新型自动气象站运行中的故障分析及维修处理

谢国欣+李莉+史洪杰

摘 要：为了确保自动站能够长期稳定运行，必须要掌握新型自动站的应用技术，熟悉各种常见的故障及其处理方法，以便测报人员能尽快掌握新型站各设备的运行状况，进一步规范业务操作，提高气象观测质量和服务水平。

关键词：新型自动站；软件故障；硬件故障；观测质量

中图分类号：P415.1+2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.139

自动气象站是地面气象观测的重要组成部分，它具有自动观测和存储气象观测数据的功能，在减轻台站工作人员劳动量的同时，能有效提高工作效率和观测质量。随着科学技术的进步和人类生活水平的不断提高，自动站的自动化程度也越来越高。自新型自动站投入运行以来，不仅大大提升了数据处理能力，还增加了数据质量控制信息，并运用新技术实现了高精确、高稳定、易维护、低耗能和实时远程监控的功能，进而满足了地方台站观测业务和科研的需求。新型自动站的建设和运行要求台站测报人员必须掌握观测设备的运行原理和操作方法，熟悉各种故障的处理办法，确保自动站能够在最短的时间内恢复到正常的工作状态，保障观测业务能够顺利进行，以便更好地为地方经济发展和人类生活服务。

1 新型自动气象站的系统结构

新型自动气象站是一种能够自动观测，并存储和上传观测数据的气象观测设备。它主要是由硬件和软件两部分组成。其中，硬件部分包括采集器、传感器、外围设备和外部总线4大部分；软件部分是由业务软件和嵌入式系统软件2部分构成，它们实现了对常规气象要素和云高、能见度、降水现象的自动观测。自动气象站采用的是集约化的平台模式，任何一个设备出现故障都会影响自动站的正常运行。

1.1 嵌入式系统技术

嵌入式系统技术是以高性能CPU数据处理器为核心的处理器，一般嵌入FreeRTOS、Clinux等功能相对简单的操作系统，或多功能的Linux、windowCE操作系统。该系统具有实时性好、规模小、所需硬件资源不大等特征，并且它的综合数据处理能力较强。其外围配件包括Flash存储器、以太网接口电路和TCP/IP通讯协议等标准电脑配件，拓展性强，极大地提高了数据处理能力，多外设处理单元和通讯接口，实现了自动站数据的实时通讯处理和远程访问等功能。

1.2 外部总线技术

外部总线是用来连接各设备间的数据控制和处理，从而完成数据传输和通讯。外部总线采用差分信号的方式传输，具有结构简单、数据传输稳定的特性，采用双绞线的方式能有效提高信号传输的可靠性。

2 常见的硬件故障

2.1 自动站气象要素值发生异常

在新型自动站运行的过程中，经常出现气象要素值异常的情况。针对这种问题，可以先检查传感器是否发生故障，然后仔细检查各传感器电缆信号的接头，看看其是否松动，采集器接口处是否存在虚焊的情况。同时，要依次插拔连接在采集器上的传感器，观察异常现象是否被消除。如果风数值出现异常，在风向保持不变的情况下，风速显示为0：00，可以结合实际的天气情况查看风向传感器是否被冻住；如果雨量值出现异常，可以检查雨量筒是否被污物堵塞，查看翻斗是否可以正常翻动；如果地温数值出现异常，可以检查传感器的安置状态；如果蒸发数值发生异常，可以查看蒸发器内水位是否位于最高水位和最低水位线之间，当遇到降水量较大的天气时，要注意检查蒸发器中的水是否出现了溢流的情况。

2.2 采集器面板指示灯不亮

采集器面板显示无数据，软件接收不到数据资料。经过检查发现，通讯和软件运行都正常，但是，按下要素按钮无任何反应，重启采集器后故障仍然存在。引发该故障的主要原因是采集器内保存数据的芯片出现了数据絮乱的情况，这时，就需要先清除芯片内的数据，然后再重新启动采集器，此时显示面板数据即可恢复正常。

2.3 自动站无法下载数据或无法打开

在自动站运行的过程中，经常出现数据无法正常下载或打开的问题。这时，要通过采集器面板的指示灯来判断采集器是否能够正常工作，如果不正常，可以重启计算机或采集器，查看故障是否被排除。然后查看采集器的供电系统，判断是不是供电电压偏低或空气开关跳开。采集器故障会对整个采集程序的正常运行产生重要的影响，因此，要在保留供电端的情况下拔下位于采集器上的所有传感器插头，然后再重启，如果此时采集器恢复正常，可以依次插上传感器插头判断具体的故障源。

3 常见的软件故障

3.1 软件参数设置错误

在使用自动站测报软件时，由于业务人员操作不规范，导致软件使用密码或部分参数设置功能受限。在自动站的软件系统中，涉及参数设置的软件有自动气象站监控软件和地面气象测报业务软件。在监控软件系统参数设置中有一项用户设置，它是用来更改自动站类型、修改组网设置的，如果密码丢失，其部分功能设置将会受限。针对这种问题，其处理办法是：找到Sysconfig文件夹中AuxData.mdb文件夹下的taboperator数据表，该表中是所有管理员和操作员的信息，找出此次出错的用户信息，使用pass Word口令进行动作清除，重新输入新口令并保存，然后恢复该管理用户的管理权。

3.2 台站正点长Z文件

在自动气象台站测报软件运行的过程中，会出现正点长Z文件有无数个更正报的情况。出现这种情况的主要原因是主通道内设置了没有用的2个以上的节点，当出现多个节点时，程序将从第2个节点开始传输并保存在AWSNet文件中，然后依次第2或第3个节点传输。但是，在整个传输过程中，重复文件并没有被删除，所以，其在下一次传输过程中就会被重复传输，进而导致出现了无数个更正报的情况。鉴于此，可以在通讯组网接口软件的第2，3个节点的“通讯类型”处输入空来解决这个问题。

4 结束语

在新形势下，自动气象站的运行情况关系着气象业务能否顺利开展。这就要求台站工作人员要掌握自动站新技术，熟练各种设备和软件的安装操作程序，同时，要加强日常设备的巡护工作，确保各工作设备处于正常的运行状态，降低故障发生率。另外，相关工作人员要及时总结工作经验，提高自身的综合技能，培养工作责任感，提高各种故障的应急处理能力，消除故障隐患，确保自动气象站能够正常运行，进而提高气象服务质量。

考文献

[1]丘志华，丁志平，李锦洪.新型自动站常见故障及处理[J].北京农业，2014（24）.

[2]郭宗凯，于文博，李东宇，等.新型自动气象站系统研究与故障分析[J].中学生导报（教学研究），2014（17）.

〔编辑：白洁〕