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DZZ5新型自动气象站故障与检修
添加时间:2019-10-17  文章来源:华云升达  浏览次数:739次

3.1、设备检测所需要的仪表 万用表,高精度万用表,电阻箱或标准电阻(88.22Ω、100Ω、119.40Ω);脉冲信号发

 

生器,信号模拟器、示波器或频率计。

 

 

 

3.2、检测基本方法

 

 对设备的检测首先从检查电源开始,使用万用表测试直流 12V 供电系统是否正常,包括:

 

 220V 交流电是否正常;充电电源控制器是否正常;蓄电池是否正常,能否正常充上电的等。 电源正常方可进行其他方面的检测。

 

 在系统上电运行后,检查各采集器的状态指示灯,查看各采集器是否能够正常工作。

 

 (1)主采集状态指示灯说明 主采集器配置了 2 个状态灯,如下图所示:

 

 其中: 第一个灯”RUN”,为系统运行指示灯,当采集程序正常执行后,”RUN”指示灯秒闪。 第二个灯”CF”,为 CF 卡的状态灯,个 CF 卡读写正常,此灯长亮,

 

 

 

(2)分采集器状态指示灯说明 分采集器配置了 3 个状态灯,如下图所示:

 

其中第一个指示灯“SYS”,当系统正常运行后,“SYS”秒闪。

 

第二个指示灯“CAN-T”,当 CAN 收发器往外发送数据的时候,此灯闪烁。 第三个指示灯“CAN-R”,当 CAN 收发器接收到数据的时候,此灯闪烁。 通常情况下,如果主采集器的”RUN”指示灯秒闪,而分采 CAN-R 指示灯不闪烁,则请检

 

查 CAN 通信线缆是否接线正常。

 

在系统能够正常运行的状态下,把终端主通讯端口与计算机的 RS232-1串口相连接,通过发 送测试命令检查系统以及各分子系统的工作运行状态,包括:

 

(1)通过读取各分采集器当前的实时采样数据命令,检查各分采集器的测量数据是否正常。

 

 (2)通过开启串口调试功能命令,检查各输出串口数据的传感器(智能传感器)是否工

 

 作正常。

 

(3)通过修改相关传感器的参数修正测量数据的准确性。

 

 

 

3.2.1、读取主采集器的实时观测数据命令

 

 发送 < OBSAMPLE MAIN↙ >读取主采集器相关的观测数据,以检查主采集器的实时数据 是否正确。

 

 

 

3.2.2、读取气候分采集器的实时观测数据命令

 

 发送 < OBSAMPLE CLIM↙>读取气候分采集器相关的观测数据,以检查气候分采集器的测 量数据是否正确。

  

 

3.2.3、读取辐射分采集器的实时观测数据命令

 

 发送 < OBSAMPLE RADI↙>读取辐射分采集器相关的观测数据,以检查辐射分采集器的测 量数据是否正确。

 

 

 

3.2.4、读取地温分采集器的实时观测数据命令发送 < OBSAMPLE EATH↙>读取地温分采集器相关的观测数据,以检查地温分采集器的测 量数据是否正确。

 

 

 

3.3、对串口输出数据传感器的检查 对于采用串口输出数据的传感器可以通过开启串口调试方式,检查、测试传感器的状态以

 

及对其参数进行设置。例如:气压传感器、能见度传感器、GPS 授时器等。

 

(2)测试能见度传感器 开启测试能见度传感器的命令: OPENCOM COM3↙ 关闭测试能见度传感器的命令: CLOSECOM COM3↙

 

(3)测试气压传感器

 

 开启测试气压传感器的命令: OPENCOM COM4↙ 关闭测试气压传感器的命令: CLOSECOM COM4↙

 

 

 

3.4、采集器测量通道检查 在新型自动气象站系统中接入的观测要素无论是数量还是种类都计较多,但还是遵循了电

 

子测量的基本原理,可以分为以下几类。 在进行采集器的测量通道和和传感器的检测时可以按照下面给出的方法进行处理。

 

 

 

3.4.1、采集器测量通道分类 按照对传感器输出信号不同进行分类,包括以下类型:

 

(1)电阻测量 传感器输出:电阻信号。 这类传感器包括:常规空气温度传感器,气候观测的气温传感器、地温传感器等; 采集器的测量通道:采用电阻测量方式。

 

(2)电流测量 传感器输出:电流信号。 这类传感器包括:超声波蒸发传感器;

 

 采集器的测量通道:采用电流测量方式。

 

 (3)电压测量 传感器输出:电压信号。 这类传感器包括:湿度传感器、红外地温传感器的腔体温度; 采集器的测量通道:采用电压测量方式。

 

(4)小信号差分电压测量 传感器输出:小信号差分电压信号。 这类传感器包括:辐射传感器、红外地温传感器的目标温度; 采集器的测量通道:采用差分电压测量方式。

 

(5)脉冲频率测量 传感器输出:脉冲频率信号。

 

这类传感器包括:10 米风速传感器、1。5 米气候风速传感器、称重雨量传感器、气候温度 的强制通风扇转速信号;

 

采集器的测量通道:采用脉冲频率测量方式。

 

 (6)通断计数测量 传感器输出:通断信号。 这类传感器包括:翻斗雨量传感器、主采集器机箱门开关检测; 采集器的测量通道:采用计数测量方式。

 

(7)数字电平测量 传感器输出:数字电平信号。 这类传感器包括:格雷码风向传感器; 采集器的测量通道:采用数字电平测量方式。

 

 

 

3.4.2、电阻测量通道检测

 

 (1)测量通道检测方法:

 

 使用电阻箱设定标准温度对应的电阻值,或直接使用 88.22Ω、100Ω、119.40Ω标准电 阻接入采集器的测量通道,检查采集器输出的测量数据应该分别为:-30℃、0℃、50℃。

 

(2)传感器的检测方法: 直接使用万用表测量铂电阻温度传感器的输出,其输出的电阻值根据传感器当时所处的温

 

度环境,应该在 80~120Ω之间。

 

Pt100 温度与电阻值的对比见 Pt100 的分度表。

 

 

 

3.4.3、电流测量通道检测

 

 (1)测量通道检测方法:

 

 使用信号模拟器输出模拟 4~20mA 的电流,检查采集器输出的测量水位数据应该为:100~0mm。

 

 (2)传感器的检测方法: 直接使用万用表测量蒸发传感器的输出,其输出的电流阻值根据传感器中的水位,应该在

 

4~20mA 之间。

 

 蒸发水位与测量电流的转换公式:100-(电流毫安值-4)/(20-4)×100;测量数据单位:mm。

 

 

 

3.4.4、电压测量通道检测

 

 (1)测量通道检测方法:

 

 使用信号模拟器输出模拟 0~1V 的电压,检查采集器输出的湿度测量值应该为:0~100%。

 

 (2)传感器的检测方法: 直接使用万用表测量湿度传感器的输出,其输出的电压阻值根据传感器中的湿度环境,应

 

该在 0~1V 之间。湿度与测量电压的转换公式:电压值×100;测量数据单位:%。 红外地温传感器的腔体温度输出的热敏电阻值,根据传感器所处的环境温度,其输出值一

 

般为几 kΩ~几十 kΩ之间。红外腔体温度的计算公式比较复杂(略)。

 

 

 

3.4.5、小信号差分电压测量

 

 (1)测量通道检测方法: 由于标准的小信号差分电压模拟源不容易找到,所以单独检测差分测量通道的工作不便进

 

行。可以把把输出稳定信号的辐射传感器直接接入采集器的测量通道进行检测。 测试方法:使用高精度万用表,在传感器为接入采集器测量通道时测量其输出电压,再把

 

传感器接入采集器的测量通道,检查采集器输出值两次测量应该接近。

 

 (2)传感器的检测方法: 直接高精使用万用表测量传感器的输出,其输出的电压根据传感器中的日光环境,应该

 

在 0~几十 mV 之间。 辐射值与测量电压的转换公式:测量电压微伏/传感器灵敏度;测量数据单位:W/m2。

 

红外地温传感器的目标温度输出的电压,根据传感器所朝向的目标,其输出值一般为几

 

 µV~几百 µV 之间。红外目标温度的计算公式比较复杂(略)。

 

 

 

3.4.6、脉冲频率测量

 

 (1)测量通道检测方法: 把脉冲信号发生器接入采集器的测量通道进行检测,调整信号发生器的输出频率。检查采

 

集器输出值应该一致。

 

 (2)传感器的检测方法: 使用示波器或频率计检测传感器的输出信号是否有正常的脉冲信号输出。 风速传感器输出脉冲频率为 0~2kHz 之间,风速与测量频率的转换公式: V=0。3+0。0489f;  计算数据单位:m/s

 

称重雨量传感器输出脉冲频率为 1kHz~3kHz 之间,雨量与测量频率的转换公式: P = A(f – f0) +B(f – f0)2;    计算数据单位:cm 气候温度的强制通风扇转速信号脉冲频率为几百 Hz;

 

 

 

3.4.7、通断计数测量

 

 (1)测量通道检测方法: 直接搭碰采集器测量通道的信号输入,检查采集器输出值。 对于雨量测量搭碰一次,则记录一个翻斗数,对于 0.1mm 的翻斗雨量的测量增加 0.1mm;

 

对于 0.5mm 的翻斗雨量的测量增加 0.5mm;对于主采集机箱门开关状态检测为改变门的开关状 态。

 

(2)传感器的检测方法: 使用标准雨量筒的标准量杯,倒入标准雨量,检测翻斗雨量传感器的翻斗次数是否正常。

 

10mm 的标准雨量量杯到倒入 0。1mm 雨量传感器,标准输出为 10mm,即:翻斗翻 100 次, 输出 100 个通断信号。

 

10mm 的标准雨量量杯到倒入 0.5mm 雨量传感器,标准输出为 10mm,即:翻斗翻 20 次,输 出 20 个通断信号。

 

使用万用表的通断检测,测试机箱门的开关是否正常。

 

 

  3.4.8、数字电平测量

 

 (1)测量通道检测方法: 直接用万用表检测采集器测量通道的各个电平信号,通过格雷码转换表查看风向值,并检

 

查采集器输出值检查是否一致。

 

 (2)传感器的检测方法: 同样直接用万用表检测传感器各信号线的输出电平,通过格雷码转换表查看风向值,检查

 

与风向标的实际指向是否一致。

 

 

 

3.5、对传感器的参数进行设置 对于部分有些传感器需要设置计算参数。其中包括:红外地温传感器、称重雨量传感器和

 

辐射传感器等。

 

 (1)设置辐射传感器的灵敏度参数命令

 

 SENSI    XX    pp↙

 

(2)设置红外地温传感器计算参数命令

 

 INFRAREDPARA  mc2,mc1,mc0,bc2,bc1,bc0↙

 

 (3)设置称重雨量传感器计算参数命令

 

CHROD1

 

pamA

 

pamB

 

Freq↙

 

CHROD2

 

pamA

 

pamB

 

Freq↙

 

CHROD3

 

pamA

 

pamB

 

Freq↙

 

 

 

3.5、系统使用注意事项

 

3.5.1、读取 CF 卡数据注意事项

 

 GG、RR 等数据文件存储在 CF 卡上,每个月获取一次,获取方法:当“CF”指示灯处于长 灭状态时,手动拔下 CF 卡,更换新的 CF 卡上即可。 数据文件保存在 CF 卡上,用读卡器读出 即可。

 

通常情况下,按照国家气象局规定要求,请在每个月的前三天执行换卡操作。

 

 

 

3.5.2、主采集器程序更新

 

 将主采集器采集器程序(文件名:hy_aws)拷贝到 CF 卡根目录,插入采集器,系统重新 上电,自动更新程序。

 

注:更新程序后,CF 卡里的 hy_aws 文件将被删除。

 

 

 

3.5.3、查看主采集器运行程序版本 命令符:VERSION

 

返回值:

 

HARDVERSION:V1。00  SOFTVSERION:V2。01  FILEVERSION:V1。00

 

 

 

注:目前基于新型自动站的双套站版本号,硬件版本 V1.00,软件版本:V2.01,文件存储 版本 V1.00。

 

标准新型自动站的版本号,硬件版本 V1.00,软件版本:V2.02,文件存储版本 V1.00.

 

 可以通过此命令来查看采集器是否为最新版本程序。如不是最新版本,请参照主采集器程 序更新方法更新程序。

 

 

 

3.5.4、站点应该设置的信息

 

 ⑴站点,命令号:ID

 

 ⑵站点经度,命令号:LONG

 

 ⑶站点纬度,命令号:LAT

 

 ⑷站点海拔高度,命令号:ALT

 

 

 

3.5.5、其他定期检查 为了能够使自动气象站正常运行,必要的定期检查是必须的。包括:

 

⑴翻斗雨量筒下水孔的定期清洗、以免堵住雨水的下泄,特别是 0。5mm 的翻斗雨量筒;

 

⑵直接辐射表每天的太阳跟踪;

 

⑶大型蒸发皿的定期清洗,检查是否漏水;

 

⑷地温观测场的定期整理;

 

⑸称重雨量传感器的抽水、注油、加防冻液;

 

⑹强制通风扇的清洁处理;

 

⑺能见度传感器的定期校准;

 

⑻其他传感器按照中国气象局的规定进行定期计量检定。


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