浅析DNQ2型前向散射式能见度仪日常维护及故障排除

摘 要 本文介绍了DNQ2型前向散射式能见度仪的设备组成、工作原理和日常维护，针对仪器在运行过程中出现的常见故障，进行分析、判断，并总结了解决故障的方法，为基层业务人员及时排除各类故障，保障仪器正常良好运行提供了技术支撑。

关键词 DNQ2型前向散射式能见度;日常维护;故障排除

引言

随着气象现代化建设的推进，民乐国家气象观测站从2018年开始正式使用DNQ2型前向散射式能见度仪，主要用于自动观测能见度和视程障碍类天气现象，从而取代了人工目测的能见度。通过一年多的使用，自动能见仪确实减轻了基层业务人员的工作量，大大提高了工作效率，同时也使得观测数据更具有一致性和科学性，避免了人工观测误差。由于使用时间短，在实际工作中部分业务人员对仪器的工作原理、日常维护和故障排除等技术的了解还不够深入和全面，现主要针对仪器的日常维护和常见故障的排除进行总结说明。

1 仪器设备组成及工作原理

1.1 设备组成

设备由传感器、采集器和其他外围设备（如电源、无线通信部件）等部分组成。传感器部分括发射器、接收器和控制处理器等。采集器内含接口单元、中央处理单元、存储单元和显示单元等。

1.2 工作原理

DNQ2型能见度仪是由一个微处理器控制的前向散射式测量仪器，发射器以红外LED作为光源，经脉冲调制后照射到采样空间，采样空间内的大气粒子对光产生散射，位于发射器和接收器同平面上固定散射角度?的散射光束照射到光电探测器上，经过放大和模/数转换后，由CPU通过专门算法转化为能见度，并通过RS232接口输出。

能见度仪按预定的采样频率进行扫描和将获得的电信号转换成微控制器可读信号，得到气象变量测量值序列;对气象变量测量值进行转换，使传感器输出的电信号转换成气象单位量，得到采样瞬时值。对采样瞬时值，根据规定的算法，计算出瞬时气象值（分钟）。数据通过采集器传送到上位机软件[1]。

1.3 测量指标

2 日常维护

DNQ2型前向散射式能见度仪在使用过程中，需要做好日常巡视、维护和现场校准等工作，现场维护操作中，观测员切忌長时间直视发射端镜头，避免损伤眼睛。

（1）每日日出后和日落前巡视设备，发现透镜窗口（尤其是采样区）有蜘蛛网、鸟窝、灰尘、树枝、树叶等影响数据采集的杂物，应及时清理。

（2）守班期间，每个正点前10分钟应查看能见度自动观测数据。发现数据错误或异常应及时处理，启动维护或维修程序。

（3）每月检查供电设施， 保证供电安全。 对于配有太阳能供电系统的站点，每三个月对蓄电池进行一次充放电。

（4）每年春季对防雷设施进行全面检查，复测接地电阻。

（5）定期清洁传感器透镜，可根据设备附近环境的情况， 延长或缩短擦拭镜头的时间间隔（遇沙尘、 降雪等影响能见度天气现象时，应及时清洁）。透镜和遮光罩的清洁是唯一需要的周期性维护工作。能见度仪的透镜要求非常干净以获得可靠的结果。透镜清洁可每6个月进行1次。如果仪器所处环境条件不够理想，透镜清洁工作需要更频繁些[2]。

3 故障检查及排除

3.1 供电故障

检查立杆上不锈钢机柜内是否有市电接入，检查立杆上不锈钢机柜内空气开关是否打开，检查立杆上不锈钢机柜内线性电源+12V是否正常输出，检查控制处理器和采集器上电源指示灯是否点亮检查所有电缆连接情况，检查所有电缆接头是否都已正确连接并插牢。

3.2 控制处理器供电故障

检查板上电源状态指示灯（绿色）是否点亮，检查板上JP5插针上的+15V，-15V和+5V供电情况，检查板上JP5插针是否未插牢。

3.3 采集器供电故障

检査板上D4状态指示灯是否点亮，检查板上TP1（+15V），TP2（-15V）和TP3（+5V）测试点是否正常。

3.4 蓄电池电量不足或没电

检查其正负极间电压是否在12V士15%范围内。

3.5 传感器不测量

检查测量状态指示灯（黄色）是否闪烁，检查采集器板上DR2状态指示灯是否1分钟闪烁1次，最后采取复位。

3.6 能见度值总是太高

透镜可能被过度污染，比如有灰尘或凝水，清洁透镜。光路被干扰，横臂朝向不理想，旋转横臂到合适的方向[3]。

3.7 能见度值总是太低

取样量受到干扰，检查镜片附近是否有树枝、蜘蛛网或其他类似物体。

3.8 本地无串口数据输出

（1）采集器板不采集。检查采集器板上DT1、DR2、D3、D1 状态指示灯是否1分钟闪烁1次。

（2）串口转USB线故障。重装串口转USB线驱动，正确选择电脑上的串口号。

（3）电脑串口设置不对。检查电脑串口设置（波特率：4800，数据位：8，校验位：None，停止位：1）。

4 结束语

随着气象现代化建设的步伐越来越快，地面气象观测自动化程度也越来高，观测项目也由原来的人工目测和器测转为自动传感器观测，这就要求每个业务人员不但要熟悉自动仪器的工作原理、日常维护，还要掌握仪器故障的排查方法和提高解决故障的能力。定期对仪器进行维护和标校，当仪器出现故障时，要及时发现和排除故障，确保仪器设备运行良好，保证观测数据的连续性和准确性。

参考文献

[1] 柳红.前向散射能见度仪工作原理及维修维护[J].现代农业科技，2016，（9）：213-214.

[2] 梁翠丽.浅析新型自动站系统中能见度仪的日常维护维修[J].信息化建设，2015，（11）：66.

[3] 张振顺，王淑，王行松.DNQ3型能见度仪工作原理及安装维护[J].科技创新与生产力，2016，（5）：83-84.

作者简介

张小英（1977-），女，甘肃省张掖市人;学历：本科，工程师，现就职单位：甘肃省民乐县气象局，研究方向：县级综合气象业务、天气预报、装备保障等工作。