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国家气象观测站运行故障应急处置方法

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年6月作者：邱玥肖佩谢皓森吕用洋

[导读] 地面气象观测自动化业务正式运行，对国家气象观测站稳定运行提出更高要求，本文从网络故障、观测仪器故障、主站业务系统故障和电力故障四方面提供应急处置思路，为分析排除故障、加快维修效率、提高业务人员维保能力提供技术支撑。

四川省自贡市气象局邱玥肖佩谢皓森吕用洋 643000

摘要：地面气象观测自动化业务正式运行，对国家气象观测站稳定运行提出更高要求，本文从网络故障、观测仪器故障、主站业务系统故障和电力故障四方面提供应急处置思路，为分析排除故障、加快维修效率、提高业务人员维保能力提供技术支撑。
关键词：设备故障；应急处置；自动站
        前言
        一个时代的开启，“量”的变化最易被看到。2020年4月1日，地面气象观测自动化改革正式业务运行后得到这样一组数据：观测频次比人工观测约提高4倍至8倍，数据量比自动化改革前增加5倍以上，观测数据传输用时由分钟级优化至秒级，到报完整率达99%以上，传输频次从5分钟提升至1分钟。观测数据更趋精密引来的“量变”，率先站在了新时代的起点，而做好国家气象观测站持续稳定运行保障无疑是跟上数据“量变”这一时代新趋势的最关键因素之一，业务人员要深刻认识做好国家气象观测站运行保障应急处置以适应新型业务改革发展的重要性，在站点运行故障时迅速做出正确判断，采取相应的应急处置措施，本文就此展开讨论。
        1国家气象观测站运行故障应急处置初判断
        当接到上级通知或监控发现国家站故障后，应立即赶赴现场并快速判断故障类型，采取相关应急处置。一是地面综合观测业务软件首页全要素数据接收正常，测报通信与监控界面中BUFR数据发送状态显示已生成，传输至省局却失败时，首先检查网络通断状态，可通过windows系统中“命令窗口”键入ping+业务主机IP地址，有无数据反馈的方式来判断，当无时间数据返回时即表示网络不通，判断为网络传输故障，启用网络故障应急处置。二是ISOS业务软件要素缺失或错误。当全要素数据缺失或地面综合观测业务软件首页运行状态全部异常时，首先检查综合集成硬件控制器、光纤通信链路部分和通信单元转换器（注意务必断电操作），可检查重启设备或根据实际情况更换相应备件。当部分要素数据缺失或错误时，考虑对应要素传感器或相关部件故障，需更换备件，启用观测仪器故障应急处置。三是地面综合观测业务软件故障导致气象数据传输中断或计算机故障无法启用时，启用主站业务系统故障应急处置。四是所有仪器设备市电均中断，导致气象数据无法采集时，启用电力故障应急处置。
        2 国家气象观测站不同故障类型及解决方法
        2.1 网络故障应急处置
        一是故障响应。到达现场后首先确认故障现象和原因，更换故障设备，修复故障线路。如故障短时间内无法排除，立即采用备份网络开展无线+VPN进行数据传输，同时向上级监控部门电话报告故障现象，并尽快联系网络运营商进行处理。二是无线传输设置。将USB无线网卡接入电脑，启动WiFi或打开手机移动流量热点，在“网络和共享中心”的“更改适配器设置”中将已连接的气象内网网卡禁用，使用无线网卡连接WiFi或手机移动流量热点，建立无线传输通道。三是 VPN传输。启用“EasyConnect”软件成功后，流传输应急备份通道自动打开，再连接“四川省气象局VPN”网址，确认传输通道为绿色即可，此时可确认积压的观测数据开始正常传输。四是关闭应急传输。故障排除后应关闭备份传输通道，在“更改适配器设置”中将无线网卡设备断开，重新启用本地网络，确认传输正常后，取下 USB无线网卡，关闭无线数据终端、“EasyConnect”软件和“四川省气象局VPN”网址，同时打电话向上级监控部门报告故障排除。

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        2.2 观测仪器故障应急处置
        一是故障响应及维修时限。故障发生后应立即赶往现场确认故障现象和原因，故障无法在3小时内恢复时，须向市级业务管理和保障部门报告，故障无法在18小时内恢复时，应及时向省数据中心报告并向省级保障部门申请技术支持。二是传感器故障。出现单要素观测值缺测或异常时，首先排查传感器及相关线路故障，对故障部件进行更换。三是采集器故障。地面综合观测业务软件首页界面全要素数据缺测达30分钟或即将影响整点传输时，应立即切换到备份站进行业务观测，无法切换的台站应用备份站整点数据替代传输，经排查确认为主采集器故障则更换主采集器。四是综合集成硬件控制器故障。当地面综合观测业务软件首页界面天气现象和日照同时缺测时，重点检查综合集成硬件控制器，排查后确有故障可更换备件，无备件时需报告上级单位申请调用备件。五是故障单填报。现场完成故障处理后，需登录综合气象观测业务运行信息化平台(天元），在首页的“提交故障单”中选择“国家自动站故障单”，新建国家气象观测站故障单，填报相应故障现象及维修活动。同时向上级监控部门电话报告故障情况。维修期间，因仪器故障造成的小时数据缺测或错误，应按照文件要求对其进行订正处理，并在MDOS监控平台做好相关备注填报工作。
        2.3 主站业务系统故障应急处置
        当自动气象站业务主机死机、软件卡死或无法启动时，首先重启检查计算机，若故障短时间内无法排除，需立即启用备份计算机（备份计算机应热备份，确保业务软件版本信息、台站参数和数据文件等及时更新）。常备的主站业务备份机要求应配置双网卡，预装win10或win7操作系统，并安装“.NET Framework 4.0”。备份机需安装的业务及配套软件包括地面综合观测业务软件（ISOS）、网络时间协议（NTP）、台站传输客户端（CTS）和综合集成硬件控制器驱动（SMOPORT）。备份机投入正式业务运行后，应及时配置新备份机。
        2.4 电力故障应急处置
        一是为应急处置做好日常保障工作。业务人员应做好相关设备的日常维护，定时对UPS电源充放电，不定时测试其电池储电性能。所有业务人员均应熟练操作应急发电设备，使用时严格遵守操作流程，在保证发电场所通风，检查汽油量充足的情况下进行发电，加油必须在关机状态下进行，发电期间注意巡查发电机运行情况。二是市电中断原因判断。当市电中断时首先需判别是故障还是停电，如因电力故障造成业务系统无电供应，首先检查各开关是否跳闸，再检查UPS电源或自动发电系统。发现是UPS电源出现故障，则联系维修人员更改供电线路，直接通过自动发电系统或其他发电方式给业务系统供电，若自动发电系统出现故障，则进行人工发电恢复供电，若为供电线路故障，则及时启用备份供电系统，确保在最短时间内恢复供电。发现是正常停电，则先使用UPS电源保障业务系统正常运行，再进行发电，注意市电恢复后需及时切换。三是观测场电源系统供电故障。检查发现观测场电源箱对各类观测设备供电异常，需立即对供电线路进行排查，确定故障点，在最短时间内恢复供电。
        3 小结
        综上所述，国家气象观测站运行故障应急处置主要从网络故障、观测仪器故障、主站业务系统故障和电力故障四个方面提出解决方法，业务人员需在日常工作中不断拓展学习渠道，增强学习效果，通过应急演练和故障实践最终达到熟练掌握各类运行故障应急处理方法的目的。
参考文献
[1]彭学琴.四川省地面气象观测业务技术规定，2016，4.
[2]李黄.气象装备技术保障手册——自动气象站[M].北京：气象出版社，2007
[3]谢俊鹏,许清祥,黄铭绸,等.新型自动气象站观测业务运行故障分析及应对措施[J].农业灾害研究,2017(1):47-48.
作者简介：邱玥，1992年9月，女，大学本科，助理工程师，主要从事气象探测业务。