准化程度高、测量可操作、高精密 A/D时钟、多元素的处理能力、数据容量大、维护性好、通讯手段多样。该分采装置包括温度、湿度分采、温度传感器，并通过 CAN通讯将温度和湿度数据实时传送至采集装置，实现了温度、湿度度分采的目的。温湿度分采集仪具有温度、湿度测量功能，具有自检测、自动校正功能、实时监控等功能。

2.2传感器

DZZ4自动气象站的主控数据与控制中心采用 CAN总线，实现了与各子系统的数据及通讯。该系统采用 CAN接收机和控制器构成的界面，采用双绞线将主取机与各分采机连接起来。通过光纤通讯，实现了自动气象站与终端微型计算机的数据传送。DZZ4自动气象站的供电方式为交流电力，其中以蓄电池为主，包含充电模块，空气开关，开关电源和避雷器等。

3新型自动气象站仪器维修维护方法

3.1采集器

DZZ4自动气象站的中心是主采集系统，其主要任务是采集、处理、存储、传送数据。在进行例行维修时，必须先检验收集装置上的工作指示灯的状况。如果操作指示灯是正常的，如果出现不正常的闪光，表示收集装置出现了问题，必须进行更深入的检测。用刷子经常清洁收集器内的杂物和灰尘。在每年春天，对避雷器进行一次彻底的检测，并重新测量接地的电阻。

3.2百叶箱、温湿度采集器

经常清洁百叶箱，请勿用双手和其他污物触摸温度感应器的防护层。在例行保养时，仅使用干燥毛刷或用湿巾清洁百叶箱，对于过滤器的感应器，仅可用干的毛刷轻拭。每月拆卸感应器的头网，检查防护过滤器，检查纸张和网片的干净状况，及时进行替换。维修期间不要将温、湿度感测器从百叶箱内取出，人体位置要与感应区保持一定距离，避免在维修期间进行数据收集。

3.3电源、通信系统

电源主要采用交流电和蓄电池供电方式。要经常地查看每一个线路上的灯是否正常，电压是否正常。为了提高电池的使用年限，每个月要进行一次全面充电和放电。要经常查看蓄电池板接线和地线是否有松动，确保电线的接触面是否完好。经常清洁电路板上的灰尘和污垢。对光缆整体进行定期的检测，防止其长时间处于高温下，要经常对线路的防雷和接地进行检查，以防雷电对通讯设施造成损害。

3.4传感器

3.4.1气压传感器

使用的空气压力传感器，其可靠性高，精度高，稳定性好。通常，压力计的失效概率很低。所以，当传感器发生故障时，必须要检测其电源电压，如果电源电压小于8.5 V，那么压力传感器会根据压力值而逐步增加。另外，由于收集盒具有很好的封闭性，所以检测工作很困难，在检测时，有无静压力的气孔会阻塞。在维修压力传感器时要特别留意，在开启机箱的时候要尽量不要受到过大的空气的干扰，否则会造成压力资料的缺失。当使用或替换传感器时，必须关闭电源，并定时检测压力元件的供应电压。另外，要注意保证静压通风口的通透，防止异物，灰尘，杂物堵塞，污染环境，应当避开太阳的直射以及风力对压力传感器的直接吹动。

3.4.2风向风速传感器

若电源供应良好，无频率信号，则应对风速感测器与主要采样机的连接状况进行检测。检测程序是这样的：关闭风力感测器的供电，然后把感测器下面的空压头和主采样器的供电端和输出端的端子相连通，然后检查主采样器和感应器的开关度，由此判断出风速感应器有无故障。维修风向风速传感器时要特别留意：在冬天，在每个降雨的季节到来前，都要清洁空气感应器。定期检查校准风向仪的指向方向，定期观察风杯、风向标身转动是否灵活平稳，发现有异常情况应立即进行处置。如果风方向感应器指示标志不清楚，则用油笔再做标记。经常对电缆连接进行检查，并及时替换防水胶。冰雹、台风、冻雨等都会影响到风力感应器的旋转，在强的低温雨雪天气下，有可能会冻住风力感应器。因此要加强观测，一旦有不正常现象要立即进行应急处置。

3.4.3温湿度传感器

通过对观测设备技术的不断研究学习，了解到：在传感器工作时，要注意其有无短路和断开。在检测温度感测器时，要将各感测器与各系统及各线路相配合，逐个进行检测。检测湿度传感器时应考虑以下几个问题：首先，在电源状态下，若有不正常的数据，应及时检测电源电压。其次，在待机电压为正常时，应采用万能计对其输出的电压进行检测。一般每个月更新一次，以保证蒸发式感应器的水质干净。通过 ISOS程序，对蒸发器进行定期清洁保养维修。在冬天的结冰期间，要把水桶中的水分抽干，防止冻结，同时还要进行关机。在雨水和积雪融化后，要对深埋在地下的硬质橡胶套管进行检测。

结语

由于我国气象事业的迅速发展和DZZ4型全自动气象台的广泛使用，使其出现的各种故障现象也日益增多，所以在日常工作中，要了解其系统组成和日常的保养措施，强化对气象观测仪器的维护，有效保证自动气象站的正常运转，努力降低其失效概率。为促进我国科学技术的迅速发展，要继续加大对气象观测仪器的技术研发力度，为我国的气象事业打下坚实的基础，应用这种新型自动气象台，为发展国家的经济和农村的经济打下了良好的基础。本文通过对新型自动气象台的体系构造及日常保养等方面的阐述，有助于广大基层台站业务人员对DZZ4型自动气象站进行更深入地了解，从而对其做好日常的保养工作，保障其持续正常运转。

参考文献

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作者简介：汪琦（1977.04），男，汉族，四川盐亭人，大专学历，助理工程师，从事工作：气象观测综合业务岗。