zqz-cii型浙江省自动气象站维护维修技术手册doc40页

zqz-cii型浙江省自动气象站维护维修技术手册doc40页内容摘要：

整参数都存储在 EEPROM 中，用户不可改变出厂设置。 PTB220 有三种输出方式：软件可设的 RS232 串行输出； TTL 电平输出；模拟（电压、电流）输出、脉冲输出。 PTB220 有两种低功耗工作方式：软件可控 的睡眠模式；外部激励触发模式。 温湿度传感器 现阶段Ⅱ型站配备的温湿度传感器为芬兰 VAISALA 公司制造的 HMP45D湿度与温度探测器。 其感温元件是 Pt100 铂电阻， 0oC 时的电阻 R0 为 100 欧。 铂电阻计算公式： Rt=R0*(1+At+Bt2) 15 换算出温度计算公式： t=A+B*Rt+C*Rt2 A、 B 、 C 为常数。 t 为温度（℃）， R0 为标准电阻值 100。 基本上是阻值每变化 欧 姆 ,温度变化 1℃。 其感湿元件是高分子湿敏电容。 高分子湿敏电容的电容 CH 随高分子膜的吸、放湿而变化， CH 是 RC 振荡电路中的重要参数。 测出 RC 振荡电路的频率即可计算出 CH 值，从而计算出大气相对湿度值。 进行温度补偿和其他计算处理后，相对湿度值将更为精确。 湿 度计算公式： RH=KV K 为常数。 RH 为 湿 度（ %）， V 为 湿 度信号电压。 风向传感器 风向的信号发生装置由格雷码盘、发光管、光敏管等组成。 风标通过转轴带动格雷码盘转动，码 盘是一个圆形金属薄片，上面有七个不同等分的同心圆，同心圆由内到外分别作 1 3 6 128 等分，每个相邻等分不是被挖空就是未被挖空，或者说不是透光就是不透光。 对应每个同心园的上下面有一组发光管和光敏管，共 7 组。 风标转动时，由于同心圆的透光或不透光， 7 个光敏管上接收到或接收不到光， 7 根信号线上或是“ 1”或是“ 0”，这就完成了风向到格雷码的转换。 每组格雷码有 7 位，代表一个风向。 由于外圈是 128 等分，故风向分辨力为 360o/128≈。 风速传感器 16 风速传感器的感应元件为三杯 式风杯组件，信号变换电路为霍尔集成电路。 在水平风力的驱动下，风杯组旋转，通过轴带动磁棒盘旋转，其上的数十只小磁体形成若干个旋转的磁场，在霍尔磁敏元件中感应出脉冲信号，其频率随风速的增大而线性增加。 测出频率就可计算出风速。 雨量传感器 雨量传感器的核心部件是上下排列的三个翻斗，从上而下分别称为上翻斗、计量翻斗、计数翻斗。 计量翻斗翻转一次，表示下了 毫米的雨。 为了计量正确，上有上翻斗作为过渡，以保证无论大雨、小雨，计量翻斗受到相同的冲击力。 下有计数翻斗，装有计数用的磁钢，计量翻斗翻转一次，计 数翻斗也翻转一次，并使安装在固定支架上的干簧管吸合一次，输出一个脉冲。 由于磁钢不安装在计量翻斗上，就不会给计量翻斗带来附加力，使计量翻斗计量正确。 地温传感器 地温感温元件采用铂电阻 Pt100， R0 为 100 欧。 电阻值随温度的变化而变化，采用标准四线制电路测量电阻的变化可计算出温度的变化。 其测量和计算方法与气温相同。 数据采集器电路原理 在 CPU 的控制下，完成数据的连续采集和预处理，包括线性化、定标、计算成要素量，还有数据存贮、显示、与微机通信等功能。 其电路按其功能可分： 接 口与保护电路 17 接口和保护电路将各路传感器的信号传输到数据采集器，并提供防感应雷击保护，还可消除长传输电缆易带来干扰等不良影响。 数据采集电路 数据采集电路包括测量变送电路、 A/D 转换电路、计数电路和数字信号输入电路等，它们在 CPU 实时控制下，根据各个气象要素的不同采样间隔，完成对气象数据的连续采集，并把所得数据交给数据处理电路（ CPU）进行运算处理。 数据处理电路（ CPU） CPU是Ⅱ型站的心脏部分，外部扩展了程序存贮器 ROM，数据存贮器 RAM，可编程定时计数器，可编程通讯接口以及键 盘与显示器电路等。 Ⅱ型站的实时数据采集控制、采集数据的计算处理、计算参数的修正、数据质量控制、数据的存贮、数据的显示、与外部的数据通信以及系统的自检、故障诊断等均由它来完成。 数据存贮电路 用于程序和数据的存贮。 由于采集器有后备电源，在市电停电时它继续正常工作并把正点数据存贮下来，正点数据的存贮可使Ⅱ型站在停电或通信故障的情况下保留正点气象数据，待恢复正常后，继续传输到微机。 键盘与显示电路 数据采集器上装有数码显示管（ LED）和轻触键（在标题中称之为“键盘”），通过轻触键功能的选 择，数码显示管会显示相关气象要素的实时气象数据。 18 通信电路 提供数据采集器与微机的通信信道。 电源电路 数据采集器可使用交直流两种电源，这两种电源均来自后备电源箱。 市电正常供电情况下，使用市电，无市电时使用蓄电池的直流电。 市电经变压、整流后得到的直流电或蓄电池供应的直流电经直流 /直流变换电路变换，输出 +5V、177。 12V 三组电源给采集器和传感器使用。 由于数据采集器可交流供电，在特定情况下，例需给蓄电池充电时，可不用后备电源而直接使用市电。 后备电源 备而有用。 市电正常时，起 安全隔离和抗干扰作用；市电不正常时，容量为 38Ah/12V 的蓄电池可保证数据采集器在停电情况下工作三天。 避雷器与抗干扰电路 专用避雷器件和抗干扰器件。 隔离变压器 安全隔离和抗干扰用。 蓄电池 蓄电池容量为 38Ah/12V，可保证数据采集器在停电情况下工作三天。 充电电路 平时使蓄电池处浮充状态。 第三章 日常维护 为保证自动站能良好的运行 ,应定期进行维护检查 ,一般每月进行一次。 并警惕危害性天气如雷电、大风、冰雹、高温、严寒、长时间大雾等给仪器设备带 来的损害。 温湿度传感器的维护 温湿度传感器悬挂在百叶箱内，维护时先将传感器自备的黄色帽套上，用湿布轻轻擦拭其外表，再将百叶箱内外擦拭干净即可。 若发现传感器头上白纸有灰尘时，可用干软毛刷轻轻刷去。 气压传感器的维护 气压传感器系进口器件，安装在采集箱内，应保持与周围环境空气一致，并经常清洁箱顶的灰尘。 风传感器的维护 观察风传感器转动是否灵活，若有怀疑，可在 1 级风时再观察，若确实不灵活，应予更换。 冰雹、雷电、大风等灾害性天气会损坏风传感器，因此，灾害性天气过后应及时、仔细检查风传感 器是否受损。 雨量传感器的维护 雨量传感器的核心部件为二只翻斗，电子元件较少，理论上是最可靠的传感器，实际上问题最多，是最需要维护保养的传感器。 20 一般主要是灰尘、树叶、昆虫等堵塞流水口或结网而影响翻斗翻转。 因此，应经常拆下筒身予以检查。 检查时，应轻取轻放，千万不能撞击翻斗而引起翻斗翻转。 清洗步骤 : A、旋下采集器后面板上的雨量插头； B、旋下雨量筒外三颗固定螺丝，轻轻取下雨量筒外壳，并对外壳内盛雨处进行清洁，必要时取下中间过滤网； C、用软毛刷沾水对两翻斗、漏斗轻轻刷洗。 洗净后用清水试验，保证机 构完好； D、旋下红黑两个接线柱，检查接线铜片是否生锈，如生锈则要清除锈斑。 检查完好后接上引线，并保证接触良好 ； E、装回雨量筒外壳，旋紧三颗固定螺丝； F、将雨量传感器插头插入数据采集器并旋紧固定，雨量传感器维护完成； 地温的维护 地表面温度的四支传感器应严格按照规范要求 ,传感器的头部应一半在土中，一半在空气中。 埋入土中的感应部分与土壤必须密贴，不可留有空隙。 如果达不到要求则会造成较大的误差。 因此，日常巡视中，要加强检查，尤其在雨过天晴时应及时松土，保持传感器的安装符合规范要求。 浅层地温应注意 安装深度误差，尤其是雨后天晴地温场地面下陷 21 的台站。 深层地温一般不用维护。 采集器的维护 在日常维护时，应注意采集器的整洁，上面无覆盖物。 不要随意操作后面板上的 “ 电源开关 ” 、 “1 、 0” 复位开关和前面板上的“ 复位 ” 键，以免造成误操作。 采集器正常时，面板上的指示灯应每秒闪烁一次。 微机和打印机的维护 按随机附带的说明书维护。 微机中不要安装与气象业务无关的软件，不要连接外网。 电源的维护 ZQZ 电源正常情况下处于浮充状态，每天应检查面板指示灯是否闪亮。 UPS的维护 UPS 的维护常为人所遗忘，特别是冠以 “ 免维护 ” 三字后，就被认为不需要维护，其实不然。 对于供电充足的台站，应每隔 2～ 3月人为的放电一次。 而对于经常停电的台站，应防止充电不足，造成蓄电池过度放电，影响蓄电池的使用寿命。 22 第四章 现场故障判断与排除 现场判断故障的原则、步骤和方法 当自动站出现故障时，只要掌握故障分析和判断的基本原则，按照一定的步骤去排查，则可凭台站人员具备的基础知识和经验，而无需电子方面高深的专业知识和复杂的仪表，即能找到和排除故障。 故障分类 为方便于故障的判断和排除，将故障分 为以下三类： 1. 气象要素测量性能下降。 即一般所说的超差或测量数据严重错误，其特征是自动站正常。 这类故障的判断和排除比较容易，故障原因多半是传感器性能下降引起的。 2. 自动站工作不正常。 即自动站无法正常完成采集、计算、存储、显示、输出数据等功能。 这类故障原因较多，判断和排除比较困难。 属于软件方面的，多半是强干扰，例雷电，引起的；属于硬件方面的，多半是电源系统故障引起的。 有时，强雷电能损坏采集器，导致自动站不能正常工作。 3。