CAWS600型自动气象站常见故障原因分析及排除

李党轩　谢晓凤　赵雁君

[摘 要]新疆生产建设兵团第六师气象局2002年以来对本师18个自动气象站的管理、维护、维修及常见故障原因分析排除方法，结合兵团其他师团自动站气象站故障排除，归纳和分析CAWS600型自动气象站常见故障，并根据故障查找和排除的难易程度提出一整套处理流程，对缩短故障查找时间，加快故障排查进程，以最大程度减小对自动站气象探测业务的影响。

[关键词]CAWS600型自动气象站；故障分析；排除方法

[中图分类号]P415.12 [文献标识码]A

随着气象科技的发展，自动气象站作为自动化观测的一个重要手段，在大气探测中起到越来越重要的作用。然而在自动站运行过程中出现的各种故障会直接影响气象观测工作的正常进行，造成数据不能正常采集或观测数据的丢失、不能正常卸载等，严重影响地面气象监测、测报质量，特别是随着大气探测自动化系统建设全面展开，自动气象站正常运行和数据采集及时上传是业务考核的主要内容。出现故障后能快速排除，使自动站设备在规定的时限内恢复正常，达到现代化气象设备的有效利用，提高自动气象监测设备数据采集的效率，加速气象现代化的发展，实现气象资料的科学性、可靠性和连续性。

1 常见故障分类

CAWS600型自动气象站的常见的问题一般分为两大类：一是软件故障，一是硬件故障。软件故障包括计算机操作系统和监控软故障。主要是计算机和监控软件长时间使用，造成软件程序紊乱，设备死机，采集数据无法上传。硬件故障CAWS600型自动气象站故障主要以硬件故障为主，这其中包括感器故障、电源系统故障、防雷隔离板故障、通讯线路故障、采集器故障等。

2 快速判断故障原因及部位的基本原则

2.1 由简入繁原则

故障测试时应先进行最简洁、最基本的测试，而那些需要拆卸、替换备件的测试放在后面，这样便于节省时间，达到快速排查出故障点的目的。

2.2 循序渐进原则

故障测试时应根据流程图一步步排除，切忌盲目更换设备，这样才能最有效率地排查故障点。

2.3 由近及远原则

故障检查可分为室内部分和室外部分，一般先进行室内检查，再进行室外检查。

3 常见故障的排除流程与方法

3.1 根据指示灯的状态进行检查和故障判断

3.1.1 数据采集器机箱内部右上角有个工作状态指示灯，可根据其状态判断故障；正常工作状态下其红色指示灯为闪烁状态，闪烁间隔大概为6秒。闪烁间隔不对时有可能是采集程序走乱，这时采集数据也不正确，就需要重新启动数据采集器；传感器有故障时，也可能影响采集程序的运行，这时可以先拔下采集器上所有传感器插头，只留供电端，重新开机，查看采集器工作是否正常。若正常，然后再依次插上传感器插头，判断是哪一个传感器引起的故障。

3.1.2 电源工作指示灯不正常，首先检查保险管。若电源无输出，需要检查时，最好关闭开关、断开交流电源线，再按顺序检查：输入、控制、输出等等。若指示灯指示有输出，而采集器无电，则首先查看位于输出线上的输出保险管是否正常，然后查看连接线路情况；交流指示灯不亮，则查看空气开关是否打开，电源变换器是否正常。

3.2 某一项或几项传感器示值异常的处理方法

（1）跳过防雷通道将两端接线直接连接，如果故障消失则可确认是防雷板故障。（2）如果确认故障在防雷板，则检查其各个通道分别有无对地短路或两端开路，相邻通道间有无短路。（3）如果确认某个通道有问题，则将此通道连接的线缆移至空余通道，或者更换防雷板。

3.3 通讯故障的处理方法

出现“信道A错误”或所有示值均异常，则有可能是通讯故障。（1）首先排除采集器与供电系统故障。（2）检查通讯连路上（从采集器串口至计算机串口）所有接插部件是否牢固。经常插拔处有无接触不良或断开。并检查数据采集器机箱和计算机是否有良好的接地。（3）观测场周围是否有强干扰源，如通信或电视广播发射塔等。若有，必须把通信电缆线穿到带屏蔽的PVC管中并埋在地沟中走线。（4）通讯设置是否错误，默认为COM14800N81。（5）排除串口隔离器故障，去掉串口隔离器若恢复正常，则需更换串口隔离器。（6）排除计算机串口问题，更换一台计算机，或换一个计算机串口看是否恢复正常。（7）排除DT50或DT500串口故障，量RS232口的3、1之间电压應为-9VDC。

3.4 空气温度示值异常的处理方法

3.4.1 取下温度传感器在防雷板上的插头（防雷板1-4号线），用万用表电阻200Ω档量取：温度传感器标号1，2任一端与3，4任一端之间的电阻值是否在80～120Ω之间；用万用表电阻200Ω档量取：温度传感器标号1，2端之间的电阻值是否在1—8Ω之间，3，4端之间的电阻值是否也在1～8Ω之间；若以上2、3项测量中，有一项指标超出范围，应在百叶箱内传感器与接线的接头处继续测量，且注意观察接头是否有接触不良的现象。如果，以上测量均不能满足2、3项测量中的要求，则应更换温度传感器；空气温度缺测、空气温度示值为-24.6℃，且长时间不变的处理方法。此故障一般为温度传感器断线所致，应更换传感器或检查传感器线路的断路处，将断路处接好并做好防水防腐处理。

3.4.2 湿度示值超差和缺测处理方法

用模拟校准器对采集器进行校准，确认采集器通道是否正常；取下湿度传感器在防雷板上的插头（防雷板5号线），注意该插头不要与其他插头短路。用万用表电压20VDC档测量：湿度传感器信号插头第5脚与防雷板第7脚之间的电压应为0～1V；用万用表电压20VDC档测量：防雷板6，7脚之间电压应为12VDC左右；若第2项测量中，指标超出范围，则应在百叶箱内传感器与接线的接头处继续测量，且注意观察接头是否有接触不良的现象；如果以上测量均不能满足第2项测量中的要求，则应更换湿度传感器。

3.5 气压故障的处理方法

3.5.1 气压示值超差和缺测的处理方法。

一是用模拟校准器对采集器进行校准，确认采集器通道是否正常；二是用万用表电压20VDC档量取气压传感器信号端，对CAWS600-S、SE型机，防雷板8，9脚之间电压应为0～2.5VDC；对CAWS600-B型机，接在DT50模拟通道3+、3-端口之间电压应为0～2.5VDC；三是取下气压传感器接头，用万用表电压20VDC档测量：气压传感器接头供电；第7脚与第9脚之间的电压应为12VDC左右。

3.5.2 气压输出值为400～500mb之间，且长时间不变的处理方法。

此故障一般为气压传感器信号线断线所至，应检查信号线断路之处，接好线路并做好防水和防腐处理。

3.6 雨量示值异常的处理方法

（1）用模拟校准器对采集器进行校准，确认采集器通道是否正常；（2）用量杯量取10毫升水缓慢注入雨量筒承水器，查看是否显示值为15.6mm降雨量；（3）直接用手翻动计数翻斗，用万用表电阻导通档直接量取输出信号，导通次数与反动次数是否一致，否则更换干簧管。

3.7 风向风速传感器常见故障的处理方法

3.7.1 风速示值超差或缺测的处理方法。

一是用模拟校准器对采集器进行校准，确认采集器通道是否正常；二是用万用表电阻20VDC电压档量取防雷板标号15端与16端之间的电压值是否在12V左右，逐级量值至横臂接线盒处；三是用万用表电阻20VDC电压档量取防雷板标号14端与16端之间的电压值是否在6V左右，逐级量值至横臂接线盒处。

3.7.2 风向示值超差或缺测的处理方法。

一是用模拟校准器对采集器进行校准，确认采集器通道是否正常；二是用万用表电阻20VDC电压档量取防雷板标号15端与16端之间的电压值是否在12V左右，逐级量值至横臂接线盒处；三是用万用表电阻20VDC电压档量取防雷板标号17端与16端之间的电压值是否在0～2.5V之间，逐级量值至横臂接线盒处。

4 结语

随着气象监测自动化的不断完善和发展，自动气象站的稳定运行和气象要素采集的保障工作至关重要，自动站各种故障的原因分析和排除是考核台站工作人员及业务质量的重要依据；作为自动站保障维护人员，不仅要掌握故障测试和处理的基本流程和方法，还要在工作中不断积累经验，与同行进行技术交流，分析问题总结经验，以保障自动气象站的正常运行。

[参考文献]

[1] 周若，吴安虎.CAWS600-SE型自動气象站常见故障的排除[J].现代农业科技，2012（18）.

[2] 陶伟.CAWS600-B型自动气象站常见故障分析及改进[J].装备制造技术，2015（09）.