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自动气象站硬件、通讯故障的判断与维护
闻春华，张雪琳，李 进
（江西省气象技术装备中心， 江西 南昌 330046）
摘 要：首先结合通讯、硬件等方面的情况，对自动气象站故障的判断和维护进行了阐述，并列举了一些故障实例加以说明。然后认为应进一步加快自动气象站监控系统的建设，使维护人员能够及时发现设备故障，以提供远程在线维护。
关键词：自动气象站
故障 维护
中图分类号：P415.1+2 文献标识码：B 文章编号：1007－9033（2005）01－0059－02
自动气象站作为一种先进的地面遥测设备，自2002年以来，已在江西90多个气象专业台站安装，并投入业务试运行。在一些非气象专业部门，根据自身的需要也安装了自动气象站。今后，自动气象站的建设规模将不断扩大，涉及的部门更多。自动气象站在提高观测的准确性和精度方面有很大优点，而且能大大减轻业务人员的工作量，提高工作效率。但是，自动气象站的优点是在必须确保正常运行的前提下体现出来的。因此，为保障业务的正常运行，对自动气象站的维护工作就显得非常重要，从而对自动气象站的维护人员提出了更高的要求。
在江西安装的自动气象站中，包括长春气象仪器厂和天津气象仪器厂的产品。两者在硬件上有所不同，主要体现在采集器上。现结合部分自动气象站出现的一些故障，分别从通讯、硬件2个方面谈谈自动气象站的故障判断与维护方法。
1 通讯故障的判断与维护
通讯线路的故障会影响软件对数据的采集和报文的上传，故确保通讯的畅通非常重要。自动气象站的通讯包括采集器与计算机的串口通讯，以及和自动气象站计算机与省局计算机的网络通讯，两者都是通过电缆与设备相联接。串口通讯是通过计算机的RS232口，采用一定的波特率与采集器通讯。因此，要在运行前查看软件中的通讯口设置部分的设置是否与规定的通讯格式相同，否则将采集不到数据。常见的故障现象有：计算机采集不到数据，采集实时数据时有时无。其维护可以从以下4个方面进行：一是检查通讯电缆头上的9芯头与设备上的串口连接是否松动；二是检查软件中的串口设置与设备上的串口是否一致；三是检查电缆线的好坏，并按厂家提供的有关通讯电缆的技术说明，用万用表测量通讯电缆两头各端点的通断情况，且检查是否有焊接问题（天津厂的采集器DT500内还有一串口与外面的串口相连）；四是检查设备上的串口是否有问题，计算机上的串口检测可以将1个带串口的外设插入待检测的串口（如鼠标、游戏杆），如能正常使用则串口正常。
若检测到某一串口坏，则在通讯电缆接入其它串口后，应对系统软件中的通讯设置作相应设定。原系统默认的设置是信道A与COM1相对应，信道C与COM2相对应，安装时为信道A和COM1。如将COM1换为COM2，其设置方法为：打开通信设置菜单，先点中信道C，并将信道C对应的COM2设成COM3或其它，点击“确定”，再点中信道A，将信道A对应的COM1设成COM2，点“确定”。在每次设定点“确定”时，可能系统会弹出一报错的对话框，此时点“确定”。
目前大多台站的报文传输采用ADSL方式，通过VPN连通省局，网络维护可根据当地的实际情况，在确认自已网络设备和网络软件正常的情况下，如出现故障时，还要与当地的网络营运商联系，以确认网络畅通。
2 硬件故障的判断与维护
硬件设备的故障对业务运行影响很大，甚至会导致整个采集系统瘫痪。因此对硬件设备的维护是维护工作中的重中之重。维护时，维护人员应首先知道整个硬件设备中各个传感器的连接情况，以及线路是如何走的，在通电前后传感器的一些技术参数，如地温传感器4根线之间的通断、电阻、电压情况等，以便快速找到故障源，排除故障。
一般可先根据采集软件上显示的数据正常与否来判断硬件设备的故障，从而针对某个传感器进行维护。长春和天津生产厂家的设备，硬件上有不同，但各传感器原理大致相同，主要是采集器不同。如全部数据有问题，或软件不能接受数据，则在排除软件和通讯故障的前提下，可查看采集器上的设备运行状态指示灯（长春厂采集器面板上有1个不断闪烁的指示灯表示采集正常；天津厂采集箱内有4个分别代表采集器不同部分的运行状态指示灯）。通过这些指示灯的状态可以判断采集是否正常。采集器的故障有集成电路板上的线路或芯片损坏等。此时对损坏的零部件应做更换处理。
在得知哪个传感器有故障后，再沿着传感器到采集器之间的线路检查。检查的内容主要是电缆是否断，电缆各端子之间的电阻、电压是否正常。其判断的标准按厂家提供的技术指标，并对损坏的传感器做撤换处理。
由于有些硬件设备放置在室外，如转接盒、采集器等，因此要保证内部的集成电路板和相应零部件不受环境的腐蚀而发生故障，要定期打开检查。
在自动气象站的运行过程中，一些具体的故障判断和维护方法主要有以下几个方面：
（1）软件接收不到数据，采集器面板上指示灯不闪，面板上不显示数据，按下要素按钮无反应，查通讯和软件都正常，关闭采集器再启动仍无反应。这主要是因为采集器内保存数据的芯片内数据紊乱。此时应清除芯片内数据后再启动采集器（清除数据可以在软件里清除，也可以用厂家的1个专用清除芯片进行清除），数据便可显示正常。
（2）采集器数据不能传入计算机，实时数据不能显示。此时应检查通讯口是否正常，电缆连接是否正常，串口有无损坏，软件系统是否被破坏。如果把原数据备份，软件重新安装，数据仍不能显示故障存在。此时应检查采集器中的通讯部分电路和芯片，如果发现有1块通讯芯片损坏（型号：max202epc），则换上芯片后，系统便可正常。
（3）数据显示时有时无，最后无数据显示。通过查看通讯线路，如发现线路、串口、软件都正常，则问题可能出现在采集器内。此时打开采集器盖，沿通讯线路测量，发现一串口通讯线有问题，原两引脚之间相通的现在断开了；打开盖子，发现一脚的焊线虚焊；重新焊好接上，数据便可正常显示。
（4）自动雨量计数偏差大。此时可调节雨量桶量杯两测的可调螺丝。具体的调节方法为：螺丝外旋，量杯计数增加；内旋则计数相对减少。通过反复调节多次，可使雨量偏差减少。
（5）自动雨量计数显示出错，倒入10 mm后，显示不足10
mm。此时应打开雨量筒外罩，用万用表测量相应电路。若正常，则可判断钢簧管损坏。只要更换钢簧管，就可使雨量计计数正常。
3 结语
随着今后自动气象站监控系统的使用，可以使维护人员及时发现设备故障，从而对台站提供远程在线维护。另外，自动气象站的维护时间还不是很长，有的问题还未出现，今后需不断总结经验，以确保自动气象站的正常运行。
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收稿日期：2004年06月17日
第一作者简介：闻春华（1977－），男，助理工程师，主要从事气象技术装备维护工作。
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