相關命令在ZQZ—A型自動氣象站中的應用

陳偉+游儒蔚+陳筱涵

摘 要： 本文從區域自動站測風傳感器選型和自動站維護的角度，通過探討ZQZ-F采集器的幾條相關命令的應用，以期達到節約自動站維護成本、降低自動站維護難度的目的，促進自動站保障工作朝著有利的方向前進。

關鍵詞：ZQZ-A型自動氣象站 ? ?ZQZ-F采集器 ? ?測風傳感器 ? ?維護

中圖分類號：P41 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1003-9082（2016）02-0006-01

引言

ZQZ-A型自動氣象站是江蘇省無線電科學研究所有限公司生產的中小尺度自動氣象站產品，該自動氣象站是適用于我市野外無人值守環境、全天候、全自動化運行的新一代綜合氣象觀測系統中組成區域天氣觀測網的區域天氣觀測站，目前福州市氣象局主要采用的是該種型號的自動氣象站。福州市氣象局系統組網所用的通信技術主要采用無線GPRS技術，在不適用GPRS網絡的地方（如閩清縣豐達農場站點）采用北斗衛星DCP平臺。

一、測風傳感器

福州地區ZQZ-A型自動氣象站所采用的測風傳感器為ZQZ-TF型測風傳感器和YOUNG 05106測風傳感器。

ZQZ-TF型測風傳感器由風速傳感器和風向傳感器組成，具有動態特性好、線性好、精度高、靈敏度高、抗風強度大、測量范圍寬、互換性好、電路壽命長、工作可靠、抗雷電干擾能力強等多種優良性能。其能適應福州地區大部分地區的測風需求，但是在海洋環境的實際使用過程中，ZQZ-TF型測風傳感器抗腐蝕性能并不是很強，尤其是在海洋上高濕度、高鹽度、高腐蝕性的環境中工作幾年之后，傳感器甚至會出現不可修復的腐蝕性損壞。

美國YOUNG公司生產的RM YOUNG 05106測風傳感器采用風向、風速傳感器一體化設計，是專門為海洋環境設計的增強型風速風向傳感器。使用的材料是能夠抵御來自大氣污染和海洋空氣環境的高強度、防紫外的熱塑性材料、不銹鋼和電鍍鋁，具有卓越的性能和優異的環境適應性，能夠適應海洋上高濕度、高鹽度、高腐蝕性的環境，擁有比同類型其它產品更高的使用壽命。這樣高性能的傳感器同樣有其缺點，就是其昂貴的成本，一套05106測風傳感器的價格比ZQZ-TF型測風傳感器的價格要高出大約一萬元。

綜合這兩種傳感器的特點，福州地區大部分自動站采用的測風傳感器為ZQZ-TF型測風傳感器，在一些重要的沿海站點或海島站點使用05106測風傳感器。ZQZ-TF型測風傳感器風向、風速的輸出信號均為數字量，風向信號為7位格雷碼，風速傳感器則輸出脈沖信號。05106測風傳感器的風速傳感器采用螺旋槳式，風向傳感器采用尾槳式電位計。使用時先將傳感器自帶的信號電纜接到變送器，再將變送器的輸出線接到自動站數據采集器中。

二、SETW命令的應用

ZQZ-F采集器同時支持上述兩種不同輸出方式的測風傳感器，但是其對應的接入方式就不一樣，在使用時就需要對這兩種不同輸出方式的測風傳感器的接入做出相應的設置。設置步驟如下：

串口參數設置為：4800 E 8 1，用計算機連接上ZQZ-F采集器，打開通訊軟件（如sscom32），發送SETW命令可讀取測風傳感器的當前設置。

發送SETW 0命令使得ZQZ-F采集器選擇ZQZ-TF測風傳感器，其對應的接線圖如圖1：

圖1

發送SETW 8命令使得ZQZ-F采集器選擇05016測風傳感器，其對應的接線圖如圖2：

圖2

實際上使用SETW命令對ZQZ-F采集器進行相應的設置，還可以使得ZQZ-F采集器支持WMT50/GILL WindSonic傳感器、ZQZ強風傳感器、天津XFY3-1型風傳感器和E115-1型風傳感器的接入。利用SETW命令，我們在使采集器適應了不同類型的測風傳感器的同時，并不會出現因為使用了不同類型的測風傳感器而造成需要配備不同采集器備件的壓力。

三、TEST命令的應用

在區域自動站的維護工作中，TEST命令是最常用的命令之一，通過向采集器（包括ZQZ-F采集器在內的多種江蘇省無線電科學研究所有限公司生產的數據采集器）發送TEST命令，采集器將在幾秒鐘內返回數據，圖3為TEST命令返回的數據格式。從圖3我們可以看出TEST命令返回的數據為多要素數據，因此利用TEST命令可以迅速的對自動站的各個要素進行故障判斷和調試。

圖3

設置串口參數為：4800 E 8 1，可以通過串口線使計算機（在野外通常為便攜式計算機）和采集器建立連接，但是這種方式在實際應用中有時候會遇到一些問題。例如有些縣級單位可能達不到給自動站保障人員配備便攜式計算機的業務條件;在較密集的自動站建設過程中（一天安裝多個自動站），便攜式計算機的蓄電池并不一定能承受一整天的工作;在野外陽光比較充足的情況下，便攜式計算機的顯示器會顯得偏暗且機身溫度較高，這將給調試帶來一定程度的不便。這時我們就需要使用遠程調用TEST命令來解決上述問題。江蘇省無線電科學研究所有限公司開發的自動氣象站監控管理軟件自帶了命令發送的后門，在站點通信連接正常的情況下，打開后門后點擊要發送的站點，發送TEST命令后在相應的站點的log文件中就可以看到如圖3的數據格式。這樣通過TEST命令的遠程應用，中心站管理人員和區域自動站現場維護人員共同對自動站的各個要素進行故障判斷和調試的目的，達到迅速處理自動站故障的目的。

作者簡介：陳偉（1977—），男，漢族，福建福州人，福州市氣象局助理工程師，研究方向：大氣科學。