沙漠与绿洲气象 Ｄｅｓｅｒｔ ａｎｄ Ｏａｓｉｓ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ 第４卷 增刊 ２０１０年８月 ＺＱＺ—Ａ型自动气象站常见故障排除 及日常维护 李盈奎，张延菊 （托里县气象局，托里８３４７００） 摘要：ＺＱＺ—Ａ型自动气象站在日常运行过程ｆｌ，，常出现一些故障，使观测数据缺失或不 正常，影响自动气象站观测数据的运用，本文根据ＺＱＺ—Ａ型自动站运行过程中出现的常见问 题，提出分析和解决方法，同时提出对自动站的日常维护方法，供使用该型号的自动站工作人员 参考。 关键词：ＺＱＺ—Ａ；故障；维护 ＺＱＺ—Ａ型自动气象站已经广泛应用于小尺度 自动气象站及其组网建设系统，成为新一代综合观 池未放电，或蓄电池因性能下降或损坏而充不进电， 维护时应当首先检查蓄电池和控制器之间的连接是 否有断开和松动现象，其次是察看四周是否有遮挡 物影响电池板采光，如果问题依然存在，则应当更换 蓄电池。 测系统中的区域气象观测网，适用于野外无人职值 守的环境，能够全天候、全自动运行。它主要有自动 化程度高、对工作环境要求低、能耗小、存储容量大、 安装和维护简易等优点，但是气候条件恶劣，大 风、暴风（雨）雪、雷电、风沙等天气频次高、强度大， 对自动气象站的破坏力也非常大。因此，做好无人值 守气象站的维护工作十分重要。 １ 电源常见故障及维护 在日常使用过程中，要定期清理电池板面板上 的灰尘和污迹，顽固污渍可用软毛巾蘸清水擦拭，严 重污染地区，如工业区沙尘天气频繁地区，维护周期 为１～２个月，其他地区可３～４个月维护一次。 蓄电池由于长时间处于频繁充放电过程中，极 易老化，使容量减少、负载能力下降，因此蓄电池一 ＺＱＺ—Ａ型自动气象站主要运用太阳能电池板 和蓄电池对设备进行供电，供电原理见图１。 般在使用２～３ ａ后应及时更换。 ２雨量传感器的故障与维护 ＋ 直流输出 ＺＱＺ—Ａ型自动气象站使用的是ＳＬ３—１型遥测 雨量传感器，它的核心部件是三只翻斗，没有电子元 件，属于机械感应，理论上是最可靠的传感器，实际 上却是问题最多、最需要维护保养的传感器。一般不 会受外界干扰，但仍会出现观测值偏差的现象，主要 表现为下雨时雨量值总为０或明显偏少，雨量示值 图１供电原理示意图 滞后于下雨。造成这种现象的原因主要有：（１）雨量 传感器承水口漏斗、翻斗被泥沙、树叶、昆虫等堵塞， 另外夏季雨量筒内可能结有蜘蛛网，影响翻斗翻转。 维护时应对翻斗进行清洗。在清晰之前，应当先切断 太阳能电池板在使用过程中常发生不能正常供 电或白天供电正常，夜间供电不正常的情况，这是由 于蓄电池与充放电控制器之问未连接好，晚上蓄电 采集器与传感器之间的连线。（２）干簧管、信号电缆、 采集器等损坏。此时应当更换干簧管，检修或更换电 作者简介：李盈奎（１９７６一），男，助理Ｔ程师，主要从事天气预报和气 候研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｙｋ＠１６３．ｔｏｍ 缆、采集器。 日常维护时，可轻轻拨动各翻斗外壁以检查其 李盈奎等：ＺＱＺ—Ａ型自动气象站常见故障排除及日常维护 能否灵活翻转，或者缓慢地在承水漏斗处加适量的 水，检查各层翻斗是否灵活翻转。同时可用万用表 电压档测量１０脚ｖ型插座第１０脚（正表笔接１０ 脚，负表笔接２脚），电压应有高低电平变化，高电平 大于５Ｖ，低电平小于１Ｖ为正常。 电阻档在两个接线柱上检查干簧管是否工作正常， 计数翻斗每翻动一次，万用表应检测到一次通断过 程。 故障现象：正点资料显示日极大风速值总是为 ０或明显偏小。 分析判断：ＺＱＺ—Ａ型自动站采用的是ＺＱＺ—ＴＦ 此外，应当注意的是，在冬季有固态降水的地 区，冬季应当将雨量传感器的盖子盖上，夏季再打 开 测风传感器，其风速传感器的原理，如本节第一段所 述。因此无发光二极管和光敏三级管。根据现象可 判断传感器电路及采集器工作正常，机械传动部分 ３测风传感器的故障与维护 ３．１风向传感器 风向传感器由格雷码盘、发光管、光敏管等组 成。低惯性的风标通过转轴带动格雷码盘转动，由 于码盘同心圆的透光不透光，７个光敏管上接受到 光或接受不到光，７根信号线上是“１”或者“０”，完成 了风向到格雷码盘的转换。 带电测量风向传感器。用万用表电压档分别测 量１０脚Ｖ型插座３－９脚（正表笔接３－９脚，负表笔 接２脚），各脚电压应有高低电平变化，高电平大于 ５Ｖ，低电平小于ｌｖ为正常。 故障现象：在风向标转动时采集器示值不变。 分析判断：从现象看，是传感器无正常输出脉冲 由于传感器采用七位格雷码的编码方式进行光电转 换，将轴角位置转换为数字信号，经解算处理，得到 相应的风向值。因此至少有一路光电管发生故障， 在风标转动过程中该路输出信号始终无高、低电平 变化，致使不同风向方位输出发生重码。 维修注意事项：在维修风向传感器中如将格雷 码盘取下重装后，由于格雷码盘位置变更，须对指北 杆重新定位。定位方法是：（１）把传感器与系统相联， 转动风向标，当采集器示值为０度时，固定风向标位 置。（２）调整指北杆方向与风向标指示方向一致，紧 固指北杆，松开风向标，使其转动自如。（３）将指北 杆方向对准地理北。 ３．２风速传感器 风速传感器是利用一个低惯性的三杯式风杯作 为感应部件。在水平风力的驱动下，风杯组旋转并 带动磁棒盘旋转，其上数十只小磁铁形成若干个旋 转的磁场，在霍尔磁敏元件中感应出脉冲信号，其频 率随风速的增大而线形增加。 带电测量风速传感器。打开信号箱，用万用表 阻力过大，造成传感器输出信号频率比正常值偏低。 分析原因主要是因为汛期降水量较多，空气相对湿 度较大，传感器自身防水浸入能力较差，有雨水浸入 等，引起风速传感器上轴承锈蚀，造成以上现象。应 对轴承进行清洗加油，对锈蚀严重的轴承进行更换 处理时采取防雨水浸入及轴承防锈措施。 ４通讯故障 ＺＱＺ—Ａ型自动气象站采用ＧＰＲＳ ＤＴＵ或 ＣＤＭＡ ＤＴＵ构建全透明传输、永远在线的无线数据 专用网络，属智能性数据通信终端，安装设置完成 后，连接到数据采集器上即可使用，正常运行时无需 户介入。 在模块面板上有３个ＬＥＤ状态指示灯，指示模 块的工作状态和ＧＰＲＳ网络状态。日常维护时，可根 据指示灯的正常情况下，ＤＡＴＡ灯闪亮表示数据口 有数据输入／输出，ＮＥＴ灯常亮表示已经找到网络。 ＰＷＲ灯闪烁较慢（每隔８ Ｓ亮一下），如果闪烁较快 时，表示模块未能登录到网络。 通讯常见故障是采集到的数据不能正常传输， 使中心站收不到数据，主要表现为：（１）通信模块指 示灯显示工作状态不正常，中心站收不到数据。故 障原因主要是ＧＰＲＳ／ＣＤＭＡ信号差或ＳＩＭ卡、通讯 模块损坏。这时需要移动或联通公司调整信号强度 或更换ＳＩＭ卡、通讯模块。（２）现场通信模块指示灯 显示运行正常，但中心站收不到数据。故障原因主 要是中心站软件中相关参数、ＩＤ、通信方式等参数设 置错误，出现这种情况就需要重新设置正确的参数。 （３）无线通信有时正常，有时不正常。故障原因主要 是通信模块连接扁线、天线、ＳＩＭ卡等接触不良，将 扁线、天线、ＳＩＭ卡等重新紧固或更换。 ９３
