闪电定位仪安装维护与故障处理

陈焰犊，胡进平，郭 江，董立亭

(1.贵州省毕节市气象局，贵州 毕节 551700;2.贵州省大气探测与技术保障中心，贵州 贵阳 550002)

1 引言

目前闪电定位仪已在贵州省各地州市进行了安装，主要由天线/电子盒部分、电源/接口盒部分和通讯模块组成，采用220V/50HZ的交流电供电，可全自动采集和传输数据，在对雷电监测、防御、短时临近预报服务等都起着不可取代的作用。但是由于技术员对设备安装维护不够了解，往往容易出现各种问题。笔者通过大量实际工作总结出一些日常维护和故障处理的经验，以供参考。

2 安装和维护中应该注意的问题

2.1 闪电定位仪安装环境

闪电定位应安装在相对平坦的空旷地域，地面基座水平，周边不能有高于天线的物体或建筑物。也不能把闪电定位仪安装在建筑物顶上，否则会与在实际地面测出的电场关系产生变化，导致数据误差。

2.2 天线和电子盒安装时应注意的问题

天线部件由平板电场天线、东—西磁场环天线、北—南磁场环天线、GPS接收天线组成。北—南磁场天线和东—西磁场天线有严格的方位要求，两个天线环之间精确成90°角。GPS天线放在天线顶部电路板顶端，天线电缆穿过电场天线顶部电路板下方，回到电场天线底部进入电子盒。

电子盒安装在天线下方射频屏蔽罩内，由AFE板、PDL板、CPU板、时基TIME板和母板5块电路板组成。安装时应该断开电源，检查电路板是否按顺序插入母版，并在AFE板和PDL板之间插入一块屏蔽板，然后将每块电路板之间电缆连接牢固，再将电子盒放入射频屏蔽罩内，依次将晶振插头、天线插头和电路板上的排插(一共5处)全部插上。

2.3 电源/接口盒安装时应注意的问题

电源/接口盒安装在仪器舱托盘下面的电源腔中，它的后面有2个小的圆形连接器用于为外部交流电源和数据线提供连接，另有一个大的圆形连接器用于与内部主电缆连接。安装时应该先检查电源的保险丝、交流电缆连接和数据电缆连接，最后再打开电源开关。安装完成后还要在电子盒屏蔽罩内放入干燥剂，盖好电源盖板。

2.4 通信模块安装时应注意的问题

通信模块安装在室内，与探测仪由三芯通信线相连。通过电源适配器12V供电，采用网线接入局域网。局域网的计算机可以通过固定IP地址登录模块修改参数。参数中可以在Network Settings一项修改IP地址，但是要注意每个站点的IP地址都已在中国气象局注册，如果因特殊原因需要更改IP地址，必须先通过上级气象主管部门向中国局申请后才能变更。

2.5 闪电定位仪的运行监控

闪电定位仪的运行情况可以通过中国雷电网进行监控。登陆网址后打开“运行实况监控”一项可以看到全国所有闪电定位仪台站，如果台站标注为绿色，说明闪电定位仪运行正常，黄色说明停止运行，蓝色说明晶振偏大，青色说明自检错误(图1)。

图 闪电定位仪监控画面

另外，日常维护中还应注意保持玻璃钢罩清洁，定期更换屏蔽罩内干燥剂，同时检查闪电定位仪接地电阻是否≤5Ω，并对生锈的螺栓等进行更换。

3 常见故障处理

3.1 通信模块故障

通信模块可以通过Ready、Link和 Tx/Rx 3个指示灯来判断故障。Ready灯常亮说明供电正常，熄灭则要检查插座是否正常供电、电源适配器输出电压是否为直流12V。Link灯常亮说明通信网络正常，如果熄灭则要检查网线是否连接，或登录通信模块检查网络参数是否正确。Tx/Rx灯每30 s闪一次说明数据传输正常，如果熄灭有可能是室外探测仪部分出现故障，需要进一步进行检查。

3.2 电源/接口故障

电源/接口板上面一共有8个LED灯 ，分别为数据接收RD、数据发送TD、闪数据FL、状态ST和+5V、+15V、－15V以及+12V电源的工作状况。通电后FL灯闪烁进行GPS定位，然后ST和FL灯亮进入自检。自检正常ST灯常亮，此时TD灯每30 s闪烁一下开始发送数据。FL灯在接收到闪电信号时会闪烁一下，如果FL灯长闪，说明GPS天线无法定位，应检查天线接触是否正常，或更换GPS天线。如果所有的灯都常亮，则可能是电子盒内电路板出现故障，应重启闪电定位仪，检查CPU主板。如果+5V、+15V、－15V以及+12V灯不亮，则表示该电压的供电线路出现故障。

在电源/接口盒下方窗口内有3只金属氧化压敏电阻，用于控制保险丝烧断对电子元件进行保护，通常3只电阻是绿色的，如果颜色变暗表示它已失效，应及时更换。

3.3 电子盒故障

检查电子盒时，应先检查CPU板上拨码开关，正常情况下第2位、第7位和第8位开关向上，其它几位向下。CPU板上还有5只水平放置的LED灯，打开电源开关时，中间3只LED灯闪烁表示GPS天线正在搜索卫星信号，然后5只LED灯会全亮表示找到信号并进行自检。自检成功后最左边的LED灯常亮，如果自检失败，则最左边的LED灯闪烁，此时应检查电子盒内的电路板线路连接是否松动或插卡松动，判断是否需要更换电子盒。

3.4 其它常见故障

闪电定位仪运行情况监控有时会显示晶振偏大现象，此时应检查CPU板上晶振连接线路是否有接触不良，或更换晶振。另外，在重启闪电定位仪进行自检后也会显示晶振偏大，只需等待10～15 min后晶振会自动恢复正常。

日常维护工作中还常常会遇到因电源/接口盒内电容元件过饱和导致闪电定位仪无法正常运行的故障，此时只需要将电源关闭，取出保险丝，等几分钟让盒内电子元件完全放电，再插入保险丝，重启电源即可恢复正常。

4 结束语

随着闪电定位仪采集数据越来越多地得到业务应用，闪电定位仪的保障工作也越来越重要。工作人员只有在实践中不断探索和累积经验，逐步提高对运行中出现的各种问题的处理和维护能力，才能更好地保障闪电定位仪数据的准确和正常传输，真正发挥好闪电定位仪在业务应用中的优势。

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