浅谈ZQZ系列自动气象站的维护维修及典型实例分析

罗 潇 刘洪文

（1.祁阳县气象局，湖南祁阳 426100；2.新田县气象局，湖南新田 425700）

浅谈ZQZ系列自动气象站的维护维修及典型实例分析

罗 潇1刘洪文2

（1.祁阳县气象局，湖南祁阳 426100；2.新田县气象局，湖南新田 425700）

根据ZQZ系列区域自动气象站工作原理和硬件系统的配置，对自动气象站各部分容易出现的问题故障及排查方法加以说明，并通过举例进行分析说明。

自动站 故障排查

区域自动气象站是指在某一地区根据需要建设的，不借助人工干预就能自动探测多个气象要素、自动生成报文，并将探测数据定时传给中心站的气象站，它的出现填补了气象空间区域探测的空白[1]。永州地区目前共有363个区域自动气象站，大多为ZQZ型，由于区域站都是布置在室外，受日晒雨淋、雷电大风、低温冰冻及人为因素的影响，难免会出现各种各样的故障，这时就需要业务人员尽快赶往故障站点排查处理故障。但是随着站点覆盖数量越来越多，站点距离台站路途遥远、维护维修极其不便，对日常维护和保障维修的要求也越来越高，如果因为携带的检修工具、备件不全而折返，或者因为检修经验不足，不能排查处理故障，这样既费时又费力，还会影响自动站的正常运行，因此，本文本人就近年来对区域自动气象站日常维护、维修保障工作中遇到的常见问题和故障排查及维修进行分析，从中总结成功经验，为日后更好的开展日常维修和保障工作提供参考依据。

1 电源部分故障排查方法及实例分析

ZQZ系列自动站电源部分由太阳能板或者外接交流电、PV控制器及蓄电池构成[2]，既可以使用太阳能供电，也可以使用交流供电。排查电源部分故障主要通过观察PV控制器LED指示灯显示情况。

图1 PV控制器

一般充电显示灯亮表示太阳能电池正在对蓄电池进行充电，灯灭表示不充电；蓄电池电压显示灯不亮表示蓄电池电压正常，亮表示蓄电池电压低，闪烁表示蓄电池电压很低；负载状态显示灯不亮表示正常运行，亮表示深度放电保护，闪烁表示负载过载或短路。祁阳青山冲站某日多个时次不在线数据未上传，白天天气晴好仍没有数据，经赶往排查，充电显示指示灯不亮，更换PV控制器及蓄电池后运行正常。电源部分故障有时是因为太阳能电板损坏、长时间阴雨天气，蓄电池老化等造成供电电压过低，区域站不能正常运行，在晴天更换太阳能电板需要注意不要让正负极短接，否则会损坏太阳能电板，不过电源部分大多数故障是蓄电池电压不足引起，只需更换蓄电池即可，所以及时淘汰使用时间超过2年以上的蓄电池，可有效减少维护次数。

2 通信部分故障排查方法及实例分析

ZQZ系列自动站采用的是GPRS DTU或CDMA DTU构建全透明传输、永远在线的无线数字数据专用网络，主要由GPRS模块、天线、SIM卡组成。模块面板上提供了三个LED状态指示灯，指示模块的工作状态和GPRS网络状态。一般模块加电后，PWR灯亮且同时闪烁，表示模块工作正常，如果DATA灯闪亮表示数据口有数据输入/数据输出，NET灯常亮表示网络正常。模块加电1分钟左右如果PWR灯8秒闪一次，表示模块已经登录中心站，运行正常，如果持续闪烁较快，表示未连接GPRS网络，这时需要重新插拔。祁阳长塘冲水库站某日早上发现夜间已连续多个时次不在线，业务人员迅速组织赶往该站，打开采集箱查看，PWR灯持续快速闪烁，经测试，电压正常，移动基站就在附件，手机信号好，经重新插拔仍快速闪烁，重新配置带来的工作正常的GPRS模块，换上1分钟后闪烁正常。通信部分故障有时还是因为SIM卡引起，一种是SIM卡欠费或者磁性部分损坏，这时就需要充值续费或者去移动营业厅重新制卡，另一种情况就是存储的短信息过多，也会造成数据无法传输，这时带的工作手机就派上用场了，插上卡删除里面的短信息就能解决故障。

图2 GPRS模块

3 线路部分故障排查方法及实例分析

线路部分故障主要有3点原因，其一是线路被老鼠咬破，造成接触不良或者线断掉，其二是处于潮湿环境引起接头铜线部分起绿锈引起线路不通，其三是装备保障人员没有把线接紧，线脱落导致故障。一般碰到线路故障，本人的经验是主要通过一看、二扯、三测来判断，一看主要是查看线路是否破损，是否有绿锈，二扯通过轻轻扯动线路接头处，看是否松动，三测是用万用表蜂鸣档测试线路通断。

4 雨量部分故障排查方法及实例分析

我市区域站雨量传感器目前都是使用双翻斗雨量传感器，核心部件是上下排列的三个翻斗，从上至下分别为上翻斗、计量翻斗、计数翻斗，还有固定支架上的干簧管。雨量部分故障主要分为无雨量数据、雨量异常偏少、雨量异常偏多等。承水口漏斗处容易被灰沙、树叶、昆虫尸体等堵塞及干簧管焊接不当，都会造成雨日无数据或者数据异常偏少，雨量筒内部有蚂蚁或者蜘蛛网，会出现雨量数据与实际情况相比异常偏多的情况。江永黄甲岭中学站某日24小时累计降水量达400余mm，小时降水量最高达70余mm，经业务人员现场排查，发现内部有蜘蛛网，蜘蛛网连接正负极，因雨水沾在蜘蛛网上，导致正负极导通，数据异常，经清除蜘蛛网后恢复正常。

5 温度部分故障排查方法及实例分析

温度传感器主要元件为Pt100铂电阻，在日常使用中，会出现温度数据与附近站点比较偏差较大，与历史极值差距较大的情况，出现数据异常通常先检查线路，特别是端子部分线头是否松动，线缆部分是否破损。祁阳金凤站某日温度数据异常，经现场排查后，发现线缆接头部分均正常，用万用表测量电阻后计算的温度值与当时温度有一定差距，后更换温度传感器后温度数据恢复正常。有时通风防辐射罩损坏后也会引起温度数据异常偏高，这时更换辐射罩就能解决问题。

6 风向风速部分故障排查方法及实例分析

我市ZQZ型区域自动站目前主要采用ZQZ-TF测风传感器，由风向传感器和风速传感器组成，风向传感器的信号发生装置由格雷码盘、发光管、光敏管等组成，风速传感器的感应元件为三杯式风杯组件，信号变换电路为霍尔集成电路。风向部分故障主要是风数据异常，分别是风向长期保持某一数值不变和风速值明显偏大或偏少。当风数据出现异常时，通常先检查接头是否松动脱落，线缆是否破损，传感器转动轴是否转动不灵活。江永回龙圩站某一段时间风数据一直异常为0，经业务人员现场排查，传感器故障，放倒风杆更换风传感器后恢复正常。有时在冬季下冻雨的时候，风传感器可能会被冻结，这时就需要对传感器及时融冰或者等温度升高使冰脱落即可恢复正常。

随着气象事业发展，自动气象站数量不断增加，自动站日常维护维修工作任务会更加繁重，区域站的维护、维修工作变得更为重要[3]，这不仅需要理论的学习，更是需要实践的积累，才能尽快排查故障，及时处理，保证数据的传输。

[1]韩莹，李兴涛，高联门，等．区域自动气象站故障排查及维修基本方法[J]．价值工程，2016，03：100-122．

[2]许道．ZQZ-A系列自动气象站安装、使用和维护．江苏省无线电科学研究所有限公司．

[3]闻春华，张雪琳，李进．自动气象站硬件、通信故障的判断与维护[J]．江西气象科技，2005，28（1）：59-60．

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