两要素区域自动气象站故障分析和解决方法.doc

两要素区域自动气象站故障分析和解决方法 张孝亮，吕秀艳 （鸡西市气象局，黑龙江 鸡西 158100） 摘要：介绍了两要素自动气象站的组成及各部分易发故障的原因分析及解决方法，为进一步完善黑龙江省气象观测网，保证自动站的正常运行提供参考依据。 关键词：区域自动气象站；采集器；传感器；常见故障；解决方法 1、引言 区域自动气象站的建立，为气象信息服务提供了宝贵的信息，区域自动气象站由于体积小，成本低，安装方便，目前已全省大面积推广。区域自动气象站的高密度分布，能够及时、客观、准确地反映全市降雨的情况，弥补了以往单一观测站点在阵性降水中所测雨量代表性的不足，在汛期的气象服务中，发挥了极大的作用。然而，在大量安装区域自动气象站的同时，故障率也在逐年上升。如何解决逐年上升的仪器故障成了当今急需解决的问题，本文汇总了近年来鸡西地区自动气象站所出现的常见故障和解决办法。 2、主要组成部分 我市所安装区域自动气象站大部分为两要素站（温度、雨量），其主要由电源部分、采集器、传感器、数据通讯装置四部分构成。 电源部分由一块太阳能板和两块蓄电池构成，太阳能板主要的作用在于白天为采集器、传感器和蓄电池供电，而在夜晚则是蓄电池为采集器和传感器供电。而这两部分构成了整个自动站的电源部分。 采集器由CPU、模拟测量通道、数字测量通道、智能通讯口、数据存储器、串行接口、电源、防雷保护等装置组成。数据采集器核心采集单元基于486微处理器、Windows CE操作系统。传感器通过模拟通道、数字通道、智能通讯口等连接到系统中。对于数据获取，提供一个主通讯口实现与采集器的实时在线交互。默认状态下该采集核心单元可以提供10个模拟输人通道，8个数字输入输出通道，3个RS232串行通讯口，一个RS485串行通讯口，和一个I2C总线扩展口。 传感器主要包括温度传感器和雨量传感器。传感器通过模拟采集通道、数字采集通道、485或232串行端口等方式和数据采集器连接。温度传感器采用四线制铂电阻测温原理原理工作;雨量传感器采用翻斗式雨量计。 数据通讯装置采用使用GSM、GPRS等无线通讯的方式和主控中心发生联系，传输距离可达数十公里。 两要素自动雨量站方框图 3、常见故障分析和解决方法 3.1、电源部分 常见故障1：开机后采集器上的电源状态灯不亮，采集器不能正常工作。 故障原因分析：采集器的电源状态灯不亮，则说明该仪器的供电不正常。所以该故障应从太阳能板、电源线、蓄电池以及电源主板之间逐步排查。 解决办法：用数字万用表的电压档测量太阳能板输出端两端电压，如不能正常供电，应检查太阳能板的供电线路，是否因电源线老化而造成断路。 常见故障2：白天仪器运行正常，夜晚则不能正常工作。 故障原因分析：白天采集器的供电是由太阳能板来供给的，而夜晚太阳落山后的供电则是由蓄电池供给的。夜晚出现此故障，原因多是由于蓄电池不能正常供电而造成的，所以我们首先要怀疑是否由于蓄电池的老化而造成供电不正常（在正常维护的情况下，蓄电池的寿命大约在3年左右，而区域自动气象站的蓄电池因维护原因，一般寿命为2年），而后再检查电源主板是否损坏。 解决办法：重复故障1的操作，若无发现问题，则将太阳能板的供电插头拔下，测量蓄电池的输出端两端电压（大约为7V），若蓄电池不能正常充电（电池老化），需更换新的蓄电池。若蓄电池输出端两端电压正常，而主板状态灯仍不亮，则是电源主板故障。应当更换新的电源主板，但在更换前应当先检查主板是否有短路的地方（也就是说是否因主板短路而造成的电源板损坏），如主板问题则应在更换新电源板的同时更换新的主板。 3.2、采集器部分 常见故障3：开机后状态灯、采样灯正常，发送灯不闪，市局服务器收不到其观测信息。 故障原因分析：该故障原因有：①当地无线信号不正常（该地区的移动或联通基站有故障）；②自动站的SIM卡消磁或欠费；③主板通信模块故障。 解决办法：用手机给该雨量站的SIM卡打电话（如若该SIM卡取消了语音功能，可以用自己的手机往该雨量站的SIM卡上发短信，再将该雨量站的SIM卡取下，换到自己的手机上），得到的提示是该用户已关机（或没有正常接到短信）。原因有二。一是是该通信模块不能正常入锁，检查SIM插座接触是否不良，检查40脚电缆连接插座有无虚焊，如有虚焊重新焊接；二是该自动站的SIM卡欠费或消磁而造成无法正常发送短信息。 常见故障4：长期开机过程中，出现通信模块不工作，重启后还是不能正常工作。 故障原因分析：因外界天气强雷暴、强对流等原因导致通信模块自我保护而造成。 解决办法：先关机，延长重启间隔，大约3个小时以上。出现此类故障，如无天气过成，可停机1天后再开机。有天气过程时，应以更换机器为宜。 3.3、雨量传感器部分 常见故障5：下雨时查不到雨量信息。 故障原因分析：该故障应从承