DZZ5新型自动气象站常见故障诊断与排查

福建省柘荣县气象局 黄雄 黄德华

DZZ5新型自动气象站多以精密度较高的电子元件作为传感器，其敏感度和精确度较高，但易被外界环境影响。为保证观测站观测数据的准确性和有效性，工作人员需要了解DZZ5新型自动气象站的结构，并及时对常见的故障进行诊断和排查。

1 DZZ5新型自动气象站的组成结构

DZZ5新型自动气象站主要由主/分采集器、外部CAN总线、分采集器、传感器、外围设备五部分组成。根据其功能可划分为以下四个系统：（1）采集系统：以HY3000主采集器为核心元件，实现对气象数据的采集和处理。（2）传感器系统：由多种精密的传感器组成，能够实现对风向、风速、温度、湿度、气压、雨量、能见度、地表温度等多种气象数据的收集。（3）通讯系统：主要控件为硬件综合集成的控制器，控制器传输的信号可通过光电转换将其传输至设备终端。（4）供电系统：主要由UPS和蓄电池组成的系统对设备进行供电。

2 DZZ5新型自动气象站常见故障的诊断与排查

2.1 采集系统的故障与排查

采集系统中的电子元件被直击雷击穿，是造成采集器出现故障的主要原因，部分传感器的短路也会引发采集系统的工作出现异常。对采集系统进行排查时，将RS232-1接口与电脑直连，通过ISOS软件向系统发送TIME命令，若无数据返回则重新启动主采集器，再次发送TIME命令，若问题仍存在则切断供电系统后断开采集器与各个传感器之间的连接，重新供电后再次发送TIME命令，若有数据返回则可断定采集系统的故障是由部分传感器短路造成的，若仍无数据返回则表明主采集器出现故障，更换主采集器。

2.2 传感器系统的故障诊断与排查

传感器系统由多种传感器组成，其故障也多种多样，依照传感器的功能可分为以下六种：（1）风向、风速传感器故障：过小的启动风速、过大的极大风速、个别风向格雷码损坏、数据线被破坏等都会造成风向、风速传感器的故障。若单独风速测量出现异常，则通过对传感器输出频率信号电压大小的测量进行故障排查；若单独风向测量出现异常，首先检查接线是否存在虚接的情况以及屏蔽线的连接是否完好，其次通过对格雷码的检测进行诊断与排查。（2）温度、湿度传感器故障：当温度测量出现故障时，检测同相端（正常值为0～2欧姆）和异相端（正常值为100～120欧姆）电阻值，若不在正常范围内则更换温度传感器；当湿度测量出现单独的异常时，检测湿度传感器输出电压，若其电压值不在0～1伏范围内，则更换湿敏电容，若故障仍未排除，则更换湿度传感器。（3）气压传感器故障：电压过低是造成气压传感器故障的主要原因，静压、导气管的堵塞也会引发气压传感器工作异常。因此应做好对气压传感器系统的日常维护，以减少气压传感器的故障。（4）雨量传感器故障：当有降水却未检测到雨量时，应首先检测雨量筒是否堵塞，检测翻斗的灵活性，并清洗雨量桶。若故障仍存在，则要断开雨量端子，翻动翻斗时利用万用表的蜂鸣档检测其是否有蜂鸣声，从而判断防雷板是否存在故障。（5）能见度传感器故障：当能见度传感测量系统出现故障时，应先检测供电系统，检测其值是否为12伏，然后检测电源转换器的工作是否正常，其次检测能见度传感器信号线连接是否正常，从而实现对能见度传感器的故障诊断与排查。（6）地表温度传感器故障：当地表温度传感系统故障时，通过对供电系统，CAN线的连接状况和防雷板的检测进行故障诊断和排查。

2.3 通信系统的故障诊断与排查

感应雷会使通信系统对观测数据的收发出现异常，同时RJ45接口和RS232端子的松动也会导致通信系统出现故障。对主采集器HY3000、综合集成控制器、测报机终端三个节点进行检测，以对通信系统的故障进行诊断和排查。

2.4 供电系统的故障诊断与排查

感应雷和直接雷引发的过电压、过电流是导致供电系统出现供电故障的主要原因，同时老鼠啃咬连接线、线缆外壳老化破皮也会引发供电系统线路短路，造成供电异常。供电系统的故障诊断和排查需要将ISOS数据的检测结果与电池箱内的电源灯的检测结果结合。若单一数据出现异常，则采取单独供电检测的方式进行故障诊断；若两者数据均出现异常，则要依次对交流灯、直流灯、充电灯和蓄电池电压状态进行检测，从而诊断和排查供电系统的故障。