DZZ4新型自动气象站供电系统故障分析及排除方法
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摘要：本文通过分析DZZ4新型自动站电源系统结构与组成和工作原理，结合工作实际出现的故障现象提出相应的故障排除方法，旨在为各站出现故障时能够及时解决提供参考。
关键词：新型自动站;电源系统;故障分析
中图分类号： TN86;P415.12 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2019.06.060
本站从2012年6月安装了DZZ4新型自动站，该站应用了嵌入式系统技术和外部总线技术，一个主采，多个分采的结构模式，优于以前的业务站，具有高可靠性、准确性、便于维修和扩展，通过几年的运行，出现一些故障。本文重点针对电源系统出现的故障现象和排除方法进行了总结，为出现电源故障及时排除提供参考。
1 室内电源系统结构
1.1系统结构
室内线缆走暗线，不得暴露，插座、电源开关等安装必须符合供电部门的规范设计要求，布局合理，并有利于用电操作，室内供电主要是220V交流供电，有专门的配电室或配电柜并配电盘专线供电，其要求符合“三相五线”制。
1.2 防雷防静电
要有专门的机房、值班室要求铺防静电地板，防雷建设要符合《自动站场室防雷技术规范》供电线路、网线、信号线均要安装适配电源、信号SPD。安装断路保护器、浪涌保护器等，线缆末端需整理整齐。
1.3 备份电源
经常停电的需要配备发电机，必须配备UPS系统，保证自动站室内与室外持续供电达8小时以上。
1.4常见故障
当出现220V交流给自动供电出现故障时，会造成自动站施放蓄电池提前存储的电量，长期停电，会造蓄电池过度放电，电压会逐渐下降，当电池电压低于11.8V时（一般8～9天），自动站就不会正常工作，影响到部分传感器的正常工作，例如：气压、风向、风速、蒸发等。
2 室外电源系统结构与原理
2.1系统结构
供电系统单元集中于电源箱，主要由空气开关、开关电源、防雷单元、蓄电池、充电保护模块组成。
2.2工作原理
AV220V电源通过空气开關后接到开关电源，开关电源的作用是将220V电经过变压后输出DC12V直流电压，一路为主采直接供电，一路到充电保护模块后给蓄电池充电。当停电时由蓄电池直接给主采供电，为了防止雷击浪涌破坏自动站设备，电源系统在每个步骤都并联一组防雷模块进行保护，从而保证自动站正常运行。
3 电源系统常见故障及排除方法
3.1 检查线路是否连接
当出现供电系统故障时，先对各部件、接线柱进行检查，确保连接正常;然后检查电源箱到主采之间电缆连接正常与否，排除断路和短路问题;再检查采集箱各接插件是否连接正常。
3.2 空气开关与交流防雷模块
空气开关的损坏或跳闸，由蓄电池直接给主采供电，一般能坚持3～5天，当损坏或跳闸时表现为输入市电无输出，直接更换新的即可。
防雷模块窗口正常状态为黑色，损坏为红色，当损坏后，空开就会跳闸也合不上，要及时更换新的防雷模块，如果无新的更换，为了保障自动站正常运行，暂时可以取下防雷模块，之后要及时换上新的防雷模块。
3.3开关电源
将220V市电转换为12V直流电的设备，正常工作时“DCon”指示灯亮，检查时输入端供电在220V左右，输出12～15V之间，当输出没有或很低时可以断开接线再测一下;当输出正常时则后端线路或设备有可能短路;当输出还不正常则进行更换即可。
3.4充电保护模块
充电保护模块具有电流单向流动性的特点，即直流电通过此模块只能给蓄电池充电，却不能够返回，根据其特性可进行检测，当断开输入测量输入端无电压值属正常，断开蓄电池输出端电压应在13.8V左右属正常，当其损坏既无以上两个特性，也不会给蓄电池充电，造成电池电压低影响正常业务。
3.5 蓄电池
蓄电池的使用寿命为2～3年，当停电后蓄电池就会给自动站供电，当供电时间短时就应当更换蓄电池;当电池电压低于12V时也可能是充电单元损坏，不能给蓄电池充电。
3.6直流防雷模块
直流防雷模块正常时指示灯为亮，故障时指示灯灭，供电系统中有两组直流防雷模块，其一是串联在开关电源直接的通路中，另一组是串联在电池供电通路中。
当输入端有13.8V左右的电压时，输出端无电压或很小，表明设备损坏，及时更换或短时间跳过该设备，即可排除故障。
4结语
新型自动站的建设和普及势在必行，观测人员将面临着承担自动站保障工作，当出现故障时能够及时准确地找出故障点，能够及时排除，为保障自动站稳定的运行提供强有力的支撑。
参考文献
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[3]周清，朱保美. DZZ4型自动气象站的故障排除方法[J].现代农业科技，2013，（19）.
作者简介：刘志，本科学历，工程师，研究方向：气象业务管理。
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