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摘要：湖北省内目前共安装56套土壤水分自动站，设备生产厂家为华云升达气象科技公司，其中45个台站使用的主控器型号是HY100型，其余11个台站使用的主控器型号是HY101N型。因设备使用时间长所以要做好日常维护才能保障数据的正常采集。本文介绍了一些基本维护知识和设备故障的维修实例供参考。

关键词：维护 传感器

1.仪器结构组成和原理

土壤水分观测仪主要包括传感器、数据采集器、通讯单元和电源，传感器工作原理是通过频域反射测量技术即通过测量放置在土壤中的两个电极之间的电容形成的振荡回路所产生的信号频率来测量土壤电介质，土壤电介质与土壤水分是密切相关的。采集后数据通过有线、移动通信（GPRS/CDMA、GSM）等传送到中心站。供电方式可选择交流、直流、太阳能等

2.日常维护

2.1定期清理太阳能板表面灰尘提高能量转换效率。定期测量电池电压，确保电池电压在11V—14V范围内（如遇长期阴雨天气，建议备份一块电池）。

2.2定期打开采集器箱，观察空气开关是否已启动保护而分开，若是，将空气开关合上。

2.3定期检查传感器电缆、天线等是否有破损情况，若有破损，需立即更换相应电缆。

2.4每三个月将放置在安装管中接口控制器处的干燥剂取出，用烘箱烘干，并重新放置好。每次完成检查后一定要用704密封胶或玻璃胶密封顶端盖子。

2.5检查观测场的土层是否有裂开、被覆盖、下沉如有上述情况请立即处理，尽量恢复到和观测场外环境一样。

3.常见故障及解决办法

3.1通信中断或中心站收不到采集器数据有如下几种可能：

3.1.1系统供电不正常。可依次检查电源状态指示灯是否正常、蓄电池电压、太阳能板电压、电源控制器输出电压是否正常、保险管是否完好等。

3.1.2通讯模块损坏。可通过查看通讯模块状态灯获知模块是否正常运行。PWR8秒闪烁一次，DATA一分钟闪烁一次，NET常亮。

3.1.3通讯卡欠费或SIM未插好或者是卡氧化。检查卡费及上网功能，如能否发彩信;（注：欠费的卡在重新充值后需重启设备方能正常工作，建议提前给通讯卡充值）检查手机卡金属片是否氧化，用橡皮擦拭打磨后重新插在通讯模块上开机连接。

3.1.4天线未接好或损坏。

3.1.5中心站侦听端口未开通或没有映射到中心站所使用的服务器上，可联系网络管理员协调解决。

3.1.6中心站参数设置错误或通讯模块参数设置错误，可通过中心站软件检查参数设置。

3.1.7重新启动设备。有可能为当地移动更改业务或信号导致。

3.2采集器返回的数据为“0”

应检查该层传感器连线是否接好，检查是否被水浸泡或因潮湿而严重锈蚀。用代替法检查是否损坏。除更换传感器外应清理外套管内部的积水，如需要重新做防水。更换传感器步骤如下：拔下传感器下方的20针排线插头，在两个金属环中间有一个可按动的缺口，按下缺口方可滑动传感器，如果是中间的损坏，着需要把最下端的全部卸下。更换的传感器要设置跳线，主板控制器通过跳线判断传感器是那一层。

3.3采集器返回的数据为“-2”

个别层数显示“-2”代表该层数据超标，需将该层传感器重新标定。

所有层数显示“-2”代表土壤传感器接口板与传感器连接导致，检查土壤接口板。

3.4采集器返回的数据为“-3”

数据显示为“-3”有如下几种可能;

1.数据线出现虚接现象。2机箱内8520转换器损坏。3接口板损坏或接触不良。

4. 故障案例

4.1.某台站土壤水分站上传数据全为-2，赶到现场检查发现套管底部没安装防水橡皮堵头，管内100CM传感器被水淹没，立即更换传感器并对外套管底部做防水，用干净抹布包裹在木棍上放入套管内清除残留水分，立杆上的传感器和主板做除湿处理（空调吹、电吹风吹），完成上述措施后恢复了几层的数据，继续更换故障层面的传感器故障依旧，换回原主板依然有一层显示为-2。第二天04时数据恢复正常故障消除。经过分析得出一下结论，当地多日阴雨维修时还在下雨，高湿环境下更换传感器不能迅速恢复工作，更换探头后套管内部的潮湿空气达到探头测量的零界点使探测值显示为-2，误判成传感器失灵。

4.2. 某台站土壤水分站上传数据全为-3，出现-3问题多半出现在采集，通讯传输上。现场首先测量电池电压正常，依次更换主采集器、R232转换器、通讯模块和采集器和传感器间的数据电缆问题依旧。使用笔记本通过串口检查本地数据正常。仔细检查机箱内所有线路接头处，排查线路是否破损、接插线处是否有松动，最后发现是采集器和GPRS通讯模块间的排线裂开导致通讯故障，更换后故障消除。

4.3. 某台站土壤水分站上传数据全为-3，到现场后检查发现采集器没问题，数据电缆完好。台站工作人员反映说前几天传感器坏了更换过，（因为这个站7月份更换过传感器，所以有多余的传感器替换）。发现传感器顶端露出地面的部分很轻松的就打开了根本没做防水，正确的做法是涂抹硅胶或玻璃胶防水，打开盖子后发现传感器主板上有露水，传感器主板因为露水造成短路不能正常工作。更换传感器主板故障消除，最后对外管顶部做防水。

参考文献

1.于福亮. 土壤水分动态变化与径流响应机理研究 北京 水利水电出版社 2015

2.迟春明.土壤水分常数与土壤物理性质研究 成都西南交通大学出版社 2016