劉金昀　卓瑪次仁　李瑞盈

摘要 分析了DZZ6新型自動(dòng)站的設(shè)備結(jié)構(gòu)及優(yōu)越性，闡述了DZZ6新型自動(dòng)站的基本設(shè)備與維護(hù)，以期為DZZ6新型自動(dòng)站的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞 DZZ6新型自動(dòng)站；設(shè)備結(jié)構(gòu)；優(yōu)越性；維護(hù)

中圖分類號(hào) P415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）07-0244-01

我國氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的人工觀測(cè)到大部分氣象要素實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)已十余載。自動(dòng)觀測(cè)所采集的數(shù)據(jù)較人工數(shù)據(jù)更為真實(shí)、準(zhǔn)確、科學(xué)，而目前正在全國普及的DZZ6新型自動(dòng)氣象站更成為自動(dòng)化觀測(cè)系統(tǒng)中的佼佼者，其較大的處理存儲(chǔ)性能、簡(jiǎn)便易用的終端界面，及強(qiáng)大的拓展兼容性，都在日常應(yīng)用中得到了廣大地面觀測(cè)者的認(rèn)可。

DZZ6新型自動(dòng)站作為目前地面氣象觀測(cè)的主導(dǎo)設(shè)備，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)氣象站的最小配置，將基本氣象要素傳感器直接掛接在主采集器上，可以對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行不同的配置，從而實(shí)現(xiàn)不同觀測(cè)任務(wù)或滿足不同氣象站觀測(cè)的需要，以最大限度地方便維護(hù)和降低維護(hù)成本。

1 DZZ6新型自動(dòng)站設(shè)備結(jié)構(gòu)及優(yōu)越性

1.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

新型自動(dòng)站基于現(xiàn)代總線技術(shù)和嵌入式技術(shù)構(gòu)建，依照國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。由硬件和軟件2個(gè)部分組成，硬件包括采集器（1個(gè)主采集器和若干個(gè)分采集器）、外部總線、傳感器、外圍設(shè)備4個(gè)部分；軟件包括嵌入式軟件和業(yè)務(wù)軟件2個(gè)部分。其中，主采集器是自動(dòng)氣象站的核心，主要有兩大功能：一是完成基本氣象要素傳感器和各個(gè)采集器的采樣數(shù)據(jù)，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行控制運(yùn)算、數(shù)據(jù)計(jì)算處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和傳輸，與終端機(jī)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心進(jìn)行交互；二是擔(dān)當(dāng)管理角色，對(duì)構(gòu)成自動(dòng)氣象站的其他分采集器進(jìn)行管理，包括網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行管理、配置管理、時(shí)鐘管理等，以協(xié)同完成自動(dòng)氣象站的功能[1-2]。

1.2 優(yōu)越性

DZZ6新型自動(dòng)站的主分采集器及其他外接智能采集器之間采用CAN總線方式實(shí)現(xiàn)通訊功能，其相較于之前所用的通訊總線來講，更具有可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。主采集器配置RS232接口，掛接GPS授時(shí)模塊和通信模塊，可擁有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或軟件升級(jí)的功能。同時(shí)，GPS授時(shí)器可以通過遙控衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)采集器的校時(shí)，可避免觀測(cè)員在人工校時(shí)發(fā)生的失誤，從而使時(shí)鐘觀測(cè)的準(zhǔn)確度有所提高；除此之外，主采集器中添加的華研模塊能夠?qū)S232直接轉(zhuǎn)換為RS485輸出，如此便可增加信號(hào)的傳輸長度，減少信號(hào)的衰弱。在終端上添加另一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊，再次進(jìn)行轉(zhuǎn)換，便可直接用于終端機(jī)使用。除此之外，如遇自動(dòng)站故障或傳輸障礙時(shí)，還可通過主采集器連接至外部存儲(chǔ)器直接調(diào)取故障時(shí)次的相關(guān)要素?cái)?shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和可用性[3-4]。

2 DZZ6新型自動(dòng)站的基本設(shè)備與維護(hù)

DZZ6新型自動(dòng)氣候站為基礎(chǔ)，采用成熟穩(wěn)定的電子測(cè)量、數(shù)據(jù)傳輸和控制系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計(jì)出基于現(xiàn)代總線技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建的自動(dòng)氣象站。滿足地面觀測(cè)溫度、濕度、氣壓、雨量、風(fēng)向風(fēng)速、草面溫度、蒸發(fā)、能見度以及淺層和深層地溫的觀測(cè)。

2.1 機(jī)箱連接

所有傳感器的信號(hào)線在出廠時(shí)已進(jìn)行了預(yù)處理，均加裝了可靠的插座頭，現(xiàn)場(chǎng)只需與機(jī)箱上相應(yīng)的插座對(duì)接即可。插座支持帶屏蔽層的電纜，信號(hào)電纜的屏蔽層應(yīng)當(dāng)與插頭進(jìn)行360°的可靠連接，信號(hào)電纜插頭端要采用套接管狀塑料標(biāo)簽或其他方式對(duì)該信號(hào)電纜進(jìn)行標(biāo)示，以便維修維護(hù)。該標(biāo)示應(yīng)采用統(tǒng)一符號(hào)，主采集箱的底板上安裝以下插座：溫濕、風(fēng)、雨量、蒸發(fā)、能見度、電源輸入、CAN總線（出）、本地通信口；底板上還有1個(gè)GPS天線的穿線孔以及1個(gè)接地柱；溫濕分采集器中，溫度、濕度、探頭各通過1個(gè)航空插頭接入到智能測(cè)量傳感器的相應(yīng)模擬通道，12 V供電和CAN總線合用1個(gè)航空插頭，檢定用RS-232口也使用1個(gè)航空插頭，并配有1條轉(zhuǎn)接線插頭以備檢定時(shí)使用。

2.2 稱重式雨量傳感器

DSC2型稱重雨量傳感器是一種智能型傳感器，其發(fā)出的脈沖信號(hào)可直接接入到現(xiàn)今大多數(shù)采集器中，可用于自動(dòng)站對(duì)液態(tài)或固態(tài)降水強(qiáng)度的觀測(cè)。整個(gè)傳感器由集水器、防風(fēng)圈、固定用支架及感應(yīng)部分組成。通過集水器中降水量的增加來計(jì)算雨強(qiáng)。在正式使用前，應(yīng)先檢查底座和支架是否穩(wěn)固，保證感應(yīng)部分在安裝后不會(huì)受到風(fēng)吹的影響；S型鉤應(yīng)正常懸掛并保持法蘭盤和懸掛架水平，如需取下感應(yīng)部分應(yīng)防止碰撞；其次是在每年入夏和入冬前一定要提前更換好抑制蒸發(fā)液和防凍液。其中，抑制蒸發(fā)液應(yīng)蓋滿整個(gè)防凍液則需放置在集水器的1/3稍下部位即可。在使用過程中如果出現(xiàn)需要清除集水器內(nèi)部分降水時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉電源并使用廠家提供的虹吸器材進(jìn)行放水操作，盡量避免接觸到桶內(nèi)的化學(xué)溶液。清理完畢后應(yīng)及時(shí)供電，以避免對(duì)采集的數(shù)據(jù)造成影響。在定期校準(zhǔn)時(shí)，如果出現(xiàn)人工觀測(cè)降水量與稱重降水量差異超過±4%時(shí)，應(yīng)及時(shí)聯(lián)絡(luò)廠家對(duì)稱重雨量器重新進(jìn)行標(biāo)校。

2.3 地溫傳感器

新型站中的地溫傳感器是一種高靈敏度的儀器設(shè)備，通過探頭部位鉑電阻感應(yīng)溫度變化后的阻值隨其變化的原理來測(cè)量數(shù)據(jù)。在測(cè)量溫度時(shí)，由于鉑電阻系數(shù)較大且敏感度高，隨著溫度的變化基本呈線性改變。因此，需保護(hù)好探測(cè)環(huán)境中的物化性能，以便維護(hù)其精準(zhǔn)度。在遇到通訊故障時(shí)，應(yīng)先考慮電纜線芯的老化或者老鼠啃咬的問題。同時(shí)應(yīng)注意在更換元器件時(shí)，要提前對(duì)采集器進(jìn)行斷電處理，防止帶電操作而導(dǎo)致傳感器或采集器損壞的情況發(fā)生。

3 結(jié)語

新型自動(dòng)站的維護(hù)保養(yǎng)工作是維持地面觀測(cè)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的基本條件。在日常工作中，只有維護(hù)好各類探測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行方可保證測(cè)報(bào)工作有條不紊地進(jìn)行，這是一個(gè)長期的工作。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 陳英，謝萬銀，徐彬，等.DZZ6新型自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其優(yōu)越性[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2014（21）：29-31.

[2] 中國氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[3] 陳冬冬，楊志彪，施麗娟，等.新型自動(dòng)氣象站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其優(yōu)越性[J].氣象水文海洋儀器，2011（4）：95-101.

[4] 沙莎，邱新法，何永健.基于GIS的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)系統(tǒng)的研發(fā)[J].干旱氣象，2011（3）：107-111.