CAWS600型自动气象站通讯故障诊断与处理

[摘 要]自动气象站的通讯系统是一个容易引发故障的部分，为了提高排除通讯故障的效率，缩短探测或信息传输间断时间，最大限度减少自动站资料损失，保障自动气象站平稳、高效运行。本文根据自动站数据采集处理逐级汇集的特点，采用分段排除原则，先后从供电系统、通讯线路、软件参数及串口故障四个方面来诊断处理。先易后难，逐步排除，最后确定故障所在。在实际业务运行中，通讯故障的表现较为单一，对其诊断和处理存在较大难度，主要是由于缺乏全面系统的诊断方法。结果表明，采用分段排除的方法，能快速、准确地诊断和处理通讯故障。

[关键词]自动气象站 通讯故障 故障诊断

中图分类号：TH165+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0022-02

引言

随着气象业务现代化的发展和综合气象观测业务一体化改革的不断推进，自动气象站所能覆盖的监测地区与监测项目也日益广泛。2015年1月1日取消了航报任务，将许多气象工作者从繁琐的气象资料的收集过程中解放出来，得以把更多的精力投入到气象研究等领域。

在减轻了业务人员的工作任务的同时，自动气象站仪器设备维护和保障的任务突显，而气象装备保障是综合气象观测的基础，是保持和提高气象装备能力和效率、保障各类气象数据准确、可靠的基础性工作，保障自动气象站正常运行对气象台站而言极其重要。其中，通讯系统对于自动气象站的正常运行起着举足轻重的作用，同时它又容易引发故障。通讯故障的表现比较单一，但是导致通讯故障的原因却有很多，处理起来相对棘手。为了快速、准确地诊断出通讯故障，并进行正确有效的处理，是保证自动气象站正常运行的基础。文中就CAWS600型自动气象站通讯故障的诊断与处理进行全面系统的介绍，旨在为自动气象站通讯故障的诊断与处理提供参考。

1、CAWS600型自动气象站通讯故障诊断与处理的依据

1.1对于CAWS600型自动气象站，数据采集时，自动气象站将各要素传感器所测要素的量值以各种电信号（模拟信号和数字信号）的形式传入数据采集器 ，经过数据采集器对各种信号进行处理，通过一根通信电缆与主控机进行通信1，最后将数据传输到主控机并显示在主控机上。通信线整体示意图见图1，其中25-28为B型防雷板序号，S/SE型防雷板序号为46-49。

1.2 CAWS600型自动气象站通讯原理

如图2所示，采集器端采用9芯的RS232串口，采集器串口输出±4V，1200波特率传输距离为100米。当计算机发出信号到采集器，通过计算机串口3脚TxD发出，经过串口隔离器的抗干扰、防雷击等保护，采集器开始工作，采集任务完成后，将采集数据送回计算机，通过计算机串口2脚RxD接收。

2、CAWS600型自动气象站通讯故障的诊断与处理

2.1 通讯故障诊断流程

通讯故障是一个相对复杂的故障，会受很多因素的影响，故障集中表现为：启动监控软件后“正在初始化自动站…卡在%30处”、“打开自动站失败”或所有示值均异常。但是故障的原因却有很多，造成这种故障的原因有：采集器的交流供电系统、充电控制器出现问题，造成采集器无工作电源；采集器与计算机之间的通讯电缆线损坏；自动站采集通讯软件中的通讯串口参数设置不正确；串口隔离器损坏 （一般出现在有雷电现象之后）、采集器串口损坏或者计算机主板上的串口损坏。经过检查，判断出故障所在后，采取相应的处置措施，处理流程可见图3。

2.2 通讯故障处理

2.2.1采集器的交流供电系统故障诊断与处理

电源输出过低或过高，均会导致传感器或者采集器工作异常。

a）首先检查采集器指示灯是否3秒一闪，电源工作不正常；

b）其次检查保险管。若电源无输出，需要检查时，最好关闭开关、断开交流电，再按顺序检查：输入、控制、输出等。

由于本文主要介绍通讯故障，供电故障不做过多说明。

2.2.2通讯线路故障诊断与处理

通讯线路故障主要包含检查通讯链路的接触情况、线路破损以及线序问题。

a）检查通信链路上（从采集器串口至计算机串口）所有接插件是否牢固，经常拔插处是否有无接触不良或断开；

b）RS232口每个孔和针是否接触良好，并且检查采集器机箱和计算机是否有良好接地，接线是否正确，线路是否破损；

c）检查防雷板和采集器端，线序是否正确，其中25-28为B型防雷板序号，S/SE型防雷板序号为46-49，是否如图1对应。

2.2.3自动气象站软件参数设置的故障诊断与处理

检查采集监控软件的串口通讯参数设置是否正确，默认参数为：COM1 9600 N 8 1或根据具体要求及时变更；检查采集监控软件内设备的驱动程序是否设置正确。

2.2.4自动气象站串口的故障诊断与处理

串口包含串口隔离器损坏、采集器串口损坏或者计算机主板上的串口损坏，一般有雷雨天气或者防雷接地不到位，容易对串口造成损坏。

a）串口隔离器诊断：首先排除串口隔离器故障，去掉两头的串口隔离器若恢复正常，则确定为串口隔离器故障，需更换；

b）采集器串口诊断：先排除采集器DT50或DT500串口故障，测量RS232口3、1脚之间电压应为直流9VDC，否则维修采集器串口；

c）计算机串口诊断：排除计算机串口问题，更换一台计算机，或更换一个计算机串口看看是否恢复正常。也可以检测下计算机串口是否正常，先短接串口2针和3针（即连接TxD和RxD）再用系统自带的超级终端或者串口调试软件进行诊断；

在确保以上各项正常的情况下，仍无法恢复正常，可参考以下解决方法。

a）可以检查观测场周围是否有强干扰源，如通信或电视广播发射塔等。若有，必须将通信电缆穿到带屏蔽的PVC管中并埋在地沟走线；

b）可用DETERMINAI终端或用采集器维护终端对其进行检测，重写采集器底部程序。当确认采集器有问题时，首先应重启一次采集器电源，使采集器内部微机复位一次，否则应申请报修采集器。

3.结束语

自动气象站运行过程中难免出现故障，只要掌握了故障判断与处理的基本思路，不断总结经验，故障的判断与处理就会越来越简单。随着气象业务现代化的发展和综合观测业务的改革，自动气象站仪器设备的维护和故障诊断处理是今后业务运行中的一项重要工作。今后应继续加强业务学习、总结积累经验，进一步提高仪器设备故障处理的能力和气象装备的保障技术。

参考文献：

[1] 胡雯.台站气象装备保障.气象出版社2013.

[2] 李永军， 陈科艺， 李 林，等. CAWS600型自动气象站地温故障的诊断与处理. 成都信息工程学院学报.第28卷第4期2013年8月.

[3] 李黄.自动气象站试用手册.气象和出版社2014年7月：100-102

[4] 赵娜，李艳容.自动气象站通讯传输故障分析及处理.科技前沿：41.

[5] 刘德和，陈文煌，林建煌.浅谈 CAWS600 型自动站常见故障判断及排除.农业与技术.第34卷.第2 期.2014年2月.

[6] 梅宝霞.论CAWS600型自动气象站的维修技术应用.《中国科技博览》 2014年第20期：341.

作者简介：

张勇为，助理工程师，主要从事综合气象观测工作。E-mail：