极端天气引起的湿度值显示无效虚告警的分析与处理

季川 李遐 民航甘肃空管分局气象台

1 引言

湿度是民航地面气象观测中重要的气象要素之一，兰州中川机场采用的是vaisala公司生产的HMP155，该传感器使用新一代聚合物薄膜电容传感器进行相对湿度的测量。引起湿度测量异常的因素有探测环境，传感器本身、通信以及算法等，其中大部分情况下均与传感器、通信等因素有关，探测环境引起的湿度测量异常非常少，本文出现的湿度测量异常情况是由发生率非常低的探测环境引起的，而且是国内有文献记载的第一次，作者通过分析其原因，还原其处理过程，最终给出了有效的解决方案并总结出处理vaisala传感器设备该类虚告警的经验，以期待能提升全国用户使用vaisala传感器的水平。

2 故障现象：

2015年3 月18日13：54分观测员报告发现自观终端屏幕上相对湿度及露点数据状态持续显示为红色告警信息，数据显示为2%，其余自观数据状态显示正常，观测场遥测湿度数据显示为4%未有告警信息。

3 故障分析处理：

(1）查看Event Monitor事件监控窗口中告警信息,告警信息为“HT-HLMIDITY”。

(2）从显示界面看出，温度，气压，雨量等数值正常，而仅有湿度露点数据状态为持续红色，由于温湿压雨都是通过QML201采集后通过同一通讯线路向CDU发送，故传输线路部分故障可能性基本排除。

(3）使用诊断工具diagnostic.exe查看服务程序和对象，服务程序正常。除了由于服务异常引起的数据状态变红。查看对象，数据正常，双击该对象，查看对象所包含的数据项，数据项的湿度瞬时值为红色，技术手册对此状态的描述为数据无效，经判断最大可能性为数据丢失。

(4）做完上述工作后，暂时分析得出软件故障可能性较小，猜想会不会是外场硬件原因，在做外场处理之前，先分别对CDUA,CDUB机进行重启，重启后观察湿度数据依旧为红色。

(5）在跑道，首先用万用表测试HMP155湿度供电电压正常，为12V左右测试当时的模拟输出电压值，接近0V左右，关闭电源电压执行复位操作后，湿度数据仍旧红色。

(6）最后，我们将注意力集中到HMP155传感器上，由于采集与处理正常，通信过程判定正确无误，怀疑所测数据本身的正确性，问题可能在于温湿测量环境是否发生了变化。随后，清洁HMP155的薄膜湿度传感器，室内机务员通过细心观察发现奇怪现象，相对湿度数据状态在清洁期间上升至5%—6%时，无效告警同时消失，数据状态为正常的浅灰色，清洁完毕后，相对湿度数据下降至3%—4%,无效告警再次出现，数据状态为红色。

(7）再次清洁，发现告警消失一段时间，疑点迅速集中到相对湿度的变化上，怀疑其本身测量时存在阈值，查阅当时的遥测相对湿度为3%，而自观数据为2%,状态为持续红色。根据技术手册可知，HMP155的测量范围在0%--100%之间，这时怀疑传感器因时间久远，其灵敏度变差，更换新购备件HMP155，所测相对湿度数值状态依旧为红色，基本可以排除是传感器原因。

(8）外场设备运行良好，周围环境判定也无问题，传输线路也正常，问题又集中到AVIMET软件，结合当日罕见的低湿环境，怀疑是系统配置文件中对湿度测量有阈值限定。

(9）尝试修改系统中 c：AVIMETmetht.ini文件中以下项：改动前：MINRH=[R]5.0，改动后：MINRH=[R]0.0，重启服务后数据状态从红色变为浅灰色，故障暂时恢复正常，此时相对湿度为4%左右，数据正常状态持续了10分钟，异常情况或许就此解决，但是，半小时后异常情况再次出现。发现当湿度数值降低到3%时，数据状态再一次变红，数据无效告警再次出现，鉴于之前的处理思路，重新检查参数文件，猜想可能还有对湿度阈值定义的配置文件，将注意集中到与硬件配置有关的参数文件sensors.ini，查找与湿度有关参数，发现有RH_MIN项对湿度阈值有定义，尝试做如下修改：修改前：RH_MIN=[R]3.0 修改后：RH_MIN=[R]0.0重启服务后湿度及露点数据状态从红色再次变为浅灰色，继续观察3个小时后，数据状态正常，在观察3个小时中，相对湿度数值显示为1%--5%之间，属于罕见的干旱状态。

4 总结：

1.异常情况出现时天气分析：

2015年3 月18日兰州中川机场由于中低空受暖脊控制，天气晴朗少云，升温迅速导致出现长时间相对湿度低于5%，这种情况即使在干旱的西北地区也是首次出现，从而导致数据连续触及阈值，系统认为数据无效发出告警提示，状态为红色提示数据超出配置文件阈值定义是无效的。

2.由此次异常情况引发的思考：

(1）AVIMET配置文件对相对湿度数据有阈值规定，而且配置文件中的规定与传感器实测范围有差距，这在极端天气条件时会出现传感器能测量的这些极限数值被作为无效数值处理。那么还有哪些传感器会涉及到相同的问题，这些涉及相同情况的传感器，我们是否应该根据当地的极端气候条件对它们的配置文件进行相应的优化，便于数据的正常显示和记录保存，根据思考认真查找每一个传感器，发现对于每一个传感器，在配置文件中均有相应的阈值规定。

(2）此次湿度数据状态异常情况的出现是由于天气变化导致极端数值出现所引起，对于传感器，除了阈值限定外，AVIMET软件还有其它根据天气情况或传感器工作环境的限定吗，这种限定会不会引起异常情况的出现，这值得每一个自观机务人员在遇到异常情况时去思考，特别是对环境，天气的思考，而不是一味将注意力集中在传感器本身上。