DTD1冻土监测系统

DTD1冻土监测系统

1．概述

DTD1型冻土自动观测仪以冻土检测传感器为核心，测量土壤中水的冻结，原理与达尼林冻土器一致，保证了观测的延续性。设备维护方便，24小时常年不间断运行，只需每年换水一次，设备轻便简单，便于运输安装，不受外界融雪、水分迁移等因素影响。通过地面气象观测中的冻土观测。为冻土退化现象和气候变化研究提供科学的数据资料。

DTD1型冻土自动观测仪主要特点如下：

表1产品特点

2．主要技术指标

表2技术指标

3．系统介绍

（1）工作原理

DTD1型冻土自动观测仪是根据水与冰相变后电阻发生改变的特性，利用水做感应介质，每1cm设置一个电极，根据每层电极检测信号判别的土壤冻融状态，建立数学模型，计算出土壤冻结层次及其上限和下限深度。

（2）组成结构

DTD1型冻土自动观测仪由电阻式冻土传感器、数据采集器、供电单元和外围设备组成，支持接入综合集成硬件控制器。组成示意图如下所示：

图1 冻土自动观测仪硬件结构图

图2 冻土自动观测仪安装后运行效果示意图

1、传感器

冻土传感器由控制处理单元和若干层传感单元组成。传感单元由检测电极、、片选电路、极选电路、处理电路、信号处理电路等组成。

电阻式冻土传感器主要包括封帽、采集板、测量板、被测软管、被测探头、供电通信引线等部分，传感器实物图如下所示：

图3 传感器示意图

2、采集器

采集器机箱内部如图6所示，主要由电源控制器、蓄电池、数据采集器主板和网络通信模块等组成。

图4 采集器机箱内部图

图5 采集器主板

采集器正常运行时指示灯状态：

电源灯：红灯常亮；

运行灯：黄灯闪烁（亮灭各1秒）；

网络灯：绿灯登录到服务器亮，退出时灭；

3、供电系统

采用市电供电方式。市电供电时，系统电源由电源转换及控制模块、蓄电池组成；在没有外部供电条件下，蓄电池须保证冻土自动观测仪连续运行7天以上。采用工业级专业蓄电池。仪器在其他供电停止的状态下，工作不低于7天。

4、数据传输格式

1.      

2.      

3.      

3.1.    

3.2.    

3.3.    

3.4.    

3.5.    

3.6.    

观测要素及其编码

观测要素名称定义准确，对应的变量名、明确。观测要素变量名的编码结构层次清楚，可扩展性强。观测要素名称对应的变量值是将原值乘以10的n次幂（n为比例因子，取值大于等于0）变为整数并以ASCII字符显示的数字字符串。每个观测要素值单独固定字节长度，高位不足补0。观测要素编码表中明确各观测要素的单位、比例因子、输出字节长度，个别观测要素给以备注，以便数据使用方更好地理解观测数据含义。

表3 冻土自动观测仪要素及其编码

设备状态要素编码

1)      设备自检状态

2)      传感器工作状态

3)      电源状态

4)      工作温度类状态

5)      加热部件工作状态

6)      通信工作状态

注：（1）设备自检状态变量为必输出项，当设备自检通过时只输出自检状态变量，即状态变量数为1。

（2）当设备某些属性状态不正常时，除输出自检状态变量外，还需输出所有状态不正常的状态变量名。

数据帧格式

1)      帧格式

0段：起始标识

1段：数据包头

2段：数据主体

3段：校验码

4段：结束标识

说明：

（1）一个完整数据帧分为5部分信息段，其中0、1、3和4段数据定长，2段数据主体包含观测要素信息、观测数据质量控制信息和状态要素信息三部分，不定长。

（2）数据帧传输采用ASCII字符（8Bit）。

（3）数据帧各信息段由一个或多个字段表示，字段间以英文半角字符“,"分割。

（4）字段是指由一组的ASCII字符（大小写英文字母、0-9数字字符以及下划线字符“_"）构成的字符串，用于描述帧起始与结束标识、数据包头信息、要素变量名以及要素变量值等信息。

2)      帧格式说明

3.2.4.1

0段——起始标识，固定长度，2个字母，以“BG"表示。

3.2.4.2

1段——数据包头，固定长度，包含8个字段，每个字段亦固定长度。

3.2.4.2.1

区站号（5位字符），保持现有台站区站号不变，在观测司发布新台站号时另行更新。

3.2.4.2.2

服务类型（2位数字），以00代表基准站，01代表基本站，02代表一般站，03代表区域气象站，04交通气象站，05电力气象站，06农业气象站，07旅游气象站，08海洋气象站，09风能气象站，10太阳能气象站，11生态气象站，12辐射气象站，13便携站，14自动气候站......。

注：根据业务需要，《地面气象数据对象字典》规定的服务类型需做调整时，冻土自动观测仪中的服务类型同步调整。

3.2.4.2.3

设备标识位（4位字母），冻土自动观测仪设备标识符为YSFS。

3.2.4.2.4

设备ID（3位数字），用于区分同一个区站号台站中同类设备，从000开始顺序编号，如某站有两个冻土自动观测仪，则ID顺序标号为000、001。

有多个设备时，服务数据以ID为000的设备观测为准，当000出现故障时，则使用001设备的数据。

3.2.4.2.5

观测时间（14位数字），采用北京时。格式年月日时分秒（YYYYMMDDHHmmSS），如20180206132500。

3.2.4.2.6

帧标识（3位数字），用于区分数据类型和观测时间间隔，由DT两部分组成。其中：

D为1位数字，用于区分数据类型：0代表实时数据，1代表定时数据，2～9预留。

T表示一个2位十进制数值，代表观测时间间隔：00代表秒，01～59依次代表1～59分钟间隔，60～83依次代表1～24小时间隔。如：分钟实时数据用001表示，整点定时数据用160表示。

3.2.4.2.7

观测要素变量数（3位数字），取值000～999，表示观测要素数量。

说明：

（1）观测要素变量数为实际观测到的要素数。若设备的观测要素是不连续的，则不输出未探测到的观测要素。当设备故障未探测到任何观测要素时，该类设备输出观测要素变量数为0，并在状态信息中输出故障信息。

（2）设备或传感器故障时，对应的观测要素输出缺测，对应要素值用“/"字符填充。

3.2.4.2.8

设备状态变量数（2位数字），取值01～99，表示状态变量数量。

说明：

（1）设备自检状态变量为必输出项，当设备自检通过时只输出自检状态变量，即状态变量数为1。

（2）当设备某些属性状态不正常时，除输出自检状态变量外，还需输出所有状态不正常的状态变量名。

3.2.4.3

2段——数据主体，不定长，包含观测数据、观测数据质量控制和状态数据三部分。

3.2.4.3.1

观测数据，由一系列观测要素数据对组成，数据对中观测要素变量名与变量值一一对应。观测要素变量名以及变量值的描述（数据单位、比例因子、字节长度等）在观测要素编码表中定义说明。数据对的个数与B.3.2.2.7观测要素变量数一致。观测要素名按字母先后顺序输出。

3.2.4.3.2

质量控制，由一系列质量控制码组成，字符数量与B.3.2.2.7观测要素变量数一致，一个字符代表一个数据的质量控制码，与B.3.2.3.1观测数据中的数据对一一对应。质量控制码定义与气象行业标准（QX/T 118-2010）中地面气象观测资料质量控制一致，如表4所示。

表4 质量控制码表

说明：

（1）若有数据质量控制判断为错误时，在设备终端数据输出时，其值仍给出，相应质量控制标识为“2"，但错误的数据不参加后续相关计算或统计。

（2）对于瞬时气象值，若为采集器或通信原因引起数据缺测，在设备终端数据输出时直接给出缺测，相应质量控制标识为“8"。

（3）当终端计算机业务软件将设备置为维护或停用状态时，自动上传维护日志，同时将上传数据文件对应要素置为缺测。

冻土自动观测仪设备端质量控制对象为气象要素的瞬时值，质控方法主要包括以下2个方面。

（1）对瞬时值极限范围检查，检查瞬时值是否在传感器的测量范围内，如果未通过检查，则该值被丢弃，不能用于进一步计算。

（2）对瞬时值变化速率检查，当前的瞬时值与前一个瞬时值作比较。如果差值大于给定的界限，则当前瞬时值被标记为不可信，不能用于进一步计算，但仍用于检查瞬时值变化速率检查。

表5 “正确"的瞬时值的判断条件

3.2.4.3.3

状态数据，由一系列设备状态要素数据对组成，状态要素变量名与状态值一一对应。设备状态变量名在设备状态编码表中定义说明，个状态变量名必须为设备自检状态，其他状态变量输出顺序不做明确要求。状态值采用一个字符编码表示，状态值含义如表6所示。

表6 设备状态码表

说明：

（1）设备所有状态均不输出具体的数值，而是输出状态码，以更直观地指导维护保障工作。

（2）本表只给出设备状态码的简单含义描述，设备需根据每个状态检测数值制定状态判断依据，输出与状态符合的状态码。

（3）如果观测要素非设备观测数据而是运算量，则不用输出状态要素。上位机软件在质控的时候，通过设备配置文件对设备状态进行质控。

3.2.4.4

3段——校验码

定长，4位数字。采用校验和方式，从“BG"开始一直到校验段前，包括分隔符“,"号在内以ASCII码全部累加。累加值以10进制编码，高位在前，若高位溢出，则取低四位。

3.2.4.5

4段——结束标识

固定长度，2个字母，以“ED"表示。

3.2.4.6 帧格式示例

表7 完整数据帧格式

冻土自动观测仪输出数据示例如下：

表8 冻土自动观测仪输出数据示例

区站号为12345的基准站、设备编号为000的冻土自动观测仪在北京时间2018年2月6日08时00分观测的实时分钟数据，输出2个观测要素及对应的质量控制码和1个状态要素。

5、终端命令

3.7.    

终端命令的分类

终端操作命令为设备和终端计算机之间进行通信的命令，以实现对设备各种参数的传递和设置，从设备读取各种数据、设置读取各类参数，并对设备进行校时。

格式一般说明

（1）各种终端命令由命令符和相应参数组成，命令符由若干英文字母组成，参数可以没有，或由一个或多个组成，命令符与参数、参数与参数之间用1个半角逗号分隔。

（2）键入终端命令后，应键入回车/换行键，本格式用“↙"表示。

（3）返回值的结束符均为回车/换行，本格式中返回值用“<>↙"给出。

（4）命令非法时，返回出错提示信息“BADCOMMAND↙"。

（3）    若无特殊说明，本部分中使用YYYY-MM-DD,HH:mm:SS表示日期、时间格式。

握手机制

1)      数据传输握手机制

每台设备须自带时钟和存储器。

数据传输握手机制同时具备主动发送和被动读取两种方式，默认为被动读取方式。被动读取的方法为:由终端计算机发送读取数据命令(READDATA)，读取存储器中距当前时刻最近的数据，如果最近时刻数据与当前时刻时间差超过一帧则返回错误信息；主动发送的方法为：由设备端按照帧标识类型主动向终端计算机发送数据。

无论采用哪种方式，数据必须遵循“BG,…,ED"标准数据格式要求。

2)      时间校正握手机制

上位机可通过定时发送DATETIME对设备修改日期和时间，也可分别发送日期（DATE）和时间（TIME）命令设置设备日期、时间。

注：上位机通过网络授时服务器校时，业务软件利用上位机时间对设备授时；设备具有掉电时钟保护功能。

3)      设备响应命令时间

接收到终端命令后，设备端应及时响应，响应时间不应超过3秒。若超过3秒，上位机将视为超时错误。

3.2.5.4监控操作命令

设置或读取设备的通信参数（SETCOM）

命令符：SETCOM

参数：波特率 数据位 奇偶校验 停止位

默认值波特率为9600bps，数据位为8，奇偶校验为无，停止位为1。

示例：

（1）若设备的波特率为9600 bps，数据位为8，奇偶校验为无，停止位为1，若对设备进行设置，键入命令为：

SETCOM,9600,8,N,1↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若读取设备块通信参数，直接键入命令：

SETCOM↙

正确返回值为<9600,8,N,1>↙。

注：

（1）波特率修改范围为：1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200，非特殊情况下无需对设备波特率进行修改。

（2）波特率修改前，应先检查当前设置再修改波特率。

（3）设备修改波特率后，需保存设置。

设备自检（AUTOCHECK）

命令符：AUTOCHECK

返回的内容包括设备日期、时间，通信端口的通信参数，设备状态信息（厂家可自行定义格式），终端软件只对其进行显示，不做处理。

返回值： ↙

T表示自检成功,F表示自检失败。

帮助命令

命令符：HELP

返回值：返回终端命令清单，各命令之间用半角逗号分隔。

设置或读取设备的区站号（QZ）

命令符：QZ

参数：设备区站号（5位数字）

示例：

（1）若所属气象观测站的区站号为57494，则键入命令为：

QZ,57494↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若设备的区站号为57494，直接键入命令：

QZ↙

正确返回值为<57494>↙。

设置或读取设备的服务类型(ST)

命令符：ST

参数：服务类型（2位数字）

示例：

（1）若设备用于基准站，则键入命令为：

ST,00↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若设备服务类型为00，直接键入命令：

ST↙

正确返回值为<00>↙。

注：设备端需要对设备服务类型进行存储。

读取设备标识位（DI）

命令符：DI

示例：

读取冻土自动观测仪标识位，直接键入命令：

DI↙

正确返回值为:↙。

设置或读取设备ID（ID）

命令符：ID

参数：3位数字

示例：

（1）若为冻土自动观测仪ID为：000，对设备进行设置，键入命令为：

ID,000↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若为读取设备ID参数，直接键入命令：

ID↙

正确返回值为:<000>↙。

设置或读取冻土自动观测仪的纬度（LAT）

命令符：LAT

参数：DD.MM.SS（DD为度，MM为分，SS为秒）

示例：

（1）若所属冻土自动观测仪的纬度为32°14′20″，则键入命令为：

LAT,32.14.20↙

返回值：表示设置失败，表示设置成功。

（2）若数据采集器中的纬度为42°06′00″，直接键入命令：

LAT↙

正确返回值为<42.06.00>。

设置或读取冻土自动观测仪的经度（LONG）

命令符：LONG

参数：DDD.MM.SS（DDD为度，MM为分，SS为秒）

示例：

（1）若所属冻土自动观测仪的经度为116°34′18″，则键入命令为：

LONG,116.34.18↙

返回值：表示设置失败，表示设置成功。

（2）若数据采集器中的经度为108°32′03″，直接键入命令：

LONG↙

正确返回值为<108.32.03>。

设置或读取冻土自动观测仪日期（DATE）

命令符：DATE

参数：YYYY-MM-DD（YYYY为年，MM为月，DD为日）

示例：

（1）若对冻土自动观测仪设置的日期为2018年12月3日，键入命令为：

DATE,2018-12-03↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若设备的日期为2018年12月4日，读取设备日期，直接键入命令：

DATE↙

正确返回值为:<2018-12-04>↙。

设置或读取冻土自动观测仪时间（TIME）

命令符：TIME

参数：HH:mm:SS（HH为时，mm为分，SS为秒）

示例：

（1）若对冻土自动观测仪设置的时间为12时34分00秒，键入命令为：

TIME,12:34:00↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若冻土自动观测仪的时间为12时35分00秒，读取冻土自动观测仪时间，直接键入命令：

TIME↙

正确返回值为:<12:35:00>↙。

设置或读取冻土自动观测仪日期与时间（DATETIME）

命令符：DATETIME

参数：YYYY-MM-DD,HH:mm:SS（YYYY为年，MM为月，DD为日,HH为时，mm为分，SS为秒）

示例：

（1）若设置冻土自动观测仪日期为2018年2月27日12时34分00秒，键入命令为：

DATETIME,2018-02-27,12:34:00↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若冻土自动观测仪的日期为2018年2月27日，12时34分00秒，读取设备日期时间，直接键入命令：

DATETIME↙

正确返回值为:<2018-02-27,12:34:00>↙。

设置或读取设备主动模式下的发送时间间隔（FTD）

命令符：FTD

参数：FI，mmC （FI代表帧标识,定义见B.3.2.2.6数据类型；mmC表示时间间隔，其中C代表时间单位：用H表示小时，M表示分钟，S表示秒。当C为“H"，mm值在（01～24）之间；当C为“M"，mm值在（01～59）之间；当C为“S"，mm值在（00～59）之间，当mm为00，即mmC为“00S"时，表示主动模式下取消自动发送FI类型的数据包。）设置的时间间隔不能小于帧标识中的时间间隔。

示例：

（1）若设置设备主动发送实时分钟数据的时间间隔为5分钟，键入命令：

FTD,001,05M↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若设置设备主动发送整点小时定时数据的时间间隔为1小时，键入命令：

FTD,160,01H↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

不带参数时用于查询主动模式下设备支持的所有帧数据的发送间隔。若设备具有实时分钟数据和小时定时数据两种数据包格式，但只主动发送定时数据，发送时间间隔为1小时，键入查询命令，

FTD↙

正确返回值为:<001,00S,160,01H>↙。

历史数据下载（DOWN）

命令符：DOWN

参数为：开始日期，开始时间，结束日期，结束时间[，帧标识]。下载时间范围内对应帧类型的观测记录数据。

开始/结束日期的格式：YYYY-MM-DD；开始结束/时间的格式：HH:mm:SS

帧标识定义见B.3.2.2.6，当帧标识为001实时分钟帧标识时，必须缺省帧标识参数。

示例：

（1）若获取设备中2018年2月21日20时0分0秒至2018年2月24日20时0分0秒的分钟数据，键入命令为：

DOWN，2018-02-21,20:00:00,2018-02-24,20:00:00↙

返回值：↙表示读取失败，↙表示正确返回：实时分钟历史数据，每条数据末尾附回车换行。

（2）若获取设备中2018年2月21日20时0分0秒至2018年2月24日20时0分0秒的整点小时定时数据，键入命令为：

DOWN，2018-02-21,20:00:00,2018-02-24,20:00:00,160↙

返回值：↙表示读取失败，↙表示正确返回：历史整点小时数据，每条数据末尾附回车换行。

注：

（1）历史数据获取时间长度不超过72小时。

（2）由上位机统筹考虑下载时间和内容，优先保证实时数据传输，每次下载内容一般不超过一个小时。

（3）缺测数据格式为：

BG，QZ（区站），ST（服务类型），DI（设备标识），ID（设备ID），DATETIME（时间），FI（帧标识），/////，校验码，ED↙

实时读取数据（READDATA）

注：从存储器中读取最近的一组数据。

命令符：READDATA

参数：帧标识。从存储器读取最近一次的对应帧标识数据，帧标识定义见B.3.2.2.6，当帧标识为001实时分钟帧标识时，必须缺省帧标识参数。

示例：

（1）若获取设备中2018年2月12日20时0分0秒的分钟数据，

键入命令为：

READDATA↙

返回值：↙表示读取失败，↙表示正确返回：当前数据。

（2）若获取设备中2018年2月12日20时0分0秒对应的20时整点小时定时数据，

键入命令为：

READDATA,160↙

返回值：↙表示读取失败，↙表示正确返回：当前整点数据。

注：在主动方式中不响应该命令。

设置握手机制方式（SETCOMWAY）

注：设置数据传输握手机制方式。

命令符：SETCOMWAY

参数为：1为主动发送方式，0为被动读取方式。

示例：

设备默认为被动读取方式。

如采用主动发送方式，则上位机发送命令“SETCOMWAY,1"，返回↙表示设置成功。

如采用被动读取方式，则上位机发送命令“SETCOMWAY,0"，返回↙表示设置成功，次连接设备时默认为被动读取方式，上位计算机不用发送“SETCOMWAY,0"命令。

键入命令为：

SETCOMWAY,1↙

返回值：↙表示设置主动发送失败，返回↙表示设置主动发送成功。

键入命令为：

SETCOMWAY,0↙

返回值：↙表示设置被动读取失败，返回↙表示设置被动读取成功。

设置或读取设备校验时间信息（MVDATE）

命令符：MVDATE

参数：本次校验时间检定号下次校验时间

注：该命令在重新进行计量检定之前不允许进行设置。

示例：

（1）若设备的本次校验时间是2018年2月21日，检定号为XXXXX，下次检定时间是2020年2月20日，则键入命令为：

MVDATE,,XXXXX,↙

返回值：↙表示设置失败，↙表示设置成功。

（2）若为读取设备校验时间信息，直接键入命令：

MVDATE↙

正确返回值为<,XXXXX,>↙。若含历史校验信息，则一并输出。

命令符：QCPM

参数：要素极值下限要素极值上限存疑的变化速率 错误的变化速率 最小应该变化的速率。各参数按所测要素的记录单位存储。没有某参数时，用“/"或“-"表示。

示例：

（1）若冻土极值的下限为450cm，上限为0cm，存疑的变化速率为5cm，错误的变化速率10cm，无最小应该变化的速率，则键入命令为：

QCPM FSD 450 0 5 10 -

返回值：表示设置失败，表示设置成功。

（2）若读取冻土的质量控制参数，冻土极值的下限为450cm，上限为0cm，存疑的变化速率为5cm，错误的变化速率10cm，最小应该变化的速率为“-"，直接键入命令：

QCPM FSD

正确返回值为<450 0 5 10 ->。

（3）通信方式

通信方式包括有线通信和无线通信。

（1）有线通信：通过采集器RS-232或RS-485等通信接口接入综合集成硬件控制器或终端计算机，实现与上位机的数据通信。

（2）无线通信：通过采集器RS-232或RS-485等通信接口与无线通信模块连接，实现与中心站的数据通信。

（4）运行采样

冻土自动观测仪自检正常后,发出采集指令，根据采样算法计算冻土层次和冻土深度，形成分钟数据文件通过通信命令传给上位机。冻土自动观测每分钟采样1次，由传感器每个采集单元在采集时间间隔内完成采样，并经过计算质控处理获得冻土采样数据。

4．系统安装

（1）安装要求

1. 确定传感器安装深度和层次，仪器距观测场边缘护栏一般不小于1米。
2. 传感器0cm测量单元与外套管0线刻度平齐，与地表在同一水平面上。
3. 机箱与传感器南北安置，机箱在北，高度适宜，传感器在南；电源线和信号线收入机箱或立杆内，不宜走明线。
4. 太阳能板根据需求安装，高度不宜过低，减少遮挡物影响，且不影响其它设备。
5. 电缆穿入电缆管。电缆管应埋入地下50cm以下，不能架空架设。
6. 安装完毕后检查所有的传感器电缆、电源电缆和通信电缆是否连接牢固。
7. 机箱应其地基旁的地网连接。
8. 是否安装避雷针视安装场所而定，避雷针需满足相关防雷的技术规范要求。
9. 观测仪应安装在观测场内有自然物覆盖的地段；一般为10m×10m的平整场地。
10. 观测深层地温的台站，冻土自动观测仪安装在320cm地温外套管南侧，间距50cm，南北成列、东西成行、自西向东、由深到浅。不观测深层地温的台站，安装在深层地温观测场，南北成列、东西成行、自西向东，由深到浅，间距50cm，距离电缆沟50cm以上。

（2）设备安装

布局规划

图6冻土自动观测仪安装布局示意图

传感器安装

使用专用安装工具把防护管打入地下土壤中，进行防护管底部密封后，插入传感器，然后拧紧密封帽。

先将探测器放入PE管，然后用密封帽和密封塞将PE管上下端密封，注意保持PE管的上下端的密封，避免漏水，保护探测器。通过专业工具将PE管插入地下，接通线缆。数据采集器4芯电缆线序：黄色线缆为电源+15V，黑色线缆为电源地，蓝色线缆为RS485－A，棕色线缆为RS485－B

从探测器的安装地点将RS485线引入到采集器箱即可。

5．系统维护

日常维护

仪器使用过程中需要定期进行维护：

1. 传感器维护：

每年冻土观测结束后，从PE管中传感器取出，把胶管中的水排放干净，然后放入PE管中，或其它地方储存。每年冻土观测前1个月需要把传感器从PE管中取出，然后注满水。此外检查PE管内是否潮湿进水，如有水滴，需要清除干净。

2. 采集器维护：

正常情况下每年冻土观测前1个月到现场检查一次采集器，查看是否进水和沉积灰尘，如有则要清除干净。

3. 蓄电池维护：

每年冻土观测前1个月测量一次蓄电池电压，如果连续7天没有出现外接充电电源停止的情况下，电池电压低于11V，则需要更换蓄电池。正常情况下蓄电池的寿命不低于3年。

故障排除

采集器检测

1. 检查电源：

指示灯是否常亮，如果灭，检查采集器主机板的电源端子是否连接松动，接线是否可靠，拔掉重新接线，插上电源端子，如果还不能启动，用万用表测量蓄电池电压是否正常（12V～15V），如不正常则需更换蓄电池，如电压正常，则说明主机板故障，需更换主机板；

2. 检查运行程序：

运行指示灯是否正常闪烁，如不闪烁，则主机板故障，需更换主机板；

3. 检查采集器通信：

使用调试软件通过RS232接口与采集器通信，首行读时钟操作，如果连续读时钟正常，日期也正确，则说明采集器正常，进一步检查传感器。

传感器检测

1. 检查接线端子：

检查RS485线路是否损坏，与采集器主板连接是否松动，重新插拔后，用调试软件测试是否能正常通信。

2. 处理板故障：

如果线路正常，且无法正常通信，说明探测器处理板故障。

3. 传感器问题：

某一传感器出现问题，将直接导致该层对应的数据出现错误或异常。使用调试软件进行数据监视观察。若某一层或某几层电阻值对应为0，或者超范围，说明该层传感器可能已经损坏或无法正常工作。

4. 其他问题：

部件之间、器件之间连线错误或损坏，同样会产生故障。需按正确顺序连接或更换损坏的连接。

表3 问题故障表

包装及运输

DTD1型冻土自动观测仪在包装时，设备精密部件均用高级纸箱包装，箱内有填充物，以防振动。箱外有朝上标记或“小心轻放"字样。不易损坏的零部件用普通纸箱或其它方式包装。

配置清单

表9 产品配置清单表

用户在产品到货时，需检查产品数量、外观、质量、随机备件备品、装箱单、随机资料及包装完整无破损。

设备标校

设备需在满足条件的低温实验室中进行标校，建议送往本设备制造商处进行相关处理。

安全警告

使用仪器时：

        本仪器属带电工作设备，为了您的安全，请遵守国家安全生产的相关规定，严格按电力安全工作进规程操作

        请勿将仪器置于过热的环境，以避免损坏仪器或引起燃烧

        请勿将其它物品放置在仪器表面上

        请勿撞击、跌落仪器，以避免损坏仪器

使用仪器过程中：

        请勿随意拆卸

        请勿在强电磁环境下使用，以避免影响仪器正常使用

        请勿用潮湿的手操作仪器或将其浸入水中

        请勿将本仪器上附件用于其它仪器，以避免电冲击、燃烧或损坏仪器

        仪器标识、配置、生产标准根据不同国家规范，有所不同，请使用符合当地标准的产品类型