浅谈DSG4型降水现象仪的故障处理方法

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　　【摘   要】 许多气象灾害的发生与强降水天气有着直接或间接的关系，如果能够及时监控降水的发生并进行详尽分析，能够给应急决策人员提供更科学的应急避险方案，尽量减轻灾害造成的损失。目前国家气象观测站正在运行的有几种型号的降水现象观测仪，其中DSG4型降水现象仪是由华创维想研发，自动对降水过程进行分析和记录，能够及时向气象工作人员反馈降水情况，起到自动监控、强降水灾害预警的作用。保证仪器的正常运行需要了解仪器的运行原理、出现故障的原因及处理方法，本文主要浅谈针对DSG4型降水现象仪出现的其中几种故障情况采取的处理方法。
　　【关键词】 DSG4型降水现象仪;故障;处理方法
　　[Abstract]  There is a direct or indirect relationship between the occurrence of many meteorological disasters and heavy precipitation weather. If we can monitor the occurrence of precipitation in time and carry out detailed analysis， we can provide emergency decision-makers with a more scientific plan for emergency risk avoidance. Minimize the damage caused by disasters. At present， there are several types of precipitation observation instruments in operation at the National Meteorological Observatory. Among them， DSG4 precipitation phenomenometer is developed by Huachuan Vision to analyze and record the precipitation process automatically. Can timely feedback precipitation to meteorological staff， play the role of automatic monitoring， strong precipitation disaster early warning. To ensure the normal operation of the instrument， it is necessary to understand the instrument. The operation principle of the device， the cause of the failure and the treatment method are discussed in this paper. This paper mainly discusses the methods to deal with some of the faults in DSG4 precipitation phenomenometer.
　　[Keywords] DSG4 precipitation phenomenometer; fault; handling method
　　降水現象的观测是气象观测的内容之一，现今气象监测逐渐向科技信息化发展，降水现象的监测也离不开数字化杰作。DSG4型降水现象仪被广泛应用于降水现象的观测工作中，由于在长期使用后难免会遇到故障，所以应该对故障的发生原因和现象进行分析，运用合理的处理方法解决这些问题。
　　1  DSG4型降水现象仪原理
　　DSG4型降水现象仪由传感器、数据采集单元、供电单元等部分组成，传感器采用现代激光技术的光学遥测系统，通过测量降水粒子的粒径和速度，由此推出降水量、降水类型等，数据采集单元主要对数据进行收集、分析处理、存储和通讯，供电单元为仪器提供稳定可靠的电源供应。DSG4型降水现象仪通过接入测报软件输出相关产品，例如天气现象（雨、阵雨、毛毛雨、雪、阵雪、雨夹雪、阵性雨夹雪、冰雹等）、谱图数据、设备状态信息等。
　　2  DSG4型降水现象仪常见故障及处理方法
　　DSG4型降水现象仪出现故障主要从供电、仪器部件损坏、线缆连接、通讯等几个方面考虑，降水现象仪挂接的综合集成硬件控制器出现故障也会导致业务软件无法采集到数据，综合集成硬件控制器是独立设备，本文主要讨论由于降水现象仪本身原因造成的故障及处理方法。
　　2.1  传感器故障
　　传感器是直接对降水粒子进行测量的部件，与最后得到的产品有直接的关系，传感器出现故障，无法观测直接导致没有数据输出，查看传感器是否出现故障可通过USB转串口线连接电脑，使用串口调试助手向传感器发送命令，查看是否有数据返回，若没有，判断是传感器故障，发送命令查看传感器参数是否设置正确，例如波特率应为9600，若不正确则进行参数修改，若参数设置正确无误，则更换传感器。针对传感器还有另一种情况，由于长时间暴露于空气中，空气中的微尘可能对激光的保护镜造成污染，会导致部分被遮蔽，无法继续用于测量，输出的产品与实际不相符，针对这种情况台站应该隔一段时间对传感器进行维护，例如清洁激光保护镜、清除光路上出现的障碍物等。
　　2.2  采集器故障
　　在确保传感器正常运行的情况下，使用USB转串口线连接电脑和采集器，发送命令，查看是否有数据返回，若没有，则检查与采集器连接各个插头，是否有松动、脱落或损坏，若有，则拧紧，若没有或者拧紧后仍没有数据返回，则考虑是采集器损坏，更换采集器，更换采集器需设置好时间和日期。根据采集器出现故障的原因，可通过巡检尽量避免故障的产生，巡检内容包括：线缆是否损坏需更换、航空插头是否松动脱落、所有机械部件是否松动。 　　2.3  电源障碍
　　电源故障主要体现在无法给整个机子供电、供电电压偏低、传感器供电异常，造成的原因主要有：供电电源连接不正常、电源模块损坏、电源输出功率不足。在排查电源故障时需要检查从供电单元供电到仪器一整个过程中的电源节点的连接，并用万用表测量电压是否正常，包括供电系统交流电输入端电压、直流输出端电压、空载下电源输出电压、采集板上供电电压，判定电源损坏，更换电源。为了延长电池的使用寿命，可以定期检查电源电压、线缆是否有破损等，并对蓄电池进行充放电操作。
　　2.4  设备连接状态不佳
　　在观测工作中，一旦发现降水现象仪连接状态不通，就需要检查通信参数的设置情况，会出现仪器不工作的情况;若正常，检查光电转换模块是否可以正常运行，主要是检查IP地址是否被占用，若不存在这种情况，需要检查内核版本的更新情况，若不是最新需要进行升级;若是最新版本，则需要查看电缆的连接情况，若异常应对电缆重新更换;如果设备连接不通是数据堵塞引起的，应对设备重新启动;若采集模块故障，应重新更换。在干旱少雨的地方要定期检查降水现象仪传感器的灵敏性，简单的检测方法是用随设备自带的小工具在两个探头之间上下晃几下，然后看采集器输出数据是否有天气现象。
　　3  小结
　　现今时代气象观测已经逐步走向全自动化气象观测，对仪器的故障排查和处理方法成為了台站工作者面临的新难题和需要掌握的技能。通过对DSG4型降水现象仪发生故障的原因进行分析，整理出几种出现的常见故障问题及处理方法，当出现故障时可以快速排查确定是什么原因导致的并及时做出正确的处理方案，让仪器在规定时间内恢复正常运行，而不会耽误数据的采集和上传。
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