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摘要 为了使业务人员对DCS1型称重式降水传感器有较全面的认识，介绍乌兰站出现的综合故障现象和特点，分析故障原因，通过查找与排除，阐述称重式降水传感器的诊断和维修要点，指出在日常保障维护中结合经验与方法，能更有效、更准确地进行故障分析。
关键词 称重式降水传感器；故障；诊断；排除；日常维护
中图分类号 P414.9 5 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2016）15-0233-01
随着称重式降水传感器在3 000 m及以上的高海拔地区国家自动站和区域站中的广泛布网，技术保障就成为发挥其效益的根本保证。由于称重式降水传感器有多种型号，在硬件结构方面较翻斗式雨量传感器更为复杂，因此称重式降水传感器在基层台站维护和保障层次面临更大的挑战。有很多技术保障维护人员从不同型号、不同角度研究称重式传感器的数据应用、结构[1-2]。从实践中总结、分析和探讨称重式降水传感器的日常维护与故障维修的方法与经验，为更多基层台站的维护维修奠定基础、提供参考。
1 称重式降水传感器介绍
DCS1型称重式降水传感器由承水口、外壳、内筒、载荷元件、处理单元、底座组件、防风圈组成[3-4]。安装在观测场内水平的混凝土基础上，承水口保持水平。根据冬季地面积雪情况，承水口距地面高度一般选择在（120±3）cm，在北方积雪厚度较高的个别地区可以选择（150±3）cm。防风圈应高于承水口约2 cm且开口应朝北。传感器内含嵌入式处理器，进行数据采样和处理，直接输出数据。采集器按一定协议直接读取其数据，对质量变化的快速响应以测量降水量。
2 故障现象及排查
2.1 故障现象
2016年1月7日乌兰地区周边均有固态降水，其中一区域站所在地达到一定厚度的积雪，但终端软件上显示该站无降水。2016年3月22日乌兰地区有降水现象且人工测量降水量达到5.1 mm，自动站采集数据显示无降水。经统计发现，在湿度大或风速较大的夜间，2：00—7：00出现0.1 mm降水的现象较多，相反白天出现野值的现象较少。
2.2 故障分析与排查
2.2.1 检查内筒防冻液和防蒸发液的液位与重量。通过对故障区域站称重式降水传感器的线路和各个接线口的检查发现：在前后2次维护的时间段由于乌兰地区出现过2次大风天气，内筒沉积了大量沙尘及几只小型鸟类的尸体，且防冻液明显减少。经过对称重式传感器断开电源、拔下的数据线进行拆卸清理并加注防冻液和防蒸发油，再次测试数据恢复正常。原因分析：在日常無故障出现情况下的维护中，特别是一些较偏远区域站的维护，一般每月进行1次。因此，出现故障的原因一般为检查、维护间隔时间较长，在时间上造成了一定的盲区；称重式降水传感器容易出现小量的降水野值，致使终端无故出现小量降水数据时容易被观测人员忽视，从而造成有大的降水时出现故障，使得所采集数据错误甚至无数据。
2.2.2 排查称重式降水传感器线路连接是否脱接。自动气象站称重式降水传感器的电源线和数据线应接到采集器相应的电源和降水接线端子，电源线、数据线应穿入带屏蔽层的线槽内，线槽应安置在电缆沟内。通过对乌兰自动站称重式降水传感器线路的检查发现，由于前一日进行维护时操作不当，致使数据线连接处松动而出现终端软件无降水数据的现象。原因分析：在日常维护中，操作人员清洁时未注意各个接线端口是否松动，甚至会出现在插拔时正负极的短路，就会在数据终端出现较大值的降水量。
2.2.3 确定降水数据是否存在野值。虽然DCS1型称重式降水传感器已更换新的传感器（其原理为以阻断对光的感应判断是否有降水），但仍有降水野值。因此，要求观测员在观测发报时准确判断夜间是否有降水的天气现象，以确定所采集的降水数据是否为应作删除处理的野值。
3 日常维护方法
为了使称重式降水传感器获取准确的降水数据，在做好正确安装的同时，必须做好以下日常维护：一是避雷装置符合要求。称重式降水传感器基座的接地线就近接入观测场地网，接地电阻应≤4 Ω。每年春季，特别是汛期前一定要对称重式降水传感器进行防雷安全检查。二是自动站保障人员应严格按照仪器维护要求，按时巡视、仔细检查、细心维护设备电源供电情况和仪器各接线口的连接情况等。三是当内筒的液体或沙土、树叶、昆虫杂物过多时，应及时清空、清洁，然后添加相应的防冻液和防蒸发油。四是维护之前应先断开称重式传感器电源，拔下的数据线，防止数据线正负极相接触。维护完毕后，再接上电源线和数据线（检查各连接线是否牢固），否则会产生大量的降水值。经常细致地对传感器各部分进行检查维护，可以预防和减少故障的发生，把故障排除在初级阶段，避免出现大的或损坏性的故障，以保证设备连续正常工作，为气象预报的参考提供准确数据。
4 参考文献
[1] 李林，范雪波，崔炜，等.称重式降水传感器异常降水记录特征分析[J].气象科技，2015（3）：422-425.
[2] 虎永发.DSC2型称重式降水传感器误报降水原因分析[J].现代农业科技，2014（6）：256-257.
[3] 刘冬冬，王海龙，马晓璐，等.DSC1型称重式降水传感器工作原理及维护维修[J].山东气象，2014（5）：83-86.
[4] 巩宏亚，谢万军，马良，等.浅谈称重式降水传感器[J].甘肃科技，2013（1）：60-62.
关键词 称重式降水传感器；故障；诊断；排除；日常维护
中图分类号 P414.9 5 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2016）15-0233-01
随着称重式降水传感器在3 000 m及以上的高海拔地区国家自动站和区域站中的广泛布网，技术保障就成为发挥其效益的根本保证。由于称重式降水传感器有多种型号，在硬件结构方面较翻斗式雨量传感器更为复杂，因此称重式降水传感器在基层台站维护和保障层次面临更大的挑战。有很多技术保障维护人员从不同型号、不同角度研究称重式传感器的数据应用、结构[1-2]。从实践中总结、分析和探讨称重式降水传感器的日常维护与故障维修的方法与经验，为更多基层台站的维护维修奠定基础、提供参考。
1 称重式降水传感器介绍
DCS1型称重式降水传感器由承水口、外壳、内筒、载荷元件、处理单元、底座组件、防风圈组成[3-4]。安装在观测场内水平的混凝土基础上，承水口保持水平。根据冬季地面积雪情况，承水口距地面高度一般选择在（120±3）cm，在北方积雪厚度较高的个别地区可以选择（150±3）cm。防风圈应高于承水口约2 cm且开口应朝北。传感器内含嵌入式处理器，进行数据采样和处理，直接输出数据。采集器按一定协议直接读取其数据，对质量变化的快速响应以测量降水量。
2 故障现象及排查
2.1 故障现象
2016年1月7日乌兰地区周边均有固态降水，其中一区域站所在地达到一定厚度的积雪，但终端软件上显示该站无降水。2016年3月22日乌兰地区有降水现象且人工测量降水量达到5.1 mm，自动站采集数据显示无降水。经统计发现，在湿度大或风速较大的夜间，2：00—7：00出现0.1 mm降水的现象较多，相反白天出现野值的现象较少。
2.2 故障分析与排查
2.2.1 检查内筒防冻液和防蒸发液的液位与重量。通过对故障区域站称重式降水传感器的线路和各个接线口的检查发现：在前后2次维护的时间段由于乌兰地区出现过2次大风天气，内筒沉积了大量沙尘及几只小型鸟类的尸体，且防冻液明显减少。经过对称重式传感器断开电源、拔下的数据线进行拆卸清理并加注防冻液和防蒸发油，再次测试数据恢复正常。原因分析：在日常無故障出现情况下的维护中，特别是一些较偏远区域站的维护，一般每月进行1次。因此，出现故障的原因一般为检查、维护间隔时间较长，在时间上造成了一定的盲区；称重式降水传感器容易出现小量的降水野值，致使终端无故出现小量降水数据时容易被观测人员忽视，从而造成有大的降水时出现故障，使得所采集数据错误甚至无数据。
2.2.2 排查称重式降水传感器线路连接是否脱接。自动气象站称重式降水传感器的电源线和数据线应接到采集器相应的电源和降水接线端子，电源线、数据线应穿入带屏蔽层的线槽内，线槽应安置在电缆沟内。通过对乌兰自动站称重式降水传感器线路的检查发现，由于前一日进行维护时操作不当，致使数据线连接处松动而出现终端软件无降水数据的现象。原因分析：在日常维护中，操作人员清洁时未注意各个接线端口是否松动，甚至会出现在插拔时正负极的短路，就会在数据终端出现较大值的降水量。
2.2.3 确定降水数据是否存在野值。虽然DCS1型称重式降水传感器已更换新的传感器（其原理为以阻断对光的感应判断是否有降水），但仍有降水野值。因此，要求观测员在观测发报时准确判断夜间是否有降水的天气现象，以确定所采集的降水数据是否为应作删除处理的野值。
3 日常维护方法
为了使称重式降水传感器获取准确的降水数据，在做好正确安装的同时，必须做好以下日常维护：一是避雷装置符合要求。称重式降水传感器基座的接地线就近接入观测场地网，接地电阻应≤4 Ω。每年春季，特别是汛期前一定要对称重式降水传感器进行防雷安全检查。二是自动站保障人员应严格按照仪器维护要求，按时巡视、仔细检查、细心维护设备电源供电情况和仪器各接线口的连接情况等。三是当内筒的液体或沙土、树叶、昆虫杂物过多时，应及时清空、清洁，然后添加相应的防冻液和防蒸发油。四是维护之前应先断开称重式传感器电源，拔下的数据线，防止数据线正负极相接触。维护完毕后，再接上电源线和数据线（检查各连接线是否牢固），否则会产生大量的降水值。经常细致地对传感器各部分进行检查维护，可以预防和减少故障的发生，把故障排除在初级阶段，避免出现大的或损坏性的故障，以保证设备连续正常工作，为气象预报的参考提供准确数据。
4 参考文献
[1] 李林，范雪波，崔炜，等.称重式降水传感器异常降水记录特征分析[J].气象科技，2015（3）：422-425.
[2] 虎永发.DSC2型称重式降水传感器误报降水原因分析[J].现代农业科技，2014（6）：256-257.
[3] 刘冬冬，王海龙，马晓璐，等.DSC1型称重式降水传感器工作原理及维护维修[J].山东气象，2014（5）：83-86.
[4] 巩宏亚，谢万军，马良，等.浅谈称重式降水传感器[J].甘肃科技，2013（1）：60-62.