无人自动气象站具有无需人员操作、采集数据及时、传输连续性强、信息量大的优点。其数据传输主要取决于通讯模块的数据传输性能,但是不能排除其它部件故障时影 响其数据正常生成和传输,因此,常见的硬件故障与解决方法有一下几点:
一、采集器故障分析及处理方法
采集器作为无人自动气象站的核心部件,其故障后会直接导致采集数据异常或者不能采集数据。遇此情况先要查看采集器运行指示灯状态是否正常,若不正常,则重新启动采集器,看其指示灯状态是否恢复正常,如恢复正常说明是采集器运行过程中死机,如不能恢复正常则说明采集器内硬件或软件有故障,其硬件故障可以维修或更换相 应硬件或整个采集器,而软件故障可重新对其灌程序来解决。
二、各种传感器故障分析及处理方法
自动气象站各类传感器是直接采集各类气象要素值的器件,其好坏和制作的精细度都 能影响到自动站性能,如数据准确度、数据可用性等。在无人自动站运行过程中如出现某个气象要素数据无显示或显示不正常,在排除是采集器和供电系统的故障所引起 的外,应首先检查传感器在采集器的接线是否牢固,接触是否良好,然后检查传感器线缆是否受损,否则是传感 器本身老化性能下降或者损坏所致,应更换该传感器。
三、供电系统故障分析及处理方法
无人自动气象站的供电系统都是采用的太阳能供电,其系统主要由一块太阳能板、太 阳能控制器和蓄电池组成。当太阳能供电系统出现故障时,会直接导致自动站不能工作或工作不正常。此种情况应打开采集器门检查控制器指示灯状态、测量太阳能电池板两极的电压(如:断开测量在白天有太阳时会在20V左右)、测量蓄电池两端的电压(11.5V一 13.7V)、测量控制器负载端的电压(应与蓄电池端的电压值差不多)。经过这样的检查和测量可以判定是哪部分出现的故障。当蓄电池损坏或性能严重下降而其它部分正常时,会出现白天有太阳时自动站工作正常,晚上蓄电池储电量用完时自动站又不能工作,这种情况可通过对蓄电池的正负两极直接测量(最好带上一个负载),会发现其电压值下降很快或有跳变的现象,说明蓄电池性能下降或损坏,需更换蓄电池。
四、通讯模块故障分析及处理方法
无人自动气象站中的通信方式是GPRS通信方式,采用了一块GPRS通讯模块,它是无人自动气象站数据上传中心站的主要通道,也是唯一通道,其故障会直接导致观测数据不能上传。
判断模块物理链接是否正常:系统上电后,绿色的电源指示灯将被点亮,随后将听到嗡鸣器发出连续两声“嘀、嘀”的嗡鸣声,表示设备上电成功。设备上电后,网络灯由一秒一闪变为三秒一闪,表明设备已经正常,无线 网络注册正常。
判断模块与中心站链接是否成功:通过串口观察上报数据成功后,中心站应该有回应或者与中心站联系确认 小时数据上报成功,心跳包数据传输无误,此时就可以证明连接成功。模块不能成功链接的可能原因:①站点设备不能登录GPRS网络;②中心站软件没有正常启动;③站点其他通信参数设置不正确(设置区站号、通讯方式等);④ 电信部门无线网关出问题,导致自动站终端设备不能和中心站静态IP主机建立通信连接;⑤中心站服务器静态IP地址绑定,端口映射,虚拟网映射可能有问题。
GPRS模块不能登录中心站的原因:SIM卡是否欠费及是否开通GPRS业务。GPRS模块中参数(IP地址、端口号等)配置与中心站参数不符合。GPRS网络信号太弱。移动基站暂时故障,基站通信协议更新等问题导致暂时不能登录。GPRS天线或模块信号线连接不好,SIM损坏或欠费等。特殊情况下,若无线网络数据信道拥挤,导致暂时登录困难。模块自身硬件故障(GPRS模块死机、GPRS模块损坏)。
GPRS模块指示灯持续异常:如果电源指示灯不亮或者亮度不稳、网络灯指示不亮或者嗡鸣器持续呜叫,此时系统在进行初始损坏或者电源板出故障,应及时更换电池或电源板。加电后模块没有正常启动的提示嗡呜声,而是绿色的LED灯闪烁,表示系统检测的电池电压低于最低工作点,系统进入保护状态。网络指示灯处于不规则的频闪状态,偶尔伴有嗡鸣器长鸣,可能是电源工作电压不足或者不稳定。系统供电部分正常,系统加电后能听到两声嗡鸣声,而电源指示灯或者网络灯不亮,可能是指示灯本身出问题。网络指示灯长时间处于一秒一闪注册找网状态,中间间歇熄灭几秒。说明 GPRS通讯模块不能注册登录到无线通信网络。
为了让自动气象站系统工作正常,延长使用寿命,除避免人为因素造成故障,影响正常运行外,要严格按照要求做好日常维护工作。定期检查电源供电情况、采集器和通讯模块的指示灯是否正常;不定期的检查电缆是否损伤或者老化,检查电缆与采集器及传感器连接是否有松动现象;定期打开采集器箱,检查底部进线孔是否密封,并清除进入空隙的杂物。随着自动气象站业务的运行,会有更多的故障和问题出现,要求业务人员在工作实践中不断积累和探索经验,提高对运行中出现的各种问题的应急处理和 维护能力,更好地保障自动气象站资料及时、准确的收集和传输,真正实现自动气象站的优势和价值。