1、地球科学与环境工程河南科技Henan Science and Technology总第800期第6期2023年3月国家级地面气象无人值守业务运行故障及处理方法樊万珍1孙超3高翔2盛嘉荣2（1.青海省海西州气象局，青海德令哈817000；2.青海省茫崖市气象局，青海花土沟816499；3.青海省刚察县气象局，青海刚察812300）摘要：【目的目的】通过分析国家级地面气象无人值守业务运行故障，提出各类故障应急处理方法。【方法方法】收集整理青海海西无人值守业务运行故障记录，分析原因、处理方法，并进行归纳总结。【结果结果】得出国家级地面气象无人值守业务电源故障、仪器设备故障、软件故障应急处理方法。【结
2、论结论】方便业务人员查阅、掌握各类故障应急处理方法，及时排除故障，提高维护保障能力，确保无人值守业务稳定运行，为气候分析、科学研究和气象服务工作提供可靠的数据支撑。关键词：地面气象观测；无人值守业务；运行故障；处理方法中图分类号：P413.2文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）06-0105-08DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.06.021Operation Faults and Treatment Methods of National UnattendedGround Meteorological ServiceFAN Wanzhe
3、n1SUN Chao3GAO Xiang2SHENG Jiarong2（1.Haixi Meteorological Bureau of Qinghai Province,Delingha 817000,China;2.Mangya Meteorological Bureau of Qinghai Province,Huatugou 816499,China;3.Gangcha Meteorological Bureau of Qinghai Province,Gangcha 812300,China）Abstract:Purposes Through analyzing the failur
4、e of unattended ground meteorological operation at national level,the emergency treatment methods of various kinds of failure are proposed.Methods The operation failure records of unattended service in Haixi of Qinghai Province were collected and sorted out,the causes and treatment methods were anal
5、yzed and summarized.Findings The emergency treatmentmethods of power failure,instrument failure and software failure of unattended ground meteorological service at national level were obtained.Conclusions It is convenient for business personnel to consult andmaster various emergency treatment method
6、s of faults,troubleshoot faults in time,improve maintenanceand support ability,ensure the stable operation of unattended business,and provide reliable data supportfor climate analysis,scientific research and meteorological services.Keywords:surface meteorological observation;unattended service;runni
7、ng failure;treatment method收稿日期：2022-11-24基金项目：青海省重大科技专项“天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”(2019-ZJ-A10)；冷湖赛什腾山天文活动气象条件观测预警研究（2020-YZ-C201）；青海省海西州气象局自筹项目“地面气象观测无人值守业务运行故障时的应急解决方案”（2020ZC08）。作者简介：樊万珍（1979），女，本科，高级工程师，研究方向：县级综合气象业务及管理。通信作者：孙超（1988），男，本科，助理工程师，研究方向：县级综合气象业务。106第6期0引言地面气象观测无人值守采用双套自动站同时观测、同时上传，双条链路热
8、备，实现国家地面气象站观测资料的自动传输与实时监控1，通过优化业务流程，提升气象观测业务质量和工作效率，推动地面气象观测自动化发展。青海省气象局于2017年、2018年探索实现了青海高海拔地区艰苦台站地面气象观测无人值守业务运行2。随着无人值守业务的开展和业务化运行，气象观测设备的维护保障工作成为工作重心3。保障观测数据及时传输，是提高业务质量的关键4。国内许多研究表明，观测设备自动化运行、保证网络畅通是无人值守的关键，保证供电正常是无人值守的重要条件，高清实景监控系统是无人值守的必要手段，设备正常稳定运行是无人值守的基础5-10。青海高海拔无人值守业务运行中也出现了电源系统、观测仪器设备或网
9、络等方面的故障，造成了观测数据准确性差、传输不及时等问题，本研究通过收集整理分析冷湖、茶卡、小灶火、五道梁等国家级无人值守业务运行故障，提出故障应急处理方法，方便故障排查中查询参考，及时排除故障，确保无人值守业务稳定运行，提升保障能力、业务质量和工作效率。1国家级地面气象观测无人值守业务青海省气象局于2017年、2018年按照“一流装备、一流技术、一流人才、一流台站”的要求，在艰苦台址通过布设太阳能和市电双路双电源自动切换电源系统、双套DZZ4型自动气象站观测设备、双链路数据传输网络、远程管控系统实现无人值守业务2-3。自2020年4月1日起，无人值守业务实现了常规气象要素自动观测、部分要素国
10、家级业务单位自动综合判识、视程障碍现象ISOS软件自动判识，通过视频监控系统观测最大冰雹最大直径。天气现象视频智能观测仪于2021年1月16日起开展业务试运行，实现部分综合判识观测项目自动观测。按照 地面气象观测规范气压（GB/T 352252017）和 地面气象观测场规范化建设图册 进行无人值守站业务标准化建设，无人值守站观测场仪器布局如图1所示。业务人员通过终端ISOS软件（运行截图如图2所示）、MDOS平台和天元系统进行数据质控、实时监控和疑误数据处理；通过实景监控图1无人值守站观测场仪器布局樊万珍，等.国家级地面气象无人值守业务运行故障及处理方法天气现象仪1 天气现象仪2 能见度1能见
11、度2云天监控风塔主采集器1主采集器2串口服务器1配电箱1串口服务器2配电箱2百叶箱雪深传感器2雪深传感器1称重雨量传感器1称重雨量传感器2中心标志闪电定位仪蒸发传感器2（凝结类天气现象监控）蒸发传感器1大型蒸发皿1大型蒸发皿2地温分采集器1、2日照计1日照计2草温1草温2地面和浅层地温1、2日照计1日照计2南北标志 南北标志风向南北标志全景安全监控（高度35 m）NNNNN深层地温1深层地温2第6期107和多源观测资料综合分析开展天气监控预报预警服务工作。2国家级无人值守气象站业务运行故障应急处理方法2.1电源故障应急处理方法2.1.1电源系统故障应急处理方法。电源系统故障不能正常输出时，及时
12、用油机发电保障网络传输设备和观测场供电箱供电。观测场闪电定位仪和视频智能现象仪不带蓄电池，电源箱停电会导致数据采集传输中断。太阳能电站故障时，应及时联系厂家技术人员排查故障，并及时汇报上级业务管理部门，逆变器故障及时申请更换。蓄电池电压低于48 V或欠压灯亮，及时用市电或大功率油机充电（5 kW 或更大功率的油机，首选 10 kW 油机），太阳能欠压关机后再用油机充电比较困难。2.1.2设备电源故障应急处理方法。DZZ4自动气象站主采集器电源箱故障不能给主采集器供电时，整个采集器断电，压温湿度、风向风速、降水量、地温（包括草温）设备均会中断数据采集和传输。应及时连接蓄电池给主采集器和RS232
13、/光纤模块供电，蓄电池供电电压1215 V或用能见度、雪深、天气现象仪、日照等设备蓄电池电源应急供电，其中雪深传感器连接比较简单。DZZ4主采集箱和雪深采集器电源连接口如图3所示。综合集成硬件控制器通过一根光纤将所有观测数据实时传输到终端计算机，发挥串口服务功能。发现数据缺测时，应首先确认串口服务控制运行是否正常。PWR1灯亮表示供电正常（正常供电电压在915 V之间）;link灯亮表示多串口网络输出正常。若电压正常,电源灯不亮,则可能是电源控制故障。能见度传感器、雪深观测仪、降水类天气现象仪、日照计设备图2冷湖无人值守站主站ISOS软件运行截图樊万珍，等.国家级地面气象无人值守业务运行故障及
14、处理方法图3DZZ4主采集箱和雪深采集器电源连接口108第6期自带蓄电池，当太阳能和市电、UPS供电系统故障不能供电时，蓄电池电源供电。供电系统故障期间及时检查蓄电池供电电压是否1215 V，设备运行状态是否正常；若不正常需及时更换蓄电池。2.2设备故障应急处理方法2.2.1终端计算机故障应急处理方法。当终端计算机故障时在正点前及时启动备份计算机或备份自动站，操作步骤如下：连接备份计算机或启动备份站，清理备份计算机或备份站 ISOS软 件 待 发 的 历 史 BUFR 数 据 文 件“.ISOSbinSendData”文件夹下的文件；右键点击备份计算机或备份站显示器任务栏“传输客户端”图标，选
15、择并点击“打开高级配置”，“省级服务器IP地址”配置本省信息中心服务器地址（青海省10.181.72.65），其他项均保持原来的设置，点击“确定”按钮（台站消息传输客户端参数配置如图4所示）；右键点击任务栏“传输客户端”图标，选择并点击“重启收发程序”，运行消息客户端；启动备份机或备份自动站ISOS软件，数据传输；因视频智能现象仪只有单套挂接在主站串口服务器上，主站故障排除后应及时切换到主站；同时及时人工质控处理ISOS软件和MDOS正点数据与小时内分钟及极值、极值出现时间等矛盾。以上操作需要注意：切忌备份计算机或备份站ISOS 软 件 待 发 的 历 史 BUFR 数 据 文 件“D:ISO
16、SbinSendData”文件夹下的文件；日常维护做好备份计算机或备份站终端计算机天擎软件运行及杀毒，备份计算机ISOS软件参数文件、数据文件备份；备份计算机或备份站不启用时“台站消息客户端”不启用或将“省级服务器IP地址”清空，其他配置与主站参数配置保持一致。2.2.2综合硬件控制器故障应急处理方法。正点前完成串口服务器故障排除或启用备份自动站，及时联系DZZ4型厂家技术指导。故障应急处理操作步骤：检查串口服务器电源灯PWR应常亮，Ready灯应常亮，网络Link灯闪烁，Fault灯设备正常情况下不亮；若Fault灯亮表示故障告警，按终端计算机故障应急处理流程及时启用备份自动站传输，串口服务器指示灯标示及功能描述见表1；关闭空气开关、断开蓄电池，重新连接蓄电池、打开空气开关，重启串口服务器设备，检查运行状态（台站串口服务器电源结构如图5所示）；所有数据都不能传输到终端计算机时，需要检查排除串口服务器控制模块和光纤故障，光纤转换模块正常 Tx灯常亮，Rx灯闪烁,灯都不亮，光电转换模块及光纤连接出现故障；所有数据传输时断时续时。需要检查IP地址是否有冲突，串口服务器等方面的原因（如202