土壤水分观测仪调试与维护

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1、DZN2型自动壤水分观测仪 现场调试与维护,河南中原光电测控技术有限公司,2019/10/19,首先，在讲解故障分析及处理之前，我们先对设备各个部件有个了解。在这里我们用图片的方式，向大家介绍DZN2自动土壤水分观测仪组成及各部件的功能。 检查采集器主板外观，查看天线、手机卡、各个插头是否正常，检查跳线是否正常，如果存在异常，按规定恢复正常。,太阳能板,采集器箱,探测器,采集器主板,太阳能控制器,蓄电池,短杆探测器,长杆探测器,GPRS跳线,STR912 SIM300,最新板STM32 SIM900,启动跳线,GPRS跳线,GPRS跳线,启动跳线,STM32 SIM300,黄 黑 蓝 棕,注意

2、：先是+15V，再是GND,黑 黄 蓝 棕,注意：先是GND，再是+15V,NET指示灯,STT指示灯,STT指示灯,NET指示灯,处理板上的跳线,485接线顺序,拨码开关,传感器上的跳线帽,传感器上频率标识,短杆探测器 露出地面8CM,长杆探测器 露出地面18CM,故障现象,1、浏览器无数据,2、浏览器有数据，数据为零,3、浏览器有数据，数据异常,4、调试说明,1、浏览器无数据,1.1 GPRS指示灯不亮,1.2 GPRS指示灯亮,1.3 太阳能控制器无输出,1.1.1调试软件读取设置参数异常，具体表现为，采集器地址异常（0或者255）,IP地址和端口异常（255.255.255.255或者

3、0.0.0.0），需要重新设置参数。 处理方法，使用调试软件重新设置参数，可解决此问题。重新设置后，恢复正常，如果短时间内，故障重现，建议更换采集器主板。,1.1 GPRS指示灯不亮，浏览器无数据,1.1 GPRS指示灯不亮，浏览器无数据,1.1.2采集器参数正常，通讯模块上指示灯异常（正常指示灯为TTS指示灯常亮，NET指示灯3秒钟闪烁一次），首先查看，跳线是否正确，具体表现为： TTS指示灯不亮（设备掉电复位可以解决故障，否则更换主板） NET指示灯不亮（设备掉电复位可解决故障，否则更换主板） NET指示灯快闪（800ms一次），检查手机卡是否正常（是否存在欠费、损坏），建议采用替换法，更

4、换手机卡测试。如果故障未消除，更换主板。,1.1 GPRS指示灯不亮，浏览器无数据,1.1.3采集器指示灯异常 +5V红灯不亮，查看太阳能控制器负载指示灯是否正常，负载是否正常，电压在（12V-15V），如果电压不正常，断开主板供电插头，查看负载输出是否正常（测量插头上电压），如果正常，则为主板故障，需要更换主板。（目测，主板上是否有元器件损坏或者烧毁） RUN指示灯异常，检查跳线是否正常，设备掉电复位，故障依然存在，需要更换主板。,1.2 GPRS指示灯亮，浏览器无数据,1.2.1参数正常，时钟正常。 采集器与探测器通讯异常：现场利用调试软件，进行即时数据读取，判断采集器与探测器通讯是否正常

5、，读取传感器标定参数是否正常，如果无法采集数据，传感器标定参数读取异常，检查采集器与探测器连线是否正常，线序是否正常。 查看探测器内部插头连线是否正常，目测处理板上器件时候有异常或烧毁。 处理方法，紧固插头，调整为正确线序，如果有器件异常或烧毁，需要更换相应部件。,1.2 GPRS指示灯亮，浏览器无数据,1.2.2参数正常，时钟异常。 这种情况具体表现为，服务器端设备在线，即时读取数据、参数均正常，但是读取时钟异常（时钟不走，或者时分秒一直为零）。 故障解决方法，拿掉采集器主板上纽扣电池，然后设备断电后重现上电复位，用调试软件读取时钟，正常后再安装纽扣电池，故障排除。 如果上述方法处理后，故障

6、仍然存在，需要更换采集器主板。,1.2 GPRS指示灯亮，浏览器无数据,1.2.3参数正常，时钟正常。 这种情况具体表现为，服务器端设备在线，读取参数、数据正常，整点有数据上传。 故障定位为数据库异常，主要表现为台站号与浏览软件中台站号不否，如果存在这种情况，需要联系中心站，确认台站号，使服务器设置的台站号与浏览软件中的台站号一致。 还有一种情况，采集器地址错误，按照统一规定的采集器地址，重新设置正确的采集器器地址。,1.2 GPRS指示灯亮，浏览器无数据,1.2.4参数正常，时钟正常，485线正常。 这种情况具体表现为，服务器端设备在线，读取采集器参数正常，及时采集数据，与传感器通讯异常。

7、故障定位，传感器故障或传感器处理板上跳线帽缺失，该跳线帽连接传感器到采集器的两根通讯线，如果跳线帽缺失或接触不良将导致采集器与传感器无法通讯。,1.3 太阳能控制器无输出,1.3.1电池电压指示灯为红色。 这种情况说明电池馈电，控制器保护，多出现在长时间光照不好，正常情况下，光照正常后，控制器自动充电，电池电压达到正常值（12.6V）后，控制器会自动上电，系统恢复正常。 如果电池电压在12.6V以上，电压指示灯仍然显示为红色，且负载指示灯不亮，可以断开电池与控制器连线，然后重新连接，系统恢复正常。 检查控制器模式是否正确，应该为6.若果模式错误，需要长按控制器开关，知道数字闪烁，然后，按开关按

8、钮调节至正常模式，系统恢复正常。,1.3 太阳能控制器无输出,1.3.2电池电压指示灯为红色。 太阳能电池板指示灯不亮，检查太阳能电池板连线是否正常，测试连线之间的电压，有光照时应该在17V以上，最高可达22V。 如果电压不正常，查看接线正负极是否正确，如果正负极正确，且接线牢靠，应检查太阳能电池板接线柱是否有异常，一般表现为脱焊。 如果是脱焊，需要重新焊接，故障可排除。,1.3 太阳能控制器无输出,1.3.3电池电压指示灯正常（黄色或者绿色）。 断开采集器与控制器连接的电源线，测试控制器负载输出是否正常，如果正常，需要检查采集器主板是否存在短路（目测是否有器件异常或烧毁），如果存在需要更换主

9、板。 如果断开采集器与控制器连接的电源线，控制器仍无输出，且电压指示灯正常，需要查看模式是否正常，如果模式也正常，则控制器故障，需要更换。,2、浏览器有数据，数据为零,2.1 频率值正常，水分值为零,2.2 频率值为零，水分值为零,2.3 频率值为零，水分值恒定不变,浏览器查看记录，土壤水分频率值正常，体积含水率为零，需要用调试软件查看采集器器标定值，查看是否每层A、B、C、D值全为零，如果是，需要重新这只标定参数，如果采用中心站标定，则还需要更改中心站参数，设为A=0，B=0，C=1,D=0或者改为标定后的相应数值。,2.1 频率值正常，水分值为零,1. 检查探测器中，跳线是否正常，长条形处

10、理板与底部排线连接的插头时候松动，必要时，拆下重新插拔。八层全部为零，主要是处理板和排线连接不牢靠，如果存在单层为零，则需要重新插拔紧固相应层传感器与底部排线的插头，检查传感器与连接底部排线的小板之间的五芯排线是否有断裂。 如果重新紧固插头，故障仍然存在，则需要更换相应部件。,2.2 频率值为零，水分值为零,2.用调试软件，读取传感器标定参数，查看是否与每层传感器铜环上，标记的数值一致，如果不一致以传感器标记数值为准，进行更正，传感器标定参数中A=82.84,B=2.1,C=0.19，确保传感器标定参数与传感器铜环上标识数值一致。如果不一致，有可能导致测量不准或者直接频率值为零。,2.2 频率

11、值为零，水分值为零,这种情况，一般为传感器故障，数据为零，水分值为采集器标定值中的C值，如果是个别层为零，采用重新插拔传感器与底部排线的链接插头，处理后故障仍然存在，建议更换相应部件。,2.3 频率值为零，水分值为恒定值,处理板,连接底部排线的 插针,连接底部排线的 插针,处理板上的跳线,传感器上的跳线,传感器上的跳线,3、浏览器有数据，数据异常,3.1 晚间缺数,3.2 白天缺数,3.3 数据突然跳变,3.3 数值严重偏小,白天光照正常，晚间缺数（比较规律，一般为凌晨至早上7、8点），这种情况需要考虑，蓄电池是否性能下降，导致充放电过快，晚间无太阳光时，电池电压过低，控制器保护，自动断开负载

12、输出。 建议更换蓄电池。,3.1 晚间缺数,晚间有数据，且固定时间端有数据,白天无数据，这种情况，一般为太阳能控制器模式错误，未能正确设置为6.模式，导致设备晚间无太阳时工作，白天有光照时不工作。 处理方法，重新设置太阳能控制器工作模式。,3.2 白天无数据,通过浏览软件，进行数据浏览时，发现连续数据记录中，某个时次后数据突然变大或者变小，（排除下雨的可能），应检查探测器中是否进水或者有潮气，如果有请及时处理，对PVC管重新进行密封，如果判断是从底部进水，需要重新安装密封塞。如果以上方法不方便实施，建议重新安装。注意，发生突变时，频率也应发生突变，如果频率不发生变化，应该考虑是否为中心站重新标

13、定导致数据变化。管壁有缝隙时，会表现为下雨时数据快速变大，雨停后数据快速变小。,3.3 数据突然变化,设备测量数据，与实际人工测量数据相比，严重偏小，主要表现在表层，应该检查PVC管壁是否出现裂纹。这种情况，更换传感器故障仍然会存在。还有，需要判断是否测量层土壤发生变化，比如是否存在离PVC管非常接近的空洞、石块等。如果存在空洞或石块，应填补空洞，去除石块。这种情况经常会出现在，填埋法安装的传感器，由于填埋时未夯实，管壁周围出现间隙或空洞。,3.4 数据严重偏小,正确启动后，程序默认用户界面如图,选择通讯速率9600，点击通讯连接，首先测试读时钟功能，检查是否能与采集器连接正常，如通讯正常进入

14、下一步操作。,4、调试说明,程序启动默认的界面即为参数设置页，通讯连接。 采集器地址：安装站分配的采集器地址，不能重复，由信息中心分配； 传感器数量：探测器连接的传感器数量，5层或8层； 设置参数：正确输入采集器的各种参数后，单击该按钮，可以将参数写入采集器中； 读取参数：读取出采集器的各种参数，检查输入是否正确； 对时：将采集器与PC机对时； 读时钟：读取采集器内的时钟； 单击采集器对时框内的读时钟按钮，将弹出读时钟完毕对话框。然后单击对时按钮，将弹出与采集器对时完毕对话框。,4、调试说明,GPRS服务器IP和端口设置 服务器IP：GPRS的服务器IP，例如重庆：218.201.9.122端

15、口：2020 GPRS服务器APN设置 APN：CMNET（移动公网）。,4、调试说明,数据监视 通讯连接正常后，单击数据监视标签进入数据监视界面。 时间间隔：160秒，实际采集数据的间隔比该设定值多45秒； 扫描选择：显示探测器的水分或者频率，主要用于调试和标定阶段使用； 数据监视/停止监视：该按钮互为开关，开始或停止监视； 数据清除：清除数据窗口内的数据。,4、调试说明,4、调试说明,传感器标定 通讯连接正常后，单击传感器标定标签进入传感器标定界面。 传感器序号：将要读取或设置的传感器序号，一般不大于8； 空气中频率：此次操作的传感器在空气中测试的频率，此数据由实验室测试获得； 水中频率：

16、此次操作的传感器在水中测试的频率，此数据由实验室测试获得； 参数A、B、C：此次操作的传感器的特定参数； 出厂默认值：A=82.84，B=2.1，C=0.19； 设置参数：将新的各种参数写入传感器，设置时正确输入序号、空气中频率（Fa）、水中频率（Fw）、A、B、C数值； 读取参数：读取出传感器的各种参数，读取时需要输入传感器序号。,4、调试说明,4、调试说明,采集器标定 通讯连接正常后，单击采集器标定标签进入采集器标定界面。 传感器序号：将要读取或设置的传感器序号，一般不大于8； 参数A、B、C、D：此次操作的采集器中传感器的特定参数； 设置参数：将传感器新的各种参数写入采集器； 读取参数：读取出采集器中传感器的各种参数。 注出厂默认值，每层的标定值对应A=0，B=0，C=1，D=0,4、调试说明,4、调试说明,注： 现场更换探测器后，需要将探测器上每个传感器的空气中频率和水中频率及对应层次上报信息中心，进行参数修改。,4、调试说明,陈 涛 手 机：15503714315 办公室：037161270315 E-mail:xduct QQ交流群：2832455