DSS1型雪深传感器的故障排查及日常维护.pdf

145青海科技202304气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY0 引言雪深是指从积雪表面到地面的垂直深度，以厘米（cm）为单位，取整数1。随着气象观测技术的发展，自动气象站已广泛应用到各行各业，如气象、农业、林业、交通等部门，雪深传感器作为自动气象站的组成部分，既可以作为单独的传感器挂接在自动气象站上，也可以作为独立的雪深观测仪使用，使观测结果客观化、观测资料连续化，减少了台站观测人员的工作量，进一步提高了观测质量和观测效率2,3。本文针对 DSS1 型雪深传感器常出现的故障、维护等展开讨论，以期为保障雪深观测的稳定运行提供帮助。1 系统组成DSS1 型雪深传感器由电源系统、激光测距探头、处理控制单元、安装支架等组成。电源系统为处理控制单元提供稳定的直流电压，处理控制单元对激光测距探头进行供电并进行数据的采集、处理，并将数据发送至自动气象站。自动气象站将数据通过串口服务器发送到业务机（图 1）。图 1 DSS1 型雪深传感器系统组成2 工作原理DSS1 型雪深传感器基于激光测距技术，采用相位法测距，用无线电波段频率对激光束进行调制，测定调制光往返测量一次所产生的相位延迟；根据调制光的波长，换算出此相位延迟所代表的距离，即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。雪深传感器将数据采集、处理后通过 RS-232 信号线缆与自动气象站通信，自动气象站与串口服务器通过光纤连接通信，串口服务器将自动气象站进行串口分配后，通过光纤将数据显示在业务机。作者简介:李海英(1979-),女,工程师,从事综合气象业务工作。E-mail:。*通信作者:张仙(1978-),男,高级工程师,从事气象装备保障工作。E-mail:。DSS1 型雪深传感器的故障排查及日常维护李海英1 张 仙1*吉秀娟1 赵 玮2（1.青海省海西州气象局，德令哈 817099；2.青海省气象局，西宁 810001）摘 要：雪深是因降雪在地面上累积的积雪深度，较厚的积雪对交通工具、冬作物、家畜和林木生产以及农业设施等会造成严重的损害。雪深传感器是一种能够自动连续地测定积雪深度的仪器设备，文章针对 DSS1 型雪深传感器的故障排查及日常维护进行分析讨论，结果可为使用该型号产品的气象部门开展故障排查及日常维护提供参考依据。关键词：故障排查；日常维护；雪深传感器中图分类号：P414.9+5 文献标识码：A 文章编号：1005-9393(2023)04-0145-03146青海科技202304气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY3 故障排查雪深传感器常见的故障现象表现为数据缺测或异常，若遇到雪深数据异常，业务人员可按以下步骤进行排查。3.1 数据缺测排查若雪深数据缺测时，按以下步骤进行排查解决：（1）检查雪深处理控制单元运行指示灯是否为秒闪，市电接入电压是否在 AC220V 左右，直流转换模块是否正常，处理控制单元供电口的电压是否在 DC13.8V 左右。（2）检查雪深传感器线缆插头是否牢固、有无脱落或松动，重新接线或插拔时应在断电条件下进行。（3）检查雪深传感器到自动气象站主采集器间的 CAN/RS-232 信号线是否短路或断路。（4）将雪深处理控制单元与计算机用调试线连接，打开“sscom32.exe”串口助手调试软件，发送“samples”调试命令，若数据未返回，则说明传感器有故障（图 2）。3.2 数据异常排查若雪深数据异常时，按以下步骤进行排查解决：（1）检查雪深传感器观测区域内是否有障碍物，如蛛丝等物。（2）对雪深传感器每月进行校准。（3）检查接地线是否牢固、良好。（4）若雪深传感器校准后数据仍存在异常等情况，联系厂家指导或更换。4 日常维护DSS1 型雪深传感器在运行过程中定期维护是必不可少的，维护操作包括记录的处理和设备的维护，主要有以下方面：无积雪时，仪器产生的异常数据应及时删除；有积雪时，仪器产生的异常数据按缺测处理；受测雪面因踩踏造成破坏后至恢复原状前，按缺测处理。维护雪深传感器前，先断开与自动气象站采集器之间的数据线，避免疑误数据的产生。每日检查雪深传感器的外观和运行情况，保持测雪板区域平整无草、基准面水平整洁。每日检查雪深观测数据是否正确，若数据有误，应及时进行现场校准等维护工作。禁止任何物体进入传感器观测区域。雪深传感器在运行期间，严禁直视发射窗口和长时间直视测量面上的激光红点。非降雪期，为了延长雪深传感器蓄电池的使用寿命，应定期进行充放电，清洁测距探头，测距探头外加防护罩保护。每月定期检查雪深传感器的防雷接地情况。雪深传感器基座图 2 samples 命令读取雪深传感器数据147青海科技202304气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGYTroubleshooting and Routine Maintenance of DSS1 Snow Depth SensorLiHaiying1,ZhangXian1,JiXiujuan1,ZhaoWei2（1.MeteorologicalBureauofHaixiPrefecture,QinghaiProvince,Delingha817099,China;2.MeteorologicalBureauofQinghaiProvince,Xining810001,China）Abstract:Snowdepthisthedepthofsnowaccumulatedonthegroundduetosnowfall,andthickersnowcovercausesseriousdamagetotransportation,wintercrops,livestockandtreeproduction,andagriculturalfacilities.Snowdepthsensorisaninstrumentthatcanautomaticallyandcontinuouslymeasuresnowdepth.ThispaperanalyzesanddiscussesthetroubleshootinganddailymaintenanceofDSS1snowdepthsensor,andtheresultscanprovideareferenceforthemeteorologicaldepartmentusingthismodeltocarryouttroubleshootinganddailymaintenance.Keywords:Troubleshooting;Routinemaintenance;Snowdepthsensor的接地线应接入观测场地网，每年春季检查接地电阻是否 44,5。5 维修实例实例 1：德令哈站雪深数据曾出现过跳变现象，对雪深传感器进行校准后恢复正常，基于这种故障现象，每月定时对雪深传感器进行校准后，未出现过疑误数据。实例 2：2020 年 9 月 26 日，茶卡站无积雪，雪深数据为“248”，达雪深传感器测量上限，该数据明显为错误数据。经检查发现雪深传感器发射窗口处有蜘蛛丝，清除后数据恢复为正常值“0”。6 小结除了准确、快速地解决雪深传感器日常出现的故障，及时维护也是保证设备获取可靠观测数据的重要前提。本文对 DSS1 型雪深传感器的故障判断和日常维护进行了分析，所述流程和方法可为使用该型号产品的部门或台站提供参考。雪深传感器作为新的气象观测设备，在服役的高海拔恶劣环境中依然有出现其他故障的可能，仍需要基层一线业务人员不断地去摸索和研究。参考文献:1中国气象局.地面气象观测规范S.北京:气象出版社,2003.2中国气象局气象探测中心.新型自动气象站实用手册M.北京:气象出版社,2016.3李黄.自动气象站实用手册M.北京:气象出版社,2007.4QX3-2000气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范S.5QX4-2000气象台站防雷技术规范S.