长汀国家基本站对一次雷击事件的应急处理

.长汀县气象局 .龙岩市气象局 .龙岩市永定区气象局 袁靖凯刘佳明赖洞森

长汀国家基本站对一次雷击事件的应急处理

1.长汀县气象局 2.龙岩市气象局 3.龙岩市永定区气象局 袁靖凯1刘佳明2赖洞森3

基于新型气象自动站DZZ5一次故障的分析和处理，分析总结出现故障时，为保证数据的完整性和上传的及时性，在两套不同气象站观测系统切换过程中时的注意事项，为保障维护人员应对紧急故障处理提供参考和借鉴。

新型自动气象站 故障排查 数据处理

长汀国家基本气象站是全国气候分析和天气预报需要所设置的气象观测站，拥有DZZ5[1]和CAWS600B两套自动气象站，担负着本地区气象数据校验和国家气象信息交换等重要任务，是我国天气气候站网的组成部分。

气象数据探测、收集是气象部门进行天气预报、科研等各项工作的基础，气象资料的准确、详实是气象业务的基本要求，它直接关系着气象服务质量和预警预报的准确性[2]。准确的气象数据又基于气象设备的正常工作。因此保障设备的正常工作是基层地面观测人员的重要工作之一。本文通过对自动气象站一次事故的分析处理，以及出现故障时为保障数据准确及时上传所采取的应急处理方法、系统切换等，为地面测报工作人员提供参考。

1 故障现象

2016年8月12日午后，长汀县大范围出现强对流天气，DZZ5型自动气象站在一阵雷雨天气后出现监控界面数据空白，所有要素显示缺测。

2 应急处理过程

故障发生后，长汀县气象局值班人员立即采取应急措施排查故障，首先认为是电脑或业务软件出现Bug，对业务软件和电脑分别进行重启，但仍不能解决问题，之后采取由外而内的方法排查故障：第一步检查供电系统，查看主采集器电源灯是否正常工作，同时用万用表直流20V档测量主采集器输入电压是否正常；第二步检查主采工作情况，通过直连数据线将主采集器与笔记本电脑连通，通过业务软件或串口调试助手，确定主采集器是否工作正常；第三步检查通讯情况，采集的数据通过光模块传送到业务值班室，可利用光纤笔测试观测场至值班室光纤是否正常，光转换器通过光纤跳线直连，分别检查光纤和光转换器是否正常。经过一番检查，最终确定故障为业务主机串口被击坏，至12日22时45分维修完毕，业务主机开始正常接收数据。

应急处理期间各观测数据于18时09分由主站DZZ5自动气象站切换至备份站CAWS600B自动气象站作为数据采集和数据上传传输，22时45分维修完毕，切换回主站DZZ5，重新恢复业务主机运行。

3 数据的卸载补传

恢复业务主机运行后，通过地面综合观测业务软件SMO对新型站数据进行了历史数据下载，具体方法为：在SMO软件中点击数据处理按钮，然后点击历史数据下载选项，选择需下载的数据的起止时间，勾选覆盖正常数据及同时上传两个选项，点击开始下载即可。

4 数据缺测原因及处理

4.1 蒸发量及能见度缺测要素处理

在排查故障和维护仪器时有中断过主采供电等原因，造成了DZZ5新型站12日19～21时三个时次的数据缺测，无法从主采集器中卸载，导致这三个时次数据用备份站CAWS600B的数据代替。由于备份站CAWS600B无蒸发传感器和能见度传感器，造成3小时内的小时蒸发量和能见度等要素缺测。

长汀国家基本站因8月12日雷击事件最终造成了21条数据缺测：分别为12日19～21时小时蒸发量、小时最小能见度值、小时最小能见度出现时间、小时一分钟能见度值共12条；12日22、23时，13日0时3小时变压共计3条；13 日19-21时24小时变压、24小时变温共计6条。

根据现行业务规定[3]，一天内缺测2个及以上小时蒸发量时，该日日蒸发量按缺测处理，因此12日日蒸发量按缺测处理。故障发生时处在12日20时正点观测前，为避免13日日蒸发量再次缺测，本站及时启用测针手动量取大型蒸发皿内的水位余量24.8mm，13日20时正点观测前再次量取水位余量为30.6mm，通过计算得到13日日蒸发量为6.0mm。

由于备份站CAWS600B无能见度传感器，现行业务规定这三个时次内小时最小能见度值、最小能见度出现时间、小时一分钟能见度值共计9条数据按缺测处理。

4.2 部分要素缺测数据补救措施

在故障期间，因启用备份自动站，所有的数据文件均由老站CAWS600B传输到省局，维护结束后切换回新站业务主机传输并补调数据后，仍然缺失了12日19～21时三个时次的新型站数据，虽然维修完毕后及时将老站数据拷贝至业务主机上，但由于新老站数据文件格式的不一致，当12日22时、23时以及13日0时在业务主机上编发正点长Z文件时，新型站业务软件无法读取到由老站采集的12日19～21时的本站气压，因此无法计算出后续时次的3h变压，最终导致12日22时、23时和13日0时3h变压的缺测。同理，12 日19～21时缺失的新型站气压、气温数据，导致了第二天19～21时的24h变压和变温的数据缺测。

上述几个数据的缺测通过后续的数据处理是可以避免的，当DZZ5业务主机恢复正常工作后，应对19～21时时次的长Z文件进行更正。重新补调编发19～21时正点长Z文件，补调后的界面内各项数据均缺失，将CAWS600B中采集的19-21时正点数据依次手动填入到相应位置，再进行更正编发。新生成的19～21时长Z文件将再次上传到省局，覆盖之前由老站CAWS600B上传的19～21时长Z文件，同时写入B库。当12日22时～13日0时编发正点长Z文件时，计算3h变压所需要的数据，将自动从B库中读取19～21时气压数据，这就不会出现12日22时～13日0时3h变压要素的缺测，同理也不会造成13日19～21时24h变压、24h变温要素的缺测。

5 总结

此次处理过程虽然排除了自动站通讯故障[4]，但经过分析总结，发现整个故障排查过程可以进行相应优化以节省排查时间。遇到新型站出现故障时候，要沉着冷静，切忌慌乱，因硬件故障导致整套自动站无法正常工作，或因通讯故障导致数据无法返回时，且在1h内无法恢复时，及时启用新型站备份自动站上传数据，以保证数据上传的时效性，再对新型自动站进行故障排查。同时各县级台站应注重备件的储备，充足的备件储备可以极大提高排除各类故障的速度，最大限度降低故障对本台站业务质量的影响。

另一方面由于后续数据处理的不当也造成了一些不必要的数据缺测，地面气象观测人员平时应加强业务学习，不断提高业务水平，认真研读各类业务文件、规定，充分理解数据文件的格式、类型。同时可以通过“地面观测辅助软件”备份新型站计算机中的相应参数至备份计算机ISOS相应目录，且每小时自动将MOI软件中AwsDataBase里的B库、C库，SMO中的设备、质控、订正中的小时、分钟数据及天气现象综合判断的分钟数据备份到备份机下，从而实现新型站业务机与备份站业务机的共享。如遇雷击造成新型站串口损坏或整个计算机损坏，只需切换数据线到备份机，直接打开备份机上的SMO、MOI、MOIFTP等业务软件，便可直接使用，从而最大限度地降低故障对本台站业务质量的影响。

[1] 中国华云技术开发公司.DZZ5型自动气象站用户指南及系统说明[M].北京：中国华云技术开发公司，2013.

[2] 刘佳明,黄开燮,童章志.区域自动站常见故障维护及分析[J].福建电脑, 2014(12):152–153.

[3] 中国气象局气象探测中心.地面气象观测业务技术规定使用手册[M].北京:气象出版社,2016.

[4] 樊改娥,高香元,刘培娥.浅析自动气象站故障[J].科技情报开发与经济，2008,18(23):217-218.