DZZ4新型自動氣象站供電系統故障分析及排除方法
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摘要：本文通過分析DZZ4新型自動站電源系統結構與組成和工作原理，結合工作實際出現的故障現象提出相應的故障排除方法，旨在為各站出現故障時能夠及時解決提供參考。
關鍵詞：新型自動站;電源系統;故障分析
中圖分類號： TN86;P415.12 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.060
本站從2012年6月安裝了DZZ4新型自動站，該站應用了嵌入式系統技術和外部總線技術，一個主采，多個分采的結構模式，優于以前的業務站，具有高可靠性、準確性、便于維修和擴展，通過幾年的運行，出現一些故障。本文重點針對電源系統出現的故障現象和排除方法進行了總結，為出現電源故障及時排除提供參考。
1 室內電源系統結構
1.1系統結構
室內線纜走暗線，不得暴露，插座、電源開關等安裝必須符合供電部門的規范設計要求，布局合理，并有利于用電操作，室內供電主要是220V交流供電，有專門的配電室或配電柜并配電盤專線供電，其要求符合“三相五線”制。
1.2 防雷防靜電
要有專門的機房、值班室要求鋪防靜電地板，防雷建設要符合《自動站場室防雷技術規范》供電線路、網線、信號線均要安裝適配電源、信號SPD。安裝斷路保護器、浪涌保護器等，線纜末端需整理整齊。
1.3 備份電源
經常停電的需要配備發電機，必須配備UPS系統，保證自動站室內與室外持續供電達8小時以上。
1.4常見故障
當出現220V交流給自動供電出現故障時，會造成自動站施放蓄電池提前存儲的電量，長期停電，會造蓄電池過度放電，電壓會逐漸下降，當電池電壓低于11.8V時（一般8～9天），自動站就不會正常工作，影響到部分傳感器的正常工作，例如：氣壓、風向、風速、蒸發等。
2 室外電源系統結構與原理
2.1系統結構
供電系統單元集中于電源箱，主要由空氣開關、開關電源、防雷單元、蓄電池、充電保護模塊組成。
2.2工作原理
AV220V電源通過空氣開關后接到開關電源，開關電源的作用是將220V電經過變壓后輸出DC12V直流電壓，一路為主采直接供電，一路到充電保護模塊后給蓄電池充電。當停電時由蓄電池直接給主采供電，為了防止雷擊浪涌破壞自動站設備，電源系統在每個步驟都并聯一組防雷模塊進行保護，從而保證自動站正常運行。
3 電源系統常見故障及排除方法
3.1 檢查線路是否連接
當出現供電系統故障時，先對各部件、接線柱進行檢查，確保連接正常;然后檢查電源箱到主采之間電纜連接正常與否，排除斷路和短路問題;再檢查采集箱各接插件是否連接正常。
3.2 空氣開關與交流防雷模塊
空氣開關的損壞或跳閘，由蓄電池直接給主采供電，一般能堅持3～5天，當損壞或跳閘時表現為輸入市電無輸出，直接更換新的即可。
防雷模塊窗口正常狀態為黑色，損壞為紅色，當損壞后，空開就會跳閘也合不上，要及時更換新的防雷模塊，如果無新的更換，為了保障自動站正常運行，暫時可以取下防雷模塊，之后要及時換上新的防雷模塊。
3.3開關電源
將220V市電轉換為12V直流電的設備，正常工作時“DCon”指示燈亮，檢查時輸入端供電在220V左右，輸出12～15V之間，當輸出沒有或很低時可以斷開接線再測一下;當輸出正常時則后端線路或設備有可能短路;當輸出還不正常則進行更換即可。
3.4充電保護模塊
充電保護模塊具有電流單向流動性的特點，即直流電通過此模塊只能給蓄電池充電，卻不能夠返回，根據其特性可進行檢測，當斷開輸入測量輸入端無電壓值屬正常，斷開蓄電池輸出端電壓應在13.8V左右屬正常，當其損壞既無以上兩個特性，也不會給蓄電池充電，造成電池電壓低影響正常業務。
3.5 蓄電池
蓄電池的使用壽命為2～3年，當停電后蓄電池就會給自動站供電，當供電時間短時就應當更換蓄電池;當電池電壓低于12V時也可能是充電單元損壞，不能給蓄電池充電。
3.6直流防雷模塊
直流防雷模塊正常時指示燈為亮，故障時指示燈滅，供電系統中有兩組直流防雷模塊，其一是串聯在開關電源直接的通路中，另一組是串聯在電池供電通路中。
當輸入端有13.8V左右的電壓時，輸出端無電壓或很小，表明設備損壞，及時更換或短時間跳過該設備，即可排除故障。
4結語
新型自動站的建設和普及勢在必行，觀測人員將面臨著承擔自動站保障工作，當出現故障時能夠及時準確地找出故障點，能夠及時排除，為保障自動站穩定的運行提供強有力的支撐。
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作者簡介：劉志，本科學歷，工程師，研究方向：氣象業務管理。
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