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DSC3型称重降水数据缺测分析处理
添加时间 : 2017-11-7 14:59:01
  来源 : 黄冈新闻网
 

       黄冈市气象局 李培德 李国华 曹晓燕

       降水是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后的)水,降水量是指某一段时间内的未经蒸发、渗透、流失的降水,在水平面上积累的深度,以毫米(mm)为单位。测量液态和固态降水的仪器有压力应变式称重降水传感器、振弦式称重降水传感器、加热翻斗雨量传感器。

       目前新型自动气象站使用的是压力应变式称重降水传感器、振弦式称重降水传感器,我市大部台站使用的是DSC3型压力应变式称重降水传感器,这个版本的沉重降水传感器没有分采,数据线直接接入主采集器,挂接在RS232-2端口。

       一、DSC3型称重式降水传感器工作原理

       称重式降水传感器通过测量落到成水桶中降水的质量,根据水的密度换算成降水的体积,再根据承水口面积计算出盛水桶中收集的降水总量。计算两分钟的降水总量的差值即得到分钟降水量。由降水质量换算成降水总量的计算公式如下:P=M/(ρ×S)。式中P降水总量(单位),M为降水质量(单位),ρ为水密度(单位),S为承水口面积(单位)。

       二、典型故障分析

       1、故障现象

       蕲春新型站2013年12月26日建成,2014年元月1日投入业务运行,作为我市第一批投入使用的新型站,它包括了风向、风速、温度、湿度、气压、地温、雨量等多要素数据的采集,各传感器通过分采或者直接接入主采集器,再由通信模块转化为光纤信号导入台站内,由通信转换单元在转换成电信号连接入台站值班电脑,获取相应数据。

       2017年5月在安装DSC3型称重降水时,在所有物理连接和接线均无误的情况下,称重降水在业务软件ISOS中出现了数据缺测。

       2、故障原因分析及处理

       通过通信传输,串口是否正常。在正常接线盒ISOS软件通信参数设置正确情况下,ISOS每分钟都会发送命令读取采集器数据,而新加装的称重降水是接在主采集器RS232-2端口上,接线端子两端分别有信号收Rx发Tx两根信号线,如果连接时Rx和Tx接反了会导致信号无法传输。

       检查称重降水到主采集器的接线。检查接线的同时检查线路顺序是否有问题,根据操作手册检查传感器端和主采集器端的接线顺序,顺序无误。随即检查从称重降水到主采集器的线路是否有问题,使用万用表的蜂鸣档来检查线路通断,经检测,蕲春局配置的DSC3型称重降水的两根信号线都是完好的。

       检查业务软件设置和版本是否有问题。由于蕲春站的称重降水是直接通过数据线连接到主采集器RS232-2端口上,所以在业务电脑ISOS上检查该端口是否打开。

       传感器是否正常。随即开始对称重降水传感器进行测试,直接模拟降水,即从盖上外筒往内筒倒水。等待2分钟左右,会听到传感器出现“吧嗒吧嗒”的响声,由此可以证明传感器载荷元件能够测量重量变化,得出传感器是在工作。

       主采集器硬件故障。由于蕲春局的主采集器是在2013年进行安装,三年多时间没有更换过主采集器硬件。我们首先更换了最新的主采HY3000,重新打开RS232-2端口的信道。经检测,判断是业务软件的版本过低或者相关文件路径设置有障碍导致称重降水无数据。

       通信故障。首先重装了台站电脑的业务软件并将其升级到最新版本,各个文件路径重新配置,并挂接了称重降水传感器,重新配置RS232-2端口,却意外地发现新型站所有的数据都缺测了,其中包括不经过主采集器的能见度和降水现象仪。蕲春县局已经配备了最新的综合集成硬件控制器,主采集器和其他新的观测项目是经过综合集成硬件控制器转化为光纤信号传回给台站电脑,所以所有设备的缺测肯定是综合集成硬件控制器的信号传输出现了问题。

       业务软件故障。首先重启综合集成硬件控制器,观则软件依然显示所有数据缺测,然后检查县局网络的核心路由器。

       三、故障原因总结
 
       在此次称重降水数据缺测的故障中,故障点还是在于主采集器HY3000的硬件版本过低,无法采集称重降水数据,当然核心路由器的通信问题也是我们需要正视的问题,蕲春县局现已额外配置一台交换机,并将无关的光纤接口接到了交换机上,改善了该县局的网络环境。

       通过此次蕲春县局的称重降水数据缺测的故障处理,我们总结出关于称重降水传感器数据异常的一般故障点和排查顺序。采集器的版本过低会造成无法采集称重降水数据,其中要注意采集器硬件版本过低的问题,在新型站安装较早的台站中,华云主采HY3000并没有针对称重降水传感器做出数据通道的预留,导致一些台站在加装称重降水传感器时无法读取数据。此时要更换新版本的主采机器,才能够解决问题。检查主采集器RS232-2端口是否打开。检查设备供电是否正常,是否为电源故障,如果电源出现故障,则更换电源模块或者先更换整个传感器保障业务运行,测试称重降水传感器是否测量重量变化,检查称重降水传感器信号线是否虚接。 

(责任编辑:胡思思)

 


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