.長汀縣氣象局 .龍巖市氣象局 .龍巖市永定區(qū)氣象局 袁靖凱劉佳明賴洞森

長汀國家基本站對一次雷擊事件的應(yīng)急處理

1.長汀縣氣象局 2.龍巖市氣象局 3.龍巖市永定區(qū)氣象局 袁靖凱1劉佳明2賴洞森3

基于新型氣象自動(dòng)站DZZ5一次故障的分析和處理，分析總結(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，為保證數(shù)據(jù)的完整性和上傳的及時(shí)性，在兩套不同氣象站觀測系統(tǒng)切換過程中時(shí)的注意事項(xiàng)，為保障維護(hù)人員應(yīng)對緊急故障處理提供參考和借鑒。

新型自動(dòng)氣象站 故障排查 數(shù)據(jù)處理

長汀國家基本氣象站是全國氣候分析和天氣預(yù)報(bào)需要所設(shè)置的氣象觀測站，擁有DZZ5[1]和CAWS600B兩套自動(dòng)氣象站，擔(dān)負(fù)著本地區(qū)氣象數(shù)據(jù)校驗(yàn)和國家氣象信息交換等重要任務(wù)，是我國天氣氣候站網(wǎng)的組成部分。

氣象數(shù)據(jù)探測、收集是氣象部門進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)、科研等各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)，氣象資料的準(zhǔn)確、詳實(shí)是氣象業(yè)務(wù)的基本要求，它直接關(guān)系著氣象服務(wù)質(zhì)量和預(yù)警預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性[2]。準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)又基于氣象設(shè)備的正常工作。因此保障設(shè)備的正常工作是基層地面觀測人員的重要工作之一。本文通過對自動(dòng)氣象站一次事故的分析處理，以及出現(xiàn)故障時(shí)為保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)上傳所采取的應(yīng)急處理方法、系統(tǒng)切換等，為地面測報(bào)工作人員提供參考。

1 故障現(xiàn)象

2016年8月12日午后，長汀縣大范圍出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣，DZZ5型自動(dòng)氣象站在一陣?yán)子晏鞖夂蟪霈F(xiàn)監(jiān)控界面數(shù)據(jù)空白，所有要素顯示缺測。

2 應(yīng)急處理過程

故障發(fā)生后，長汀縣氣象局值班人員立即采取應(yīng)急措施排查故障，首先認(rèn)為是電腦或業(yè)務(wù)軟件出現(xiàn)Bug，對業(yè)務(wù)軟件和電腦分別進(jìn)行重啟，但仍不能解決問題，之后采取由外而內(nèi)的方法排查故障：第一步檢查供電系統(tǒng)，查看主采集器電源燈是否正常工作，同時(shí)用萬用表直流20V檔測量主采集器輸入電壓是否正常；第二步檢查主采工作情況，通過直連數(shù)據(jù)線將主采集器與筆記本電腦連通，通過業(yè)務(wù)軟件或串口調(diào)試助手，確定主采集器是否工作正常；第三步檢查通訊情況，采集的數(shù)據(jù)通過光模塊傳送到業(yè)務(wù)值班室，可利用光纖筆測試觀測場至值班室光纖是否正常，光轉(zhuǎn)換器通過光纖跳線直連，分別檢查光纖和光轉(zhuǎn)換器是否正常。經(jīng)過一番檢查，最終確定故障為業(yè)務(wù)主機(jī)串口被擊壞，至12日22時(shí)45分維修完畢，業(yè)務(wù)主機(jī)開始正常接收數(shù)據(jù)。

應(yīng)急處理期間各觀測數(shù)據(jù)于18時(shí)09分由主站DZZ5自動(dòng)氣象站切換至備份站CAWS600B自動(dòng)氣象站作為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)上傳傳輸，22時(shí)45分維修完畢，切換回主站DZZ5，重新恢復(fù)業(yè)務(wù)主機(jī)運(yùn)行。

3 數(shù)據(jù)的卸載補(bǔ)傳

恢復(fù)業(yè)務(wù)主機(jī)運(yùn)行后，通過地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件SMO對新型站數(shù)據(jù)進(jìn)行了歷史數(shù)據(jù)下載，具體方法為：在SMO軟件中點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理按鈕，然后點(diǎn)擊歷史數(shù)據(jù)下載選項(xiàng)，選擇需下載的數(shù)據(jù)的起止時(shí)間，勾選覆蓋正常數(shù)據(jù)及同時(shí)上傳兩個(gè)選項(xiàng)，點(diǎn)擊開始下載即可。

4 數(shù)據(jù)缺測原因及處理

4.1 蒸發(fā)量及能見度缺測要素處理

在排查故障和維護(hù)儀器時(shí)有中斷過主采供電等原因，造成了DZZ5新型站12日19～21時(shí)三個(gè)時(shí)次的數(shù)據(jù)缺測，無法從主采集器中卸載，導(dǎo)致這三個(gè)時(shí)次數(shù)據(jù)用備份站CAWS600B的數(shù)據(jù)代替。由于備份站CAWS600B無蒸發(fā)傳感器和能見度傳感器，造成3小時(shí)內(nèi)的小時(shí)蒸發(fā)量和能見度等要素缺測。

長汀國家基本站因8月12日雷擊事件最終造成了21條數(shù)據(jù)缺測：分別為12日19～21時(shí)小時(shí)蒸發(fā)量、小時(shí)最小能見度值、小時(shí)最小能見度出現(xiàn)時(shí)間、小時(shí)一分鐘能見度值共12條；12日22、23時(shí)，13日0時(shí)3小時(shí)變壓共計(jì)3條；13 日19-21時(shí)24小時(shí)變壓、24小時(shí)變溫共計(jì)6條。

根據(jù)現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定[3]，一天內(nèi)缺測2個(gè)及以上小時(shí)蒸發(fā)量時(shí)，該日日蒸發(fā)量按缺測處理，因此12日日蒸發(fā)量按缺測處理。故障發(fā)生時(shí)處在12日20時(shí)正點(diǎn)觀測前，為避免13日日蒸發(fā)量再次缺測，本站及時(shí)啟用測針手動(dòng)量取大型蒸發(fā)皿內(nèi)的水位余量24.8mm，13日20時(shí)正點(diǎn)觀測前再次量取水位余量為30.6mm，通過計(jì)算得到13日日蒸發(fā)量為6.0mm。

由于備份站CAWS600B無能見度傳感器，現(xiàn)行業(yè)務(wù)規(guī)定這三個(gè)時(shí)次內(nèi)小時(shí)最小能見度值、最小能見度出現(xiàn)時(shí)間、小時(shí)一分鐘能見度值共計(jì)9條數(shù)據(jù)按缺測處理。

4.2 部分要素缺測數(shù)據(jù)補(bǔ)救措施

在故障期間，因啟用備份自動(dòng)站，所有的數(shù)據(jù)文件均由老站CAWS600B傳輸?shù)绞【?，維護(hù)結(jié)束后切換回新站業(yè)務(wù)主機(jī)傳輸并補(bǔ)調(diào)數(shù)據(jù)后，仍然缺失了12日19～21時(shí)三個(gè)時(shí)次的新型站數(shù)據(jù)，雖然維修完畢后及時(shí)將老站數(shù)據(jù)拷貝至業(yè)務(wù)主機(jī)上，但由于新老站數(shù)據(jù)文件格式的不一致，當(dāng)12日22時(shí)、23時(shí)以及13日0時(shí)在業(yè)務(wù)主機(jī)上編發(fā)正點(diǎn)長Z文件時(shí)，新型站業(yè)務(wù)軟件無法讀取到由老站采集的12日19～21時(shí)的本站氣壓，因此無法計(jì)算出后續(xù)時(shí)次的3h變壓，最終導(dǎo)致12日22時(shí)、23時(shí)和13日0時(shí)3h變壓的缺測。同理，12 日19～21時(shí)缺失的新型站氣壓、氣溫?cái)?shù)據(jù)，導(dǎo)致了第二天19～21時(shí)的24h變壓和變溫的數(shù)據(jù)缺測。

上述幾個(gè)數(shù)據(jù)的缺測通過后續(xù)的數(shù)據(jù)處理是可以避免的，當(dāng)DZZ5業(yè)務(wù)主機(jī)恢復(fù)正常工作后，應(yīng)對19～21時(shí)時(shí)次的長Z文件進(jìn)行更正。重新補(bǔ)調(diào)編發(fā)19～21時(shí)正點(diǎn)長Z文件，補(bǔ)調(diào)后的界面內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)均缺失，將CAWS600B中采集的19-21時(shí)正點(diǎn)數(shù)據(jù)依次手動(dòng)填入到相應(yīng)位置，再進(jìn)行更正編發(fā)。新生成的19～21時(shí)長Z文件將再次上傳到省局，覆蓋之前由老站CAWS600B上傳的19～21時(shí)長Z文件，同時(shí)寫入B庫。當(dāng)12日22時(shí)～13日0時(shí)編發(fā)正點(diǎn)長Z文件時(shí)，計(jì)算3h變壓所需要的數(shù)據(jù)，將自動(dòng)從B庫中讀取19～21時(shí)氣壓數(shù)據(jù)，這就不會(huì)出現(xiàn)12日22時(shí)～13日0時(shí)3h變壓要素的缺測，同理也不會(huì)造成13日19～21時(shí)24h變壓、24h變溫要素的缺測。

5 總結(jié)

此次處理過程雖然排除了自動(dòng)站通訊故障[4]，但經(jīng)過分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)整個(gè)故障排查過程可以進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化以節(jié)省排查時(shí)間。遇到新型站出現(xiàn)故障時(shí)候，要沉著冷靜，切忌慌亂，因硬件故障導(dǎo)致整套自動(dòng)站無法正常工作，或因通訊故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法返回時(shí)，且在1h內(nèi)無法恢復(fù)時(shí)，及時(shí)啟用新型站備份自動(dòng)站上傳數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)上傳的時(shí)效性，再對新型自動(dòng)站進(jìn)行故障排查。同時(shí)各縣級臺(tái)站應(yīng)注重備件的儲(chǔ)備，充足的備件儲(chǔ)備可以極大提高排除各類故障的速度，最大限度降低故障對本臺(tái)站業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響。

另一方面由于后續(xù)數(shù)據(jù)處理的不當(dāng)也造成了一些不必要的數(shù)據(jù)缺測，地面氣象觀測人員平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，不斷提高業(yè)務(wù)水平，認(rèn)真研讀各類業(yè)務(wù)文件、規(guī)定，充分理解數(shù)據(jù)文件的格式、類型。同時(shí)可以通過“地面觀測輔助軟件”備份新型站計(jì)算機(jī)中的相應(yīng)參數(shù)至備份計(jì)算機(jī)ISOS相應(yīng)目錄，且每小時(shí)自動(dòng)將MOI軟件中AwsDataBase里的B庫、C庫，SMO中的設(shè)備、質(zhì)控、訂正中的小時(shí)、分鐘數(shù)據(jù)及天氣現(xiàn)象綜合判斷的分鐘數(shù)據(jù)備份到備份機(jī)下，從而實(shí)現(xiàn)新型站業(yè)務(wù)機(jī)與備份站業(yè)務(wù)機(jī)的共享。如遇雷擊造成新型站串口損壞或整個(gè)計(jì)算機(jī)損壞，只需切換數(shù)據(jù)線到備份機(jī)，直接打開備份機(jī)上的SMO、MOI、MOIFTP等業(yè)務(wù)軟件，便可直接使用，從而最大限度地降低故障對本臺(tái)站業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響。

[1] 中國華云技術(shù)開發(fā)公司.DZZ5型自動(dòng)氣象站用戶指南及系統(tǒng)說明[M].北京：中國華云技術(shù)開發(fā)公司，2013.

[2] 劉佳明,黃開燮,童章志.區(qū)域自動(dòng)站常見故障維護(hù)及分析[J].福建電腦, 2014(12):152–153.

[3] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定使用手冊[M].北京:氣象出版社,2016.

[4] 樊改娥,高香元,劉培娥.淺析自動(dòng)氣象站故障[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008,18(23):217-218.