风速传感器罕见故障及排查

福 建 电 脑 Journal of Fujian Computer

Vol. 35 No.8

Aug. 2019

风速传感器罕见故障及排查

林伟刚1 张家斌2 邝美清1 12

(三明市气象局 福建 三明 365000) (尤溪县气象局 福建 三明 365100)

摘 要 本文因一次国家级自动站风速缺测，通过测量、备件替换、命令检测等方式，对EL15-1C型风速传感器进行故障排查，分析了EL15-1C型风速传感器的故障处理流程及注意事项，解决了因接线端子损坏造成的数据缺测问题。 关键词 风速缺测；端子损坏；故障分析；故障处理 中图法分类号 TP206.3 DOI:10.16707/j.cnki.fjpc.2019.08.019

Rare Failure and Troubleshooting of Wind Speed Sensor

LIN Weigang1, ZHANG Jiabin2, KUANG Meiqing1

1

(Sanming Meteorological Bureau, Sanming, China, 365000)

2

(Youxi Meteorological Bureau, Sanming, China, 365100)

1引言

3故障处理流程

3.1 风速传感器工作原理及参数

EL15-1C型风速传感器为光电式风速传感器，

工作原理为：风杯转动时，通过主轴带动截光盘转动，光电转换器进行光电扫描产生响应的脉冲信号。在风速测量范围内，风速与脉冲频率成一定的线性关系。主要技术参数如下：测量范围0~60M/S，最大允许误差±0.3M/S（≤10M/S）、±3%（＞10M/S），分辨力0.05M/S，启动风速≤0.3M/S，供电电源DC5~15V，输出信号为频率，抗风强度≥

75M/S，工作温度-40~60℃，工作湿度0~100%RH[1]。3.2 接线检查

检查线缆各接线插头是否牢固，有无脱落或松

动。首先检查风速传感器航空插头是否有松动；其次检查风速传感器至风横臂接线盒线缆是否有松动；再次检查风横臂接线盒至主采集器机箱航空插头是否有松动；最后检查主采集器航空插头至防雷板及主采集器接线是否有松动。经检查，以上节点均未出现线缆松动迹象[2]。

随着气象现代化的不断推进，如何提高各类自动观测设备维修及时率，是确保观测业务质量的重要问题。目前，福建省气象部门国家级自动站使用的自动观测设备，均为华云公司生产的DZZ5型自动气象站。本文列举了一次国家级自动站风速数据缺测，通过测量、备件替换、命令检测等方式，解决了因接线端子损坏造成的数据缺测问题，给装备保障维修人员处理类似故障时，提供参考和借鉴。

2故障现象

值班员在一次日常仪器巡视时，发现瞬时风速数据显示为缺测。核查10分钟风速及2分钟均显示缺测，查看风向数据显示正常，检查备份站风速数据显示正常。发现数据缺测后，值班员立即启用备份站代替主用站进行数据传输，同时通知装备保障人员前往观测场排查风速数据缺测原因。保障人员初步判断：本次故障只有风速数据缺测，排除主采集器至计算机通讯故障，重点排查风速传感器至主采集器间线缆、传感器、采集器故障。

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林伟刚，男，1988年生，主要研究领域为气象业务管理、气象装备保障。E-mail:270400321@qq.com。张家斌，男，1989年生，主要研究领域为综合气象业务。邝美清，女，1988年生，主要研究领域为综合气象业务。

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3.3 线缆检查

检查线缆是否存在断路或短路。使用万用表通断档，依次检查风速传感器至风横臂接线盒、风横臂接线盒至主采集器机箱、主采集器机箱至防雷板、防雷板至主采集器线缆是否有断路或短路。经检查，以上节点均未出现断路或短路故障。 3.4 供电检查

检查风速传感器供电是否正常。使用万用表20VDC档，按照线缆检查的顺序，依次测量各个节点的供电电压。正常各节点测量的供电电压为5VDC左右，如测量的数据不正常则所对应的节点存在故障。经检查，以上节点供电电压均正常[3]。 3.5 风速传感器检查

检查风速传感器是否存在故障。首先应进行外观检查，如存在风杯变形或转动不灵活应更换传感器；其次使用万用表20VDC档，测量风速传感器输出信号电压值。当风杯静止转动时，电压值应为0VDC或5VDC左右；风杯转动时，电压值应为2.5VDC左右。如电压值与转动情况不符，说明传感器存在故障。经检查，风速传感器输出信号电压正常[4]。 3.6 参数检查

检查风速传感器参数设置是否错误。按一下流程进行参数设置检查：

（1）检查ISOS软件中是否挂接风速传感器，如未挂接应勾选挂接。

（2）检查主采集器中是否启用风速传感器。在终端维护中输入SENST_WS↙，若返回值为1，表示开启；若返回值为0，表示关闭。输入SENST_WS_1↙，即可开启[5]。

（3）检查风速传感器配置参数中风速与频率的关系。在终端维护中输入SENCO_WS↙，若返回值为0.3000_0.0489_0.0000_0.0000，表示风速传感器配置参数正常；如返回值不同，在终端维护中输入SENCO_WS_0.3000_0.0489_0.0000_0.0000↙，返回T，表示设置成功。

在本次故障排查中，通过以上方法检查风速传感器参数设置，均显示正常。 3.7 备件替换

使用全新备件替换疑是损坏的部件。通过前面的故障排查，线缆连通性完好无故障。因此使用台站存储的备件依次更换风速传感器及主采集器，完

成备件更换后，发现风速数据缺测故障仍存在。

4故障原因分析

本次故障维修进行到这个阶段，台站保障人员所掌握的技术手段已无法排除故障，只能向上级保障部门申请技术支持。上级保障部门到达现场后，通过近一天的故障排查，沿着风速传感器线路，逐段更换接线柱、线缆、航空插头、接线端子等备件，解决了本次故障。经排查，最终发现本次故障因主采集器风速数据接线端子内部损坏，造成风速数据线与主采集器接线柱断路，引起风速数据缺测。

5结论

5.1 强化值班制度

设备故障主要依靠业务值班员按规定流程巡视仪器设备发现，发现故障后能及时进行应急处置，是快速解决故障的关键。因此，强化值班制度，落实值班流程，是及时解决故障的基本保证。 5.2 做好前期准备

保障人员在平时要做好自身业务学习，多开展应急演练，对各类故障的排除流程、关键点、设备参数等信息要熟悉。接到故障报告后，根据故障描述，准备好备件，按维修流程修复设备，保持冷静，切忌“病急乱投医”。因为误操作，造成更大故障。 5.3 避免惯性思维

保障人员在熟练故障维修流程后，在实际修复过程中，有时会出现按流程修复，忽略一些细微的部分。本次故障就是按流程操作，但忽略了接线端子这么细小的部件，导致无法快速排除故障的典型案例。因此保障人员在兼顾修复流程的基础上，要避免惯性思维影响，对细小的配件，也要仔细检查。

参 考 文 献

[1] 中国气象局气象探测中心.新型自动气象站实用手册.北京:气象出版

社,2016

[2] 晁红艳.DZZ5型自动气象站常见故障的研判.青海气象,

2018(2):51-54

[3] 刘晨.新型自动气象站风传感器故障分析及维修.科技风,2017(6):288 [4] 谢建芳,何兴林,徐德祥.新型自动气象站风向风速传感器故障判断及

维修.时代农机,2015,42(8):26-28

[5] 徐冰,马俊岭,刘善平. CAWS3000新型自动站风速传感器故障处理案

例分析.河南农业,2018(11):62-63