新型自动站的系统构成以及常见故障分析
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一
就是嵌入式系统指的是软硬件基于计算机技术并以应用为中心实现可裁 减、 适应的应用型系统， 该系统由特定的应用程序、 外围硬件设备、 嵌入式微处 理器、 嵌入 式操 作 系统这 四个 系统 组成 。 ４ 、 状态 监控 以及 系统 自检
（ １ ） 状 态监 控
一
１ 、 系统 构成 新 型气象 自 动 站主 要由四个部 分组成 ， 即采集 土壤水分 数据的土壤 水分分 采 集器 ， 采集 太 阳辐射数 据 的辐 射分 采集器 ， 采 集气 候数据 的气 候分采 集器 及 采集地 温数据 的地 温 分采集 器 。 一 般采用 Ｃ Ａ Ｎ总线 在这 些采集 器之 间进 行
１ 、 故 障分析
数据的通讯， 而串口数据的通讯主要采用长线在终端计算机与主采集器系统之 间来进行。 就整个系统而言， 其供 电的主电源是由交流 电转＋１ ２ Ｖ ＤＣ ， 而后备电 源为 配蓄 电池 。 采 用独立供 电来供 气候强 制通风扇 的运行 ， 另外 ， 其主 电源 同样 的 是 由交流 电转＋Ｉ ２ ＶＤ Ｃ， 而后备 电源 也 同样 的是配 蓄 电池 。 ２ 、 主采 集器 工作 原理分 析 新型气 象 自动 站 的主采 集器运 行 系统为Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ￣作 系统 ， 采 用３ ２ ￣ ． Ａ Ｒ Ｍ９ 架构微处理器， 另外还有加载文件系统。 整个系统接收的各个分采集器采集来 的数据 及时序流程的控制都是由系统核心控制单元来承载的， 并进行存储数 据、 计算数据 以及 传输数据 的处理 。 在主 采集器 的 内部 ， 增加 了一个数 据采集 单 元， 该 数据采 集单 元主要 是用 来探 测常规 气象要 素数 据的 ， 可 以观测 并采集 十 米 以内的气 象要素 数据 ， 如空气 温度 、 风 向、 风速 、 相对 湿度 、 气压 、 降水量 、 蒸 发
量 以及 可见 度和太 阳辐射等 。 ３ 、 分采 集器 工作 原理分 析 分采集 器在新 型 气象 自动 站 中主要 负责对应 气象要 素接人Байду номын сангаас传感器 的 测量
（ １ ） 分采集 器 分采集 器包 括很 多采集器 ， 如： 地 温分 采集器 、 土 壤水 分分采 集器 、 气 候分 采集器 、 辐射分 采集器 、 等等， 这 些分采集 器经常 出现 的问题有 以下几个 方面 ： ？
首先， 分采集器工作出现非正常运行 其次， 分采集器电源供电出现故障， 另外， 分采集 器 的 Ｃ ＡＮｉ 盛讯 电缆 出现故 障 。 （ ２ ） 终端计 算机 与 自动站 通讯 终端 计算机 与 自动站通 讯故 障很多都 是 由电源 故障引起 的 ： 首先 ， 蓄 电池 的长时 间超 时使用 以及 长时 间处于低 温状 态使用 ， 过 放 电等等 ， 都会 引起 电源 故 障， 其次， 太 阳能 电池板 或交 流 电的非正 常接入 引起 的 电源 故 障， 另外， 空气 开关跳 开 引起的 电源 故障 。
中图 分类号 ： Ｐ ４ １ ５ ． １ ２ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ｌ ０ ０ ９ — ９ １ ４ ｘ（ ２ ０ ｌ ５ ） ０ １ － ０ ２ １ ０ －０ １
前 育
数据存储量较大、 处理数据速度快、 处理数据的功能强是新型气象 自动站 的 主要特 点 ， 它对 于数据 的存储 采用 的是文 件系 统存储 记录法 ， 这增加 了控制 数据质 量信息 的功能 。 另外 ， 新型 气象 自动 站在设 计模块 或者部件 的思路 时 ， 其 能够按 照统 一的结构 、 标 准、 方法 、 功 能、 规 范来进行 设计 ， 这样 有助于新 一代统 型号 自动站 的形成 ， 该 自动 站还能使 各个模 块之 间以及各个 部件之 间相 互适 应， 使 气象站达 到对 气候 、 天气、 区域观 测的 目的 。 本文 主要对 新型 气象 自动站 进行了分析 ， 首先对其系统构成以及特点进行了分析， 进而研究了新型气象自 动站的常见故障， 并进行了简单分析 ， 最后对自动站的 日常维护提出几点建议， 以期对相关部门起到一定的帮助作用。 新 型气 象 自动站 系统 结构 分析
数据采集 器可 以实 现对通讯 状态 、 系统 电源 电压 以及所 接 的各个传感 器状 态 的定 时 自动 检测 ， 并将 检测 到的状 态情 况定 时传输 给终 端计算 机 ， 这样 有利 于 中心站 计 算机及 时 发现故 障并 能作 出及 时的报 警 。 （ ２ ） 系统 自检 自检技术是在系统设计上增加的， 目的是确保系统的长期稳定的运行， 如 看 门狗 电路 的安装 ， 可 以对 自身运行 状 况进 行定 时检 测 ， 当检 测到数 据采 集器 出现异 常运行 时 ， 看 门狗 电路就 会将 数据 采集器 进行 自动复 位 ， 以便 使得 数据 采集器 能够 长期 稳定 的运行 兰、 新强 气象 自动 站常 见故 障以 及 日常维 护分析
应用 技 术
Ｉ Ｉ Ｎ － ＇ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ Ｊ ｅ ｗ
新 型 自动 站 的 系统 构 成 以及 常 见 故 障 分 析
丁英华 刘 艳
长海 县 Ｉ １ ６ ５ ０ ０ ） （ 大 连市 长海 县 气象 局 大 连市 ［ 摘 要］ 随着科学 技术 的 不断进 步 ， 社 会经 济的快 速 发展 ， 我 国各 个行业 都得 到 了较快 的 发展 ， 其 中气象 业务 的 发展越 来越 向着 现代 化前 进 ， 且 其现代 化 建 设水平逐步提高， 地面气象观测也开始建立大量的新型 自动气象站作为其观测的主要设备。 新型 自动站与以前的气象 自动站相比， 具有高科技含量、 复杂系统结构 等特点 为了确保新型气象 自动站的正常、 安全的运行 ， 对其常见故障以及 日常维护进行分析就显得尤为重要。 本文主要针对新型气象 自动站的系统构成以及常见 故 障进行 分析 ， 以供有 关部 门参 考 、 借鉴 。 ［ 关键 词］ 新型 自动 站 系统 构成 故 障分析
就是嵌入式系统指的是软硬件基于计算机技术并以应用为中心实现可裁 减、 适应的应用型系统， 该系统由特定的应用程序、 外围硬件设备、 嵌入式微处 理器、 嵌入 式操 作 系统这 四个 系统 组成 。 ４ 、 状态 监控 以及 系统 自检
（ １ ） 状 态监 控
一
１ 、 系统 构成 新 型气象 自 动 站主 要由四个部 分组成 ， 即采集 土壤水分 数据的土壤 水分分 采 集器 ， 采集 太 阳辐射数 据 的辐 射分 采集器 ， 采 集气 候数据 的气 候分采 集器 及 采集地 温数据 的地 温 分采集 器 。 一 般采用 Ｃ Ａ Ｎ总线 在这 些采集 器之 间进 行
１ 、 故 障分析
数据的通讯， 而串口数据的通讯主要采用长线在终端计算机与主采集器系统之 间来进行。 就整个系统而言， 其供 电的主电源是由交流 电转＋１ ２ Ｖ ＤＣ ， 而后备电 源为 配蓄 电池 。 采 用独立供 电来供 气候强 制通风扇 的运行 ， 另外 ， 其主 电源 同样 的 是 由交流 电转＋Ｉ ２ ＶＤ Ｃ， 而后备 电源 也 同样 的是配 蓄 电池 。 ２ 、 主采 集器 工作 原理分 析 新型气 象 自动 站 的主采 集器运 行 系统为Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ￣作 系统 ， 采 用３ ２ ￣ ． Ａ Ｒ Ｍ９ 架构微处理器， 另外还有加载文件系统。 整个系统接收的各个分采集器采集来 的数据 及时序流程的控制都是由系统核心控制单元来承载的， 并进行存储数 据、 计算数据 以及 传输数据 的处理 。 在主 采集器 的 内部 ， 增加 了一个数 据采集 单 元， 该 数据采 集单 元主要 是用 来探 测常规 气象要 素数 据的 ， 可 以观测 并采集 十 米 以内的气 象要素 数据 ， 如空气 温度 、 风 向、 风速 、 相对 湿度 、 气压 、 降水量 、 蒸 发
量 以及 可见 度和太 阳辐射等 。 ３ 、 分采 集器 工作 原理分 析 分采集 器在新 型 气象 自动 站 中主要 负责对应 气象要 素接人Байду номын сангаас传感器 的 测量
（ １ ） 分采集 器 分采集 器包 括很 多采集器 ， 如： 地 温分 采集器 、 土 壤水 分分采 集器 、 气 候分 采集器 、 辐射分 采集器 、 等等， 这 些分采集 器经常 出现 的问题有 以下几个 方面 ： ？
首先， 分采集器工作出现非正常运行 其次， 分采集器电源供电出现故障， 另外， 分采集 器 的 Ｃ ＡＮｉ 盛讯 电缆 出现故 障 。 （ ２ ） 终端计 算机 与 自动站 通讯 终端 计算机 与 自动站通 讯故 障很多都 是 由电源 故障引起 的 ： 首先 ， 蓄 电池 的长时 间超 时使用 以及 长时 间处于低 温状 态使用 ， 过 放 电等等 ， 都会 引起 电源 故 障， 其次， 太 阳能 电池板 或交 流 电的非正 常接入 引起 的 电源 故 障， 另外， 空气 开关跳 开 引起的 电源 故障 。
中图 分类号 ： Ｐ ４ １ ５ ． １ ２ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ｌ ０ ０ ９ — ９ １ ４ ｘ（ ２ ０ ｌ ５ ） ０ １ － ０ ２ １ ０ －０ １
前 育
数据存储量较大、 处理数据速度快、 处理数据的功能强是新型气象 自动站 的 主要特 点 ， 它对 于数据 的存储 采用 的是文 件系 统存储 记录法 ， 这增加 了控制 数据质 量信息 的功能 。 另外 ， 新型 气象 自动 站在设 计模块 或者部件 的思路 时 ， 其 能够按 照统 一的结构 、 标 准、 方法 、 功 能、 规 范来进行 设计 ， 这样 有助于新 一代统 型号 自动站 的形成 ， 该 自动 站还能使 各个模 块之 间以及各个 部件之 间相 互适 应， 使 气象站达 到对 气候 、 天气、 区域观 测的 目的 。 本文 主要对 新型 气象 自动站 进行了分析 ， 首先对其系统构成以及特点进行了分析， 进而研究了新型气象自 动站的常见故障， 并进行了简单分析 ， 最后对自动站的 日常维护提出几点建议， 以期对相关部门起到一定的帮助作用。 新 型气 象 自动站 系统 结构 分析
数据采集 器可 以实 现对通讯 状态 、 系统 电源 电压 以及所 接 的各个传感 器状 态 的定 时 自动 检测 ， 并将 检测 到的状 态情 况定 时传输 给终 端计算 机 ， 这样 有利 于 中心站 计 算机及 时 发现故 障并 能作 出及 时的报 警 。 （ ２ ） 系统 自检 自检技术是在系统设计上增加的， 目的是确保系统的长期稳定的运行， 如 看 门狗 电路 的安装 ， 可 以对 自身运行 状 况进 行定 时检 测 ， 当检 测到数 据采 集器 出现异 常运行 时 ， 看 门狗 电路就 会将 数据 采集器 进行 自动复 位 ， 以便 使得 数据 采集器 能够 长期 稳定 的运行 兰、 新强 气象 自动 站常 见故 障以 及 日常维 护分析
应用 技 术
Ｉ Ｉ Ｎ － ＇ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ Ｊ ｅ ｗ
新 型 自动 站 的 系统 构 成 以及 常 见 故 障 分 析
丁英华 刘 艳
长海 县 Ｉ １ ６ ５ ０ ０ ） （ 大 连市 长海 县 气象 局 大 连市 ［ 摘 要］ 随着科学 技术 的 不断进 步 ， 社 会经 济的快 速 发展 ， 我 国各 个行业 都得 到 了较快 的 发展 ， 其 中气象 业务 的 发展越 来越 向着 现代 化前 进 ， 且 其现代 化 建 设水平逐步提高， 地面气象观测也开始建立大量的新型 自动气象站作为其观测的主要设备。 新型 自动站与以前的气象 自动站相比， 具有高科技含量、 复杂系统结构 等特点 为了确保新型气象 自动站的正常、 安全的运行 ， 对其常见故障以及 日常维护进行分析就显得尤为重要。 本文主要针对新型气象 自动站的系统构成以及常见 故 障进行 分析 ， 以供有 关部 门参 考 、 借鉴 。 ［ 关键 词］ 新型 自动 站 系统 构成 故 障分析