GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪（有线站）在实际工作中的常见故障分析及排除方法

GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪（有线站）在实际工作中的常见故障分析及排除方法

刘远春1银春2蔡自勇1王春和3

(1.会东县气象局四川会东615200）

（2.越西县生态环境局四川越西616650）；（3.越西县气象局四川越西616650）

摘要：GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪能准确及时地测量土壤含水量，可以较好地满足农业气象土壤墒情监测服务的需求。本文以会东县气象站GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪（有线站）日常运行中出现的故障为例，总结分析其硬件系统、软件系统的日常维护和在使用过程中出现的故障情况及其排除方法，为气象台业务人员分析、快速排除故障提供参考依据。

关键词：GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪（有线站）；常见故障；排除方法

1故障现象及解决方法

1.1土壤水分资料采集突然全部中断

1.检查电脑运行情况，如有卡死现象，重启电脑即可；2.检查采集器工作情况，看观测仪正面各类显示灯颜色是否正常：5V供电（红色）、程序运行（绿色）、数据通讯（黄色）、市电供电（红色）、电池供电（红色）、充电完毕（黄色），市电供电和电池供电有一个灯亮即可。若红色“+5V供电”指示灯是常亮，则说明系统供电正常，若不正常，需先恢复供电，用万用表检查供电线路是否正常，检查输入市电电源电压及电池电源模块是否正常工作，此现象常因市电停电或电源插头掉落导致无市电输入且电池电量已耗尽引起；在供电正常的情况下，检查黄色“数据通讯”指示灯是否正常（秒闪），若不正常，则需检查数据接口和数据传输线路是否连接正常，主要检查接线端子是否插紧和线缆有无短路和断路现象，重点检查部位是传感器接线板、采集器航空插头；若还无数据显示，则需检查绿色“程序运行”运行指示灯是否正常闪烁（每秒3闪），如不闪烁，则是采集器主板故障，需更换采集器主板；3.若所有灯的状态都正常，则需检查采集器与电脑主机连接是否正常，主要检查串口线及串口是否正常，可更换数据线或更换电脑测试；4.如果不存在上述情况或虽存在但修正正常后仍无数据，则传感器全部出现故障，需更换传感器。

1.2监控软件显示数据异常

1.2.1无强降水天气现象时监控软件显示数据突然变大

在未出现强降水天气现象（降水浸入土壤深度低于10cm）时，通过监控软件发现观测数据突然增大，应检查探测器中是否进水或者有潮气，如果有，需及时处理；如果传感器进水或损坏，应对PVC管重新进行密封并更换传感器；如果发现是从PVC管底部进水，需要重新安装PVC管并做好密封工作。需要注意的是，如果强降水天气之后，观测数据还一直保持在较高水平，需要注意检查是否出现上述导致数据偏大的情况出现。

1.2.2数据异常偏小甚至达到零值

观测数据出现异常偏小甚至达到零值，可能是因为干旱龟裂或者强降水后引发土壤沉降等原因导致传感器与土壤之间出现了较大空隙。若出现这种情况时，应将相应观测层传感器周围20cm内的土壤挖开，然后用松散的土壤回填并夯实，确保土壤与传感器套管紧密接触，需要注意的是回填土不能有石块。如果不存在上述情况或虽存在但修正正常后，数据显示仍然异常，则可能是传感器出现故障，需要更换传感器。

1.2.3重量含水率数据出现负值

突然出现重量含水率数据出现负值有以下几方面的原因：一是管壁与土壤间存在缝隙；二是冬季土壤中的水结冰引起仪器测量的水分急剧下降；三是干旱引起粘性土壤龟裂，传感器周围土壤板结；四是仪器维护后，意外导致各层传感器顺序错误。若出现这种情况时，应将相应观测层传感器周围20cm内的土壤挖开，然后用松散的土壤回填并夯实，确保土壤与传感器套管紧密接触；在安装传感器时要确保探测管壁与土壤紧密结合无缝隙，要经常维护观测场地，及时松土，防止土壤板结。

1.3在数据传输设置正确的前提下，观测数据上传不成功

1.3.1.连接服务器失败，电脑不能连接气象内网

首先检查单位网络是否畅通，看其他电脑是否可以正常连接气象内网，如果不能，则说明是单位网络出现故障，则需要依次检查光纤接入终端（正常时光信号灯处于熄灭状态，有故障时光信号灯为红色）、路由器、交换机是否正常，最常用的方法是先重启一下光纤接入终端、路由器和交换机，避免因仪器长久运行造成死机现象而导致网络不通，如果不能恢复，则需联系电信和移动公司进行维修；如果其他业务电脑能正常连接气象内网，则需要检查业务机的网线连接、网卡、网络设置是否正确,若不正确，立即恢复。

1.3.2连接服务器成功后断开，电脑能正常连接气象内网

Ping省气象局接收土壤湿度资料服务器IP地址（传输软件设置中可查看），看延时和丢包率情况，如果延时大于80ms或丢包次数太多（每分钟5次以上），则说明是传输线路出现故障。因为四川省土壤水分观测数据默认上传通道为气象内网移动公司线路，出现能上内网但数据传输失败的情况，原因为气象内网移动线路出现故障（延时太高、丢包率太高等问题），可立即将路由器上气象内网移动公司网络接入网线拔掉，数据会自动切换到气象内网电信线路进行传输，然后联系移动公司维护人员进行维修。

1.4土壤水分采集软件重装后不能正常采集数据

现在业务电脑基本上都是WIN7系统，在更换电脑或者重装系统后按正确方法安装土壤采集软件，并且在各项参数正确设置的前提下是不能正常采集数据的，在打开软件时会报错提示：‘yyyy-MM-dd00:00:00’isnotavaliddateandtime，因为win7系统的默认日期格式为：yyyy/M/d,而采集软件的日期格式为：yyyy-MM-dd，所以只需将电脑的日期格式修改为：yyyy-MM-dd即可。修改方法：1.右击右下角的日期和时间，选择【更改日期和时间设置】，2.右击【更改日期和时间设置(D)...】，3.右击【更改日历设置】，4.将日期格式中的短日期从yyyy/M/d修改成yyyy-MM-dd，点击确定后，重新打开软件，就不会出现这样的报错。

2小结

GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪（有线站）在工作中出现故障的原因较多，但表现形式主要集中在数据的准确性和传输的及时性两方面，从目前的运行情况来看，其故障主要出现在传感器、采集器和网络传输方面。因此，要快速准确地处理GStar-I（DZN2）型自动土壤水分观测仪出现的故障，需要做到以下几点：一是熟练掌握仪器的整体构造和数据的采集传输原理；二是在出现故障时要逐一排查测试，分析找出故障原因，确定故障位置在进行维修；三是建立维修档案，记录好故障的表现形式、发生原因和处理方法，为以后故障分析与处理提供参考依据。

参考文献：

[1]陈海波.DZN2型自动土壤水分观测仪常见问题分析[J].气象环境科学，2013.36（3）：53-57.

[2]薛龙琴，陈海波，师丽魁.河南省自动土壤水分观测网的建设与运行管理[J].气象环境科学，2011.34（4）：84-87.

[3]中国气象局综合观测司.自动土壤水分观测规范[S].北京：中国标准出版社，2010.

第一作者简介：刘远春（1987-），男，四川仪陇人，本科，助理工程师，从事气象观测和预报服务。