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DZZJ3型交通自动气象站故障分析及维护

王宇1 李迎鑫2

1.湖南省张家界市慈利县气象局,湖南慈利,427200;2.湖南省郴州市气象局,湖南郴州,423000

摘要: 本文介绍了DZZJ3型交通自动气象站的功能,并总结了工作中常见故障,提出故障的处理方法及日常维护措施,以帮助相关维护人员能够快速地排除故障,恢复气象站的正常运行,确保能够准确、及时地收集和传输气象数据,以减少道路交通事故的发生。
关键词: DZZJ3型;交通自动气象站;故障;维护
DOI:10.12721/ccn.2021.157074
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当前,多数交通事故由恶劣天气现象导致。如大雾和雨雪天气会导致能见度降低、路面湿滑、强风、路面温度过高都会影响车辆行驶稳定性,给道路交通造成安全隐患。在道路沿线布设气象监测站,将实时监测数据发送给相关管理部门,辅助相关部门对影响道路安全的大雾、降水、大风、路面结冰等天气现象做出及时预警、提前调度安排,以尽量减小灾害天气所带来的道路交通影响。
根据防灾减灾的需要,交通气象站已成为常规自动气象站的重要补充,为地方政府部门和交通运输部门在防灾减灾方面的科学决策,提供了准确、可靠的气象信息,特别是在道路结冰和大雾天气,能够有效的发布预警信息,从而保证过往车辆的交通安全。当前,在上级和地方政府的支持下,慈利县已建成5个交通气象站,并已全部投入使用,经过两年的运行,在减少道路交通事故方面,发挥了极大的作用,已成为地方防灾减灾至关重要的一环。为确保交通气象站的正常运行,做好维护工作至关重要。
1 交通站的组成及功能
交通气象站是专为交通气象服务而特别设计的一款典型综合多要素交通监测站。它以能见度、天气现象及道面状况监测为核心,并同时测量相关的基本气象参数,主要用于及时发现各路段及关键点的各种异常交通环境因素变化和气象状况,为气象服务和交管部门提供实时的决策科学依据。
本文介绍的是华云升达DZZJ3型交通自动气象站,特点是测量精度高、集成度高、轻便以及易于安装维护。全配置模式下可自动采集路面状况、能见度、路面温度、路基温度、风向、风速、气温、湿度、降水量和天气现象等气象要素信息。内置多种感应部件对路面状况等进行多角度测量,电容式感雨量器,可以实现24小时实时监测,可以及时了解气候信息,对于气候信息及时处理分析,一边能及时的了解天气的变化,从而通知提前进行应对。路面状况识别种类多指标要求:干燥、潮湿、积水、结冰、积雪等5种路面状况,能测量水膜厚度、冰层厚度、雪层厚度;采用埋入式路面传感器,除满足以上要求外,还应输出冰点温度、融雪剂浓度。可识别有/无降水,可输出7 种不同类型的降水(雨、冰雨、毛毛雨、 冰毛毛雨、混合雨/雪、雪和冰雹)和降水强度,可识别视程障碍现象,如雾气(薄雾)、霾(烟雾或沙)或者晴朗。将此测量与前散射信息,温度测量信息结合在一起,通过复杂的计算即可识别降水类型,经过量化处理,能够得到各个气象要素值,从而实现保存和数据传输。
2 故障分析及维护
2.1常见故障
慈利县交通气象站经过两年的运行,总体运行稳定,但在日常中小问题还比较多,经总结设备故障常出现在通讯模块、供电系统、物联网卡和各传感器。在设备运行过程中,经常会无数据、数据传输中断、无通信以及数据错误等问题,对常见故障进行分析总结,以减少故障发生,确保气象数据正常传输。
2.2故障处理及维护
2.2.1 通信故障。有线方式接入CAWSAnyWhere,当自动站检测到网口建立正常的网络连接后,首先向数据接收计算机的CAWSAnyWhere软件发送注册包进行中心注册,之后按照CAWSAnyWhere的调度自动上报观测数据。通过有线方式接入CAWSAnyWhere需要在自动站数据采集器中设置网络参数,包括:网络状态、网口自动吐数方式、自动站本机IP、自动站路由参数、数据服务器IP及接入端口、自动站站点号。网络参数可以利用串口工具软件连接采集器RS232-1口进行设置。RS232-1串口通讯参数为:波特率9600,无校验位,数据位8,停止位 1。当前使用的是4G物联网卡,若插上卡后不能正常传输数据,说明通讯不正常,需跟运营商联系,可能是物联网卡需要重新未激活,因为当前14位物联网卡只能在一台仪器上使用,更换仪器后需重新激活,当地信号弱,信号时好时坏,导致数据传输不正常。还要检查通信模块是否老化、遭雷击等情况,需对设备进行更换。还应检查设备连接部件是否有松动情况。
2.2.2供电系统故障。DZZJ3交通气象观测站的电源系统,一般分为交流供电、太阳能供电(直流供电)和交直流供电(需定制)和风光互补供电(需定制)的四种方式。供电系统由太阳能板的输出电压和蓄电池两部分组成。太阳能电池板是自动站电源系统中的核心部分,它作用是将太阳辐射转换为电能,为蓄电池充电,同时为自动站提供工作的能量。太阳板的安装需要注意,在不同的纬度安装太阳能板,角度不同。由于中国大部分处于温带,一般与地面夹角为40到60度之间即可,在纬度很高的地方,角度可适当增大。若电源系统故障,应检查太阳能的方位是否为正南、充电板是否断开和太阳能板面有无破损,然后测量太阳能板的输出电压,正常输出电压应在12V以上,若低于12V说明太阳能板有损坏。蓄电池应放置在阴凉、干燥处,避免受到阳光直射和辐射,并且电池不能倒置,确保连接稳固。在使用过程中应定期进行检查、测试,正常输出电压应在10-13V之间。
2.2.3 传感器故障
(1)雨量传感器故障。首先断开雨量传感器连接线,用工具触碰采集器感应部位,同时查看有无雨量输出数据,若有数据则表示采集器正常。若无对应数据,则可能外筒出水口有杂物堵塞,需清洗外筒并疏通出水口。应定期进行雨量校准、清理外筒等。
(2)温度传感器故障。断开电源,用万用表欧姆档测量温度传感器电阻值,通过换算跟当前气温进行对比或者接通电源用万用表测量温度传感器信号是否有0.1V左右的电压信号,如果信号正常,需要更换采集器继续测试。如果没有信号,则表示温度传感器损坏或者线路没有连接好。应定期清理周边杂草等卫生情况。
(3)湿度传感器故障。湿度传感器故障检测大致跟温度传感器一样,用万用表电压档测试,若所测的电压值扩大一百倍与当前湿度基本一致,则表示传感器正常,若不一致则说明传感器故障,需更换。应定期清理周边杂草等卫生情况。
(4)风向、风速传感器故障。风速、风速传感器一般不会损坏,若数据出现异常,可能由于传感器损坏导致也可能是连接线路松动导致。首先检查线路是否连接好,其次断开电源,用替换组件的方法进行排除故障。应定期检查风向风速传感器转动是否正常。
(5)能见度传感器故障。能见度传感器首先应该检查连接线路和电源连接是否有松动等情况;其次需检查采集器设置是否正确,若以上都没问题,通过对应的数据线间笔记本与采集器进行对接,直接查看能见度数据是否正常。能见度传感器维护,应定期清洁发射机和接收机的镜头和罩。
3结语:当交通气象站出现故障时,要及时进行维护处理,结合故障现象、充分利用其原理以及运行情况来进行故障点的判断,从而快速、高效的修复设备,以确保正常运行。技术人员在日常工作中要多总结经验,以提高交通气象站的维护能力。
参考文献:
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