论文部分内容阅读
摘要 气象灾害预警大喇叭是气象灾害预警发布的重要手段，在运行监控中发现大喇叭相比其他仪器设备的故障率偏高。文中总结了气象灾害预警大喇叭日常维护中常见故障的原因，并提出相应的预防措施，以期有效降低预警大喇叭故障率。
关键词 气象灾害；预警大喇叭；故障原因；预防措施；辽宁盘锦
中图分类号 P451 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2016）24-0190-02
盘锦地区气象灾害预警大喇叭经历了3个阶段。2009年大洼县气象局提出的县、乡、村3级气象灾害防御体系建设，在大洼县各村镇安装140余个大喇叭，是全省乃至全国率先在农村使用大喇叭的气象部门；2011年气象部门防御体系建设推广使用预警大喇叭，盘锦市提前实现大喇叭覆盖100%；2013年辽宁省气象局下发《辽宁省气象局办公室关于印发辽宁省农村气象灾害预警大喇叭建设技术标准和相关管理办法的通知》，盘锦市气象局立刻响应完成全地区气象灾害预警大喇叭升级改造工作。由此可见，盘锦市气象局在气象灾害预警大喇叭建设方面的重视程度非常高。设备建成后，维护工作便成为气象灾害预警大喇叭业务的重要部分，维护工作的好坏直接影响到气象灾害预警业务能否顺利进行。
1 系统组成和工作原理
1.1 系统组成
做好气象灾害预警大喇叭装备保障工作的提前是要熟练掌握系统组成及流程，深入了解仪器设备工作原理，在应对故障发生时才能快速、准确地判断哪个环节出现问题，知道如何处理以及日后如何避免再发生或减少故障发生频次。
系统主要由客户端（发布软件）、服务器（中心站软件）、APN专线、预警接收机（广播喇叭）4个部分组成，图1为系统网络拓扑图。
1.2 系统流程
除了了解系统组成之后，对系统流程也要熟练掌握。虽然装备保障人员的主要工作是维护设备和处理故障，但也有必要熟练掌握流程。有时候正是因为对流程不够清楚、熟练，在日常装备保障工作中容易走弯路。例如业务人员通过发布软件发送一条信息，在输入信箱号码时输入了错误的号码，结果造成预警接收机无法接收，如果对流程不够熟练，仅排查设备供电、通讯、中心站软件等很难发现问题所在，由此可见系统流程的重要性。图2为系统流程图。
1.3 工作原理
通过《辽宁省气象灾害预警接收机技术保障手册》（2014版）可以深入了解仪器设备的工作原理。下面归纳了与日常维护紧密联系的重要知识原理。
1.3.1 预警机。通过图3预警机箱内实图和图4原理图，可清楚了解各部件之间的关系，以便在出现问题时可“对症下药”。通过指示灯状态可判断供电是否有问题，供电问题应从供电部分插排插座到保险丝，再到内部电源，逐一排除。
1.3.2 主控板。图5为主控板原理图，可以更细致了解小部件的组成，预警机主控板负责信息的接收、处理、存储、转换和传送。主要由MCU部分、射频模块部分、TTS语音转换部分及接口控制电路部分组成。主控板可嵌入FM收音机模块和MP3控制模块。如果设备供电正常，不能连接网络或者某些控制功能不正常，可以判断是主板出了问题。重点关注通讯和音频部分，如出现通讯问题，可以从天线、主板通讯模块、SIM卡查找原因；音频问题相对复杂，可以查看音频模块是否因电流过大而烧损。
1.3.3 前置放大器。前置放大器（图6）位于功放的前级，是音频转换重要组成部分，音质问题也主要发生在该部分，出现设备声音不能调节、话筒不能播放、内部扬声器不出声等故障时，可通过更换该部件进行测试，排除故障因素。
2 常见故障原因分析
常见故障主要出现在系统软件、设备供电和通讯线路，主要由运行环境、设备质量和操作流程等方面的因素引起。现通过一一列举常见故障，分析其原因。
2.1 预警接收机断电
预警接收机安装场所一般为村委会或社区办公场所。非工作时间或假期为避免安全事故，常断开电源总闸，从而导致预警接收机断电。
2.2 预警接收机电源保险损坏
一是在农忙或节假日用电高峰期，部分村镇用电超负荷、电流较大，容易造成预警接收机电源保险熔断；二是保险本身或预警接收机电源质量问题造成。
2.3 通讯SIM卡故障
由于设备密封不严或长时间不清理灰尘，加上盘锦市地处沿海，空气相对潮湿，容易导致SIM卡芯片表面氧化；另一种可能的原因是预警接收机电源交流电转换为直流电时，电压过高容易导致SIM卡损坏。
2.4 通讯模块故障
预警接收机电源交流电转换为直流电时电压过高，或者设备本身质量问题导致预警接收机通讯模块故障。
2.5 通讯时断时续
偏远地区移动基站少、信号弱，特别在2个基站覆盖边缘地区，容易出现预警接收机通讯模块反复登录，造成通讯时断时续；在人群密集处，手机使用高峰期常出现抢信号情况，造成预警接收机被迫掉线。
2.6 客戶端无法连接中心站
在日常监控中，发现中心站软件平均各个月会出现1～2次忙处理，从而导致客户端软件无法连接中心站。
3 预防措施
针对上述常见故障的原因，要从系统软件、设备供电和通讯线路3个方面着手预防。同时，专业技术人员、定期测试运行情况、备件充足以及建立紧密的联动关系，也是预防措施不可缺少的条件[1-2]。
3.1 按要求进行大喇叭建设与改造
严格按照《辽宁省气象局办公室关于印发辽宁省农村气象灾害预警大喇叭建设技术标准和相关管理办法的通知》（辽气办发〔2013〕168号）的要求对大喇叭进行建设和改造，规范安装是避免很多故障发生最有效的方法。
3.2 布设独立电源线与控制开关
设备供电方面应注意的细节，电源应独立布线，与当地办公用电区分开，切记要单独设立控制开关，避免设备出现故障出现噪音，造成扰民。更重要的是通过优质的气象服务建立良好的关系，发挥装备社会化的作用。
3.3 保持良好的通讯环境
良好的通讯环境是数据传输的重要保障。安装预警接收机时观察测试信号强度，选择离户外、通讯基站最近的位置，观察周边是否存在信号干扰的仪器设备[3-4]。最好委托当地通讯公司专业技术人员测试数据传输所用的2G、3G或4G通讯信号。
3.4 确保中心站软件稳定运行，做好系统备份
中心站是核心，应根据软件所需配置环境选择服务器，有条件的情况下最好独立使用；备份电脑定期打开测试运行，以备在服务器故障的情况下，保证系统可以继续运行；定期与软件开发部门联系，及时处理系统bug，更新软件。
4 结语
气象灾害预警大喇叭维护工作需要奋斗在一线的装备保障人员集思广益，总结交流宝贵的经验才能发挥最大的作用。本文中提到的故障因素和预防措施因运行环境和维护人员能力水平等原因，与其他地区遇到的情况可能会有不同或者不足之处，在日后的工作中会需一步总结完善。
5 参考文献
[1] 河南省创新农村气象信息发布渠道[J].种业导刊，2012（9）：35.
[2] 杨红雁，张雪梅.气象大喇叭在现代农业综合信息全覆盖建设中的应用[J].现代农业科技，2012（21）：300-301.
[3] 王东，桑明刚，迮爱琳，等.气象预警大喇叭在农村防灾减灾工作中的应用分析[J].北京农业，2015（33）：156-157.
[4] 袁婧，孙卓，王楠，等.气象预警大喇叭的维护和常见问题的处理[J].农业科技与信息，2015（10）：55-57.
关键词 气象灾害；预警大喇叭；故障原因；预防措施；辽宁盘锦
中图分类号 P451 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2016）24-0190-02
盘锦地区气象灾害预警大喇叭经历了3个阶段。2009年大洼县气象局提出的县、乡、村3级气象灾害防御体系建设，在大洼县各村镇安装140余个大喇叭，是全省乃至全国率先在农村使用大喇叭的气象部门；2011年气象部门防御体系建设推广使用预警大喇叭，盘锦市提前实现大喇叭覆盖100%；2013年辽宁省气象局下发《辽宁省气象局办公室关于印发辽宁省农村气象灾害预警大喇叭建设技术标准和相关管理办法的通知》，盘锦市气象局立刻响应完成全地区气象灾害预警大喇叭升级改造工作。由此可见，盘锦市气象局在气象灾害预警大喇叭建设方面的重视程度非常高。设备建成后，维护工作便成为气象灾害预警大喇叭业务的重要部分，维护工作的好坏直接影响到气象灾害预警业务能否顺利进行。
1 系统组成和工作原理
1.1 系统组成
做好气象灾害预警大喇叭装备保障工作的提前是要熟练掌握系统组成及流程，深入了解仪器设备工作原理，在应对故障发生时才能快速、准确地判断哪个环节出现问题，知道如何处理以及日后如何避免再发生或减少故障发生频次。
系统主要由客户端（发布软件）、服务器（中心站软件）、APN专线、预警接收机（广播喇叭）4个部分组成，图1为系统网络拓扑图。
1.2 系统流程
除了了解系统组成之后，对系统流程也要熟练掌握。虽然装备保障人员的主要工作是维护设备和处理故障，但也有必要熟练掌握流程。有时候正是因为对流程不够清楚、熟练，在日常装备保障工作中容易走弯路。例如业务人员通过发布软件发送一条信息，在输入信箱号码时输入了错误的号码，结果造成预警接收机无法接收，如果对流程不够熟练，仅排查设备供电、通讯、中心站软件等很难发现问题所在，由此可见系统流程的重要性。图2为系统流程图。
1.3 工作原理
通过《辽宁省气象灾害预警接收机技术保障手册》（2014版）可以深入了解仪器设备的工作原理。下面归纳了与日常维护紧密联系的重要知识原理。
1.3.1 预警机。通过图3预警机箱内实图和图4原理图，可清楚了解各部件之间的关系，以便在出现问题时可“对症下药”。通过指示灯状态可判断供电是否有问题，供电问题应从供电部分插排插座到保险丝，再到内部电源，逐一排除。
1.3.2 主控板。图5为主控板原理图，可以更细致了解小部件的组成，预警机主控板负责信息的接收、处理、存储、转换和传送。主要由MCU部分、射频模块部分、TTS语音转换部分及接口控制电路部分组成。主控板可嵌入FM收音机模块和MP3控制模块。如果设备供电正常，不能连接网络或者某些控制功能不正常，可以判断是主板出了问题。重点关注通讯和音频部分，如出现通讯问题，可以从天线、主板通讯模块、SIM卡查找原因；音频问题相对复杂，可以查看音频模块是否因电流过大而烧损。
1.3.3 前置放大器。前置放大器（图6）位于功放的前级，是音频转换重要组成部分，音质问题也主要发生在该部分，出现设备声音不能调节、话筒不能播放、内部扬声器不出声等故障时，可通过更换该部件进行测试，排除故障因素。
2 常见故障原因分析
常见故障主要出现在系统软件、设备供电和通讯线路，主要由运行环境、设备质量和操作流程等方面的因素引起。现通过一一列举常见故障，分析其原因。
2.1 预警接收机断电
预警接收机安装场所一般为村委会或社区办公场所。非工作时间或假期为避免安全事故，常断开电源总闸，从而导致预警接收机断电。
2.2 预警接收机电源保险损坏
一是在农忙或节假日用电高峰期，部分村镇用电超负荷、电流较大，容易造成预警接收机电源保险熔断；二是保险本身或预警接收机电源质量问题造成。
2.3 通讯SIM卡故障
由于设备密封不严或长时间不清理灰尘，加上盘锦市地处沿海，空气相对潮湿，容易导致SIM卡芯片表面氧化；另一种可能的原因是预警接收机电源交流电转换为直流电时，电压过高容易导致SIM卡损坏。
2.4 通讯模块故障
预警接收机电源交流电转换为直流电时电压过高，或者设备本身质量问题导致预警接收机通讯模块故障。
2.5 通讯时断时续
偏远地区移动基站少、信号弱，特别在2个基站覆盖边缘地区，容易出现预警接收机通讯模块反复登录，造成通讯时断时续；在人群密集处，手机使用高峰期常出现抢信号情况，造成预警接收机被迫掉线。
2.6 客戶端无法连接中心站
在日常监控中，发现中心站软件平均各个月会出现1～2次忙处理，从而导致客户端软件无法连接中心站。
3 预防措施
针对上述常见故障的原因，要从系统软件、设备供电和通讯线路3个方面着手预防。同时，专业技术人员、定期测试运行情况、备件充足以及建立紧密的联动关系，也是预防措施不可缺少的条件[1-2]。
3.1 按要求进行大喇叭建设与改造
严格按照《辽宁省气象局办公室关于印发辽宁省农村气象灾害预警大喇叭建设技术标准和相关管理办法的通知》（辽气办发〔2013〕168号）的要求对大喇叭进行建设和改造，规范安装是避免很多故障发生最有效的方法。
3.2 布设独立电源线与控制开关
设备供电方面应注意的细节，电源应独立布线，与当地办公用电区分开，切记要单独设立控制开关，避免设备出现故障出现噪音，造成扰民。更重要的是通过优质的气象服务建立良好的关系，发挥装备社会化的作用。
3.3 保持良好的通讯环境
良好的通讯环境是数据传输的重要保障。安装预警接收机时观察测试信号强度，选择离户外、通讯基站最近的位置，观察周边是否存在信号干扰的仪器设备[3-4]。最好委托当地通讯公司专业技术人员测试数据传输所用的2G、3G或4G通讯信号。
3.4 确保中心站软件稳定运行，做好系统备份
中心站是核心，应根据软件所需配置环境选择服务器，有条件的情况下最好独立使用；备份电脑定期打开测试运行，以备在服务器故障的情况下，保证系统可以继续运行；定期与软件开发部门联系，及时处理系统bug，更新软件。
4 结语
气象灾害预警大喇叭维护工作需要奋斗在一线的装备保障人员集思广益，总结交流宝贵的经验才能发挥最大的作用。本文中提到的故障因素和预防措施因运行环境和维护人员能力水平等原因，与其他地区遇到的情况可能会有不同或者不足之处，在日后的工作中会需一步总结完善。
5 参考文献
[1] 河南省创新农村气象信息发布渠道[J].种业导刊，2012（9）：35.
[2] 杨红雁，张雪梅.气象大喇叭在现代农业综合信息全覆盖建设中的应用[J].现代农业科技，2012（21）：300-301.
[3] 王东，桑明刚，迮爱琳，等.气象预警大喇叭在农村防灾减灾工作中的应用分析[J].北京农业，2015（33）：156-157.
[4] 袁婧，孙卓，王楠，等.气象预警大喇叭的维护和常见问题的处理[J].农业科技与信息，2015（10）：55-57.