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    區域自動氣象站工作原理及維護

    [ 作者:2016-08-21點擊:2128]
    區域自動氣象站工作原理及維護
          區域自動氣象站是指在某一地區根據需要,建設的能夠自動探測多個要素,無需人工干預,即可自動生成報文,定時向中心站傳輸探測數據的氣象站,是彌補空間區域上氣象探測數據空白的重要手段。2007年根據寧夏回族自治區氣象局觀測站網布局總體安排部署,中寧縣縣境內布設8個區域自動氣象站、1個土壤水分站,站點布局基本合理覆蓋了中寧縣6個鄉5個鎮,觀測要素主要是降水、溫度、風向、風速、氣壓、濕度,為日常氣象服務工作提供可靠、重要的參考依據。 

      2011年為增強為地方特色產業服務的內涵,中寧縣氣象局自己爭取地方資金,在枸杞產業園區布設區域自動氣象站2個,重點開展與枸杞生長發育密切相關的地溫、降水、氣溫、風向、風速、濕度等6個氣象要素的觀測。區域自動氣象站的建設,填補中寧縣空間區域上的空白,觀測數據有效地為后期氣象服務工作提供重要參考依據,尤其雨量和風向風速觀測數據成為縣委、縣政府領導重點關注對象;同時,中寧縣局依據觀測數據及時開展精細化的氣象服務,也贏得縣委、縣政府領導的認可和贊賞,作用十分明顯,但區域自動氣象站維護、保障任務逐步增重,對技術的要求也逐步提高。為此,筆者通過對中寧縣縣境內區域自動氣象站日常維護、常見故障維修方法進行總結,為今后日常保障工作中類似問題的解決提供參考。 
    1、工作原理 
      區域自動氣象站的基本原理是傳感器將對應氣象要素的變化轉換成電信號的相應變化,這種變化由單片機控制的數據采集器所采集,進行線性化和定標處理,實現工程量到要素量的轉換,并對數據進行質量控制。經過預處理后得出各個氣象要素的實時值,然后由通信模塊傳輸到中心站的微機上。 
    2、通信工作方式 
      區域自動氣象站數據傳輸采用GPRS/CDMA網絡通訊技術。由于CDMA網絡的帶寬和傳輸速率高于GPRS網絡,與區局信息中心的通訊使用專線光纖,更加提高了數據傳輸的可靠性和穩定性,因此中寧縣境內區域自動氣象站建設中數據的傳輸主要使用CDMA通訊方式。但由于中寧徐套鄉、喊叫水長山頭地區CDMA信號弱,傳輸質量低,為此更換成GPRS通訊方式。 
    3、日常維護、保障程序 
      一是運行狀態實時監控。在日常工作,區域氣象觀測站運行實時監控系統主要是http://172.23.105.33/,根據每小時上傳狀態信息實時監視區域自動氣象站的運行狀態。二是供電狀況監視,根據http://172.23.105.33/監控平臺,發現連續夜間數據無法上傳,白天太陽能及時補充電壓時數據續傳正,F象,即可初步判斷蓄電池欠壓。三是通過區域自動氣象站數據查詢系統,監視區域自動站采集數據合理性、正確性,發現明顯差錯、疑誤及時與區局相關單位聯系,協商解決。四是通過短信功能監控區域自動氣象站參數配置。 
    4、故障維修方法 
      在日常維護工作中,為確保高效、高質量完成保障任務,一般區域自動氣象站的故障主要通過以下方法解決。 
      4.1通過監控軟件及短信功能進行判斷 
      可通過相關的運行監控軟件,及時發現問題并作出初步判斷。通過短信功能查看故障區域氣象站的參數配置及話費狀態,同時根據短信功能可以確定區域氣象站是否正常運行,提高遠程解決故障的能力,若短信無回復即需趕赴現場處理故障。 
      4.2到達現場首先查看采集器上指示燈狀態 
      采集器正常運行過程中綠色(電源)指示燈3 s閃2次表示設備已經與中心連接正常,否則可根據另4種判斷:常滅關閉模塊、1 s閃1次設備正在查找網絡、3 s閃1次設備正常找到網絡、1 s閃2次設備正在激活GPRS并連接TCP狀態。測量紅燈(網絡)指示燈3 s閃1次表示設備正常找到網絡,若1 s閃1次則設備正在查找網絡[1]。 
      4.3用萬用表測量電池電壓、太陽能供電電壓 
      一是測量蓄電池電壓。用萬用表直流檔(20 V)測量蓄電池工作電壓值。在白天太陽能充足的情況下,測得工作電壓應當高于6.7 V;在夜間,蓄電池工作電壓應當在6.3 V左右。如果電壓低于5.5 V,電源將不能保證自動站的正常工作。若單獨測量電池電壓,需斷開電池輸出端。二是測量太陽能板充電電流。用萬用表電流檔(2 A以上)測量太陽能電池板充電電流,在不同日照情況下,充電電流大小應當不同,太陽充足的情況下,電流為1 A左右。如果無電流則說明太陽能板故障或供電電線斷路[2]。 
      根據近2年維護保障工作,發現電源故障的主要原因是電池電壓不足,至此可簡單判斷是否是電池原因造成數據上傳不正常,更換電池再進行狀態和數據監控后故障即可排除;同時,初步測量判斷時,分別對電池供電和太陽能供電進行分開測量與邏輯對比分析,對DY07也進行初步的判斷,并通過更換DY07連續監測,確定故障原因,如果數據仍無法正常上傳,可繼續下面的檢查步驟(下同)。 
      4.4重啟采集器 
      在重啟前先查看接線柱是否松落,應重新緊固、插拔(謹記檢查接線柱必須在關閉采集器狀態下開展),按動采集器電源按鈕,系統通電后綠色的電源指示燈亮起,連續2聲蜂鳴聲,指示設備通電啟動成功。正常通電約10 s后紅色的網絡指示燈由1 s閃1次變為3 s閃1次,表明設備已經正常注冊到無線網絡上,采集器重啟正常后可連續監控數據傳輸狀態及質量,經監控運行正常,可排除線路松落原因[3-4]。 

    5、結語 
      根據近2年保障工作,通過上述步驟可將區域自動氣象站常見故障排除,剩下只需針對采集要素故障現象判斷,常用方法是利用最近同類型自動氣象站進行測試判斷故障法,完成以上基本步驟,可判斷除采集器以外的故障,經此故障解決后數據仍無法正常上傳,可初步判斷是采集器主板故障,亦可同時采用最近同類型自動氣象站進行測試判斷故障法進一步確定。 

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