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摘要 主要介绍了DZZJ9交通气象站常见故障以及维护方法。当供电系统出现问题时，可通过查看历史数据中采集器电压、传感器状态码或现场测量相应电压来判断;当通讯出现问题时，可查询日志中心跳包是否间断性出现或现场查看PWR灯和NET灯是否同时闪烁来判断;当采集器出现问题时，可通过检查台站日志是否仍可获取当前台站心跳包或现场读取数据格式是否正确来判断;当传感器出现问题时，可通过查看历史数据是否异常来判断，具体传感器维护方法可参考区域自动站维护经验。按照文章中介绍的DZZJ9交通气象站维护方法和流程，能够解决大部分实际工作中的故障，对台站维护人员具有一定的参考意义。
关键词 DZZJ9交通气象站;供电系统故障;通讯故障;采集器故障;传感器故障
中图分类号：P415.12 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）03–0062–02
随着当代高速公路交通的快速发展，交通安全问题也面临新的挑战。许多研究表明，恶劣天气条件是造成交通事故发生的重要原因之一[1-5]，每年全国高速公路事故中，发生在强降水天气、雾天、雪天的事故比例占总数的39%。
交通气象站是一种结构紧凑、使用灵活、结实耐用、低功耗的气象测量系统，它采用了最新的测量和通讯技术，为多种气象和路面参数提供可靠、连续的数据。可以连接不同的通讯设备，如GPRS/CDMA、光纤MODEM 及卫星发射机进行数据传输。交通气象站的应用，可以大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，发挥公路快速、安全、舒适和高效率的功能，具有较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。
近年来随着智慧气象的不断发展，江西省正全面建设交通氣象站，目前正处于初步建设阶段，全省共完成9套交通气象站建设。交通气象站运行时间还不长，目前绝大多数维护经验均参照国家气象观测站或区域自动站方法，虽能解决常见故障，但面对部分软件问题以及棘手问题仍没有有效解决办法。实际业务运行中对故障解决的效率要求越来越高，对维护人员的要求也越来越高，本文主要介绍DZZJ9交通气象站常见故障以及维护方法，供维护人员参考。
1 DZZJ9交通气象站组成结构及功能
DZZJ9交通气象站由天津中环天仪气象仪器有限公司生产，主要由监控中心站和自动气象监测站组成。
中心站安装在监控指挥中心，由计算机、软件、通讯设备、网络等组成。自动气象信息监测站由各类气象传感器、供电系统、采集器、传感器、通讯部件、风杆及支架等组成。主要负责实时采集公路环境的天气现象、 路面状况、路面温度、路基温度、气压、能见度、温度、湿度、风向、风速、雨量等气象数据，并进行存储;按照监控中心站命令，向气象监控中心发送气象数据和状态信息（图1）。
2 常见故障分析及维护
2.1 常见故障排查流程
常见故障包括供电系统、通信模块、采集器、传感器等。在设备运行过程中，故障导致的现象为无数据、无通信、数据格式不正确等。经过对常见故障分析，总结出故障排查流程（图2）。
当出现交通气象站数据中断故障时，通常先通过中心站软件进行初步判断。查看历史数据中采集器电压，传感器状态码可初步判断是否存在供电为题，当供电电压小于11 V时，PV控制器会启动保护切断负载;查询台站历史数据，如数据间断性出现，日志中心跳包间断性出现，则可判定为供电或通讯故障;通过历史数据中断时间来检查台站日志，若日志仍可获取当前台站心跳包，则可判定为采集器故障;若中断数据后日志内不包含当前台站心跳包，则可通过短信方式获取DTU模块信号，查看位置网络信号，如信号大于9，则排除DTU故障。
当部分数据出现异常时，通过中心站数据查询功能查看数据，若供电电压正常，部分传感器数据异常，且长时间不能够自行恢复，则可判定为存在外界因素干扰，如线缆破坏，接地故障等。如所有传感器均数据异常时，则判断为检查防雷板或采集器故障。
2.2 常见故障维护与处理
2.2.1 供电判断 自动站正常工作电压为11～14 V，通过查看连线图测量采集器BATT，PV控制器负载和电池电压是否处于正常工作范围内，当电池电压与负载电压相差较大时，可判定PV控制器故障。切断PV控制器负载和电池后可测量PV控制器太阳能板电压，光照存在时电压应大于15 V，光照强烈时接入电池后充电电流大于1 A为正常工作状态。采集器正常工作情况下应有5 V直流电压从采集器输出至防雷板。当出现保险管熔断或工作电压低于5 V情况时，应检查设备内是否存在短路现象，取下防雷板上所有传感器端子，使用万用表通断档测量连线图内每个供电+、-是否短路，如不存在短路再依次接入传感器并检测剩余供电端子，查找传感器是否损坏导致短路。
2.2.2 通讯判断 通讯模块在正常工作时PWR灯（红色）和NET灯（黄色）同时闪烁，每当数据由采集器发出时，DATA灯（绿色）会闪烁。当NET灯和PWR灯交叉闪烁，且NET灯2 s左右闪烁1次时，判断为通讯地址端口断开。当NET灯闪烁频率为1s数次时，判断为电话卡网络信号异常或欠费（表1）。
2.2.3 采集器判断 采集器正常工作时RUN灯处于闪烁状态，终端接口依据不同数据发送间隔会传输以BG开始，ED结尾的数据，数据残缺或乱码可判定为采集器故障。采集器如出现分钟内反复重启，发出蜂鸣声，则判定为采集器内程序丢失，需使用CF卡重新加载采集器程序。
2.2.4 传感器判断 当路面状况传感器出现数据异常时，可在路面状况传感器检测区域模拟潮湿、积水现象，与此同时在采集器自动上传数据中查找APH项，该项数值11为干燥、12为潮湿、13为积水，传感器反应时长约1 min，若明显现象下采集器APH数值对应错误，则判定为路面状况传感器故障。空气温湿度、风向风速、气压、能见度工作原理与区域站传感器原理[6-8]一致，可通过区域站故障排查经验自行查找传感器故障。
3 结束语
未来几年江西省交通气象站将慢慢实现县级全覆盖，县级气象部门工作重心也将慢慢转向设备维护保障工作，快速准确找出故障并解决故障是每一个维护人员应具备的素质。文章介绍的DZZJ9交通气象站故障排查方法从供电系统开始，到通讯系统，再到采集器和传感器能够解决大部分实际工作中的故障，具有一定的参考意义。但是实际维护过程中仍需谨慎小心，多参考维护手册以及实际工作经验，才能有效保障数据的可用率和及时率，促进气象业务高质量发展。
参考文献
[1] 康延臻，王式功，杨旭，等.高速公路交通气象监测预报服务研究进展[J].干旱气象，2016，34（4）：591-603.
[2] 白永清，何明琼，刘静，等.高速公路交通事故与气象条件的关系研究[J].气象与环境科学，2015，38（2）：66-71.
[3] 刘兆惠，王超.降雨环境对交通系统安全性影响的研究[J].山东交通科技， 2009（5）：13-15.
[4] 王超，许洪国，刘兆惠.降雨环境下交通安全影响因素贡献度研究[J].长春理工大学学报：自然科学版，2011，34（1）：88-91.
[5] 吴建军，衰成松，周曾奎，等.短时强降雨对能见度的影响[J].气象科学，2010， 30（2）：274-278.
[6] 沈玉亮，方海涛，陆斌，等.浅谈DZZ3型自动气象站的设备维护[J].气象水文海洋仪器，2018，35（1）：86-92.
[7] 朱斌，钟鸣.DZZ3区域自动气象站常见故障排查[J].气象水文海洋仪器，2020，37（3）：116-118.
[8] 沈玉亮，方海涛，陆斌，等.DZZ3型自动气象站常见故障的处理方法[J].气象水文海洋仪器，2018，35（2）：80-86.
责任编辑：黄艳飞
关键词 DZZJ9交通气象站;供电系统故障;通讯故障;采集器故障;传感器故障
中图分类号：P415.12 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）03–0062–02
随着当代高速公路交通的快速发展，交通安全问题也面临新的挑战。许多研究表明，恶劣天气条件是造成交通事故发生的重要原因之一[1-5]，每年全国高速公路事故中，发生在强降水天气、雾天、雪天的事故比例占总数的39%。
交通气象站是一种结构紧凑、使用灵活、结实耐用、低功耗的气象测量系统，它采用了最新的测量和通讯技术，为多种气象和路面参数提供可靠、连续的数据。可以连接不同的通讯设备，如GPRS/CDMA、光纤MODEM 及卫星发射机进行数据传输。交通气象站的应用，可以大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，发挥公路快速、安全、舒适和高效率的功能，具有较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。
近年来随着智慧气象的不断发展，江西省正全面建设交通氣象站，目前正处于初步建设阶段，全省共完成9套交通气象站建设。交通气象站运行时间还不长，目前绝大多数维护经验均参照国家气象观测站或区域自动站方法，虽能解决常见故障，但面对部分软件问题以及棘手问题仍没有有效解决办法。实际业务运行中对故障解决的效率要求越来越高，对维护人员的要求也越来越高，本文主要介绍DZZJ9交通气象站常见故障以及维护方法，供维护人员参考。
1 DZZJ9交通气象站组成结构及功能
DZZJ9交通气象站由天津中环天仪气象仪器有限公司生产，主要由监控中心站和自动气象监测站组成。
中心站安装在监控指挥中心，由计算机、软件、通讯设备、网络等组成。自动气象信息监测站由各类气象传感器、供电系统、采集器、传感器、通讯部件、风杆及支架等组成。主要负责实时采集公路环境的天气现象、 路面状况、路面温度、路基温度、气压、能见度、温度、湿度、风向、风速、雨量等气象数据，并进行存储;按照监控中心站命令，向气象监控中心发送气象数据和状态信息（图1）。
2 常见故障分析及维护
2.1 常见故障排查流程
常见故障包括供电系统、通信模块、采集器、传感器等。在设备运行过程中，故障导致的现象为无数据、无通信、数据格式不正确等。经过对常见故障分析，总结出故障排查流程（图2）。
当出现交通气象站数据中断故障时，通常先通过中心站软件进行初步判断。查看历史数据中采集器电压，传感器状态码可初步判断是否存在供电为题，当供电电压小于11 V时，PV控制器会启动保护切断负载;查询台站历史数据，如数据间断性出现，日志中心跳包间断性出现，则可判定为供电或通讯故障;通过历史数据中断时间来检查台站日志，若日志仍可获取当前台站心跳包，则可判定为采集器故障;若中断数据后日志内不包含当前台站心跳包，则可通过短信方式获取DTU模块信号，查看位置网络信号，如信号大于9，则排除DTU故障。
当部分数据出现异常时，通过中心站数据查询功能查看数据，若供电电压正常，部分传感器数据异常，且长时间不能够自行恢复，则可判定为存在外界因素干扰，如线缆破坏，接地故障等。如所有传感器均数据异常时，则判断为检查防雷板或采集器故障。
2.2 常见故障维护与处理
2.2.1 供电判断 自动站正常工作电压为11～14 V，通过查看连线图测量采集器BATT，PV控制器负载和电池电压是否处于正常工作范围内，当电池电压与负载电压相差较大时，可判定PV控制器故障。切断PV控制器负载和电池后可测量PV控制器太阳能板电压，光照存在时电压应大于15 V，光照强烈时接入电池后充电电流大于1 A为正常工作状态。采集器正常工作情况下应有5 V直流电压从采集器输出至防雷板。当出现保险管熔断或工作电压低于5 V情况时，应检查设备内是否存在短路现象，取下防雷板上所有传感器端子，使用万用表通断档测量连线图内每个供电+、-是否短路，如不存在短路再依次接入传感器并检测剩余供电端子，查找传感器是否损坏导致短路。
2.2.2 通讯判断 通讯模块在正常工作时PWR灯（红色）和NET灯（黄色）同时闪烁，每当数据由采集器发出时，DATA灯（绿色）会闪烁。当NET灯和PWR灯交叉闪烁，且NET灯2 s左右闪烁1次时，判断为通讯地址端口断开。当NET灯闪烁频率为1s数次时，判断为电话卡网络信号异常或欠费（表1）。
2.2.3 采集器判断 采集器正常工作时RUN灯处于闪烁状态，终端接口依据不同数据发送间隔会传输以BG开始，ED结尾的数据，数据残缺或乱码可判定为采集器故障。采集器如出现分钟内反复重启，发出蜂鸣声，则判定为采集器内程序丢失，需使用CF卡重新加载采集器程序。
2.2.4 传感器判断 当路面状况传感器出现数据异常时，可在路面状况传感器检测区域模拟潮湿、积水现象，与此同时在采集器自动上传数据中查找APH项，该项数值11为干燥、12为潮湿、13为积水，传感器反应时长约1 min，若明显现象下采集器APH数值对应错误，则判定为路面状况传感器故障。空气温湿度、风向风速、气压、能见度工作原理与区域站传感器原理[6-8]一致，可通过区域站故障排查经验自行查找传感器故障。
3 结束语
未来几年江西省交通气象站将慢慢实现县级全覆盖，县级气象部门工作重心也将慢慢转向设备维护保障工作，快速准确找出故障并解决故障是每一个维护人员应具备的素质。文章介绍的DZZJ9交通气象站故障排查方法从供电系统开始，到通讯系统，再到采集器和传感器能够解决大部分实际工作中的故障，具有一定的参考意义。但是实际维护过程中仍需谨慎小心，多参考维护手册以及实际工作经验，才能有效保障数据的可用率和及时率，促进气象业务高质量发展。
参考文献
[1] 康延臻，王式功，杨旭，等.高速公路交通气象监测预报服务研究进展[J].干旱气象，2016，34（4）：591-603.
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[7] 朱斌，钟鸣.DZZ3区域自动气象站常见故障排查[J].气象水文海洋仪器，2020，37（3）：116-118.
[8] 沈玉亮，方海涛，陆斌，等.DZZ3型自动气象站常见故障的处理方法[J].气象水文海洋仪器，2018，35（2）：80-86.
责任编辑：黄艳飞