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行业专项成果综述-自动气象站故障诊断、测试、维修系统研发

发布者:张岳   来源:   发布时间:2018/7/11 16:20:29   标签:   浏览次数:178

一波中特参考资料 www.81icx.cn

项目编号GYHY201206034

研究周期20121 —201412

国拨经费248

项目负责人】李建国

项目骨干成员】刘晓峰、庄红波、陈玉宝、周红根、顾宗华、黄 晓、刘永强、诸挥能、张冬岩、徐

项目承担单位】中国气象局气象探测中心

项目协作单位】深圳市气象服务有限公司、深圳市国家气候观象台、中国华云技术开发公司、江苏省无线电科学研究所有限公司、长春气象仪器厂、江苏省气象局装备保障中心、新疆维吾尔自治区气象局装备保障中心、甘肃省气象局装备保障中心

主要研究成果

项目综合分析中国区域气象观测网自动气象站总体结构、电路、??榈奶氐?,归纳各类典型故障及特征,建立适合国家、区域(?。┱锒?、测试指标和方法。通过软硬结构设计,系统测试软件的研发和智能化测试仪器及接口的开发与应用,完成自动气象站故障综合诊断、测试平台的研制。系统经过业务试验和考核,并不断完善测试功能,满足业务使用的要求。

项目最终形成了自动气象站故障诊断、测试、维修系统研发研究技术报告,并研制出试验样机。

4.1.1 自动气象站故障诊断、测试、维修系统研发平台

(1)首次采用NI公司的PXI硬件开发平台,在自动气象站故障诊断维修方面的运用,实现了自动气象站故障诊断、测试、维修系统平台的研制工作,实现了对被测设备的自动化测试,并基于诊断模型、专家经验库,具备完备的系统故障诊断能力。

(2)高集成度,结合自动气象站测试内容,采用PXI总线机箱插卡式结构,将所有配置仪表安装在一个标准机箱内,满足自动气象站测试需要用到的常用仪器仪表。

(3)易用性,针对自动气象站的测试与故障检测,测试平台采用计算机和嵌入式技术,内嵌软件引入故障诊断算法和专家系统,最终形成了一套易用拥有自主知识产权的自动气象站测试与故障诊断软件系统。该项技术已获得国家发明专利一项。

(4)实现多参数测量,由于平台采用的虚拟仪器是??榛?,可以同时连接多个测量???,每个测量??橛挚梢酝笔迪侄喔鐾ǖ赖牟饬?。因此可以开展多个不同型号、厂家的传感器和参数的测量工作。

4.1.2研究成果的技术特点、创新性和成熟度

(1)本项目研究在一个平台下解决国内布网的多种型号自动气象站测试与故障诊断方面的问题,尤其是故障诊断问题。

(2)系统采用嵌入式技术,在硬件设计方面选择PXI总线平台作为测试系统的核心,采用??榛涂衫┱沟奶逑到峁?。

(3)采用??榛锒狭鞒逃τ糜谏杓朴牍菇ㄗ远笳竟收险锒?、测试、维修系统研发平台。使平台具备了二次开发的接口,设计者和用户可以更新、优化故障诊断流程,使平台更加满足实际需求。

(4)软件采用虚拟仪器技术,有效地利用并行数据流编程结构所提供的多线程技术,实现了多个??榧岸丝诘牟⑿性诵泻屯ㄐ趴刂?,有效应对各类传感器和其他待测仪器在一个平台中同时开展测试过程。

结合国内布网自动气象站的现状,针对自动气象站总体结构、电路、??榈奶氐?,形成了一套软硬件相结合、高集成度的故障诊断、测试、维修设备。目前已研制出样机,已多次进行了试验、试用。

成果应用情况

项目完成的自动气象站故障诊断、测试、维修系统研发平台关键技术的研究,是实现对全国自动气象站网运行保障支持的重要条件,将极大地发挥省级保障部门主力军的作用,也将对自动气象站运行、保障起到重要的支撑作用。后期通过与业务部门深层次的合作,将项目的成果引入省级保障体系中,可以提高自动气象站的可用性,特别是在汛期、重大灾害性天气和重大社会活动的服务中发挥重要作用。

项目的研究成果应用在山洪地质灾害气象保障工程-省级气象观测设备测试维修平台建设项目中。按照观测司下发的“观测司关于做好省级气象观测设备测试维修平台建设工作的通知”(2014年5月28日)要求,湖南省气象局牵头,成立省级气象观测设备测试维修平台建设技术组。本项目负责人李建国正研级高工,作为技术组成员,负责省级平台相关技术支持工作。

    2014年,中国气象局已经开始启动省级气象观测设备测试维修平台建设(气测函〔2014〕105号,“观测司关于印发省级气象观测设备测试维修平台软件功能需求书的函”)。目前,省级气象观测设备测试维修平台建设工作已基本完成。

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