吉林市水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的日常管理和維護(hù)

劉富裕，耿 郁，李 鶴

（吉林省水文水資源局吉林分局，吉林 吉林市 132000）

1 吉林市水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)概況

水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是整個(gè)國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)雨水情信息采集、傳輸、接收、存儲(chǔ)、分發(fā)、上報(bào)的最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，由3個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：水文測(cè)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備子系統(tǒng)、水情報(bào)汛通信子系統(tǒng)和水情中心站（分中心站）子系統(tǒng)。吉林市水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)采用了北京金水燕禹科技有限公司研發(fā)的YCZ-2A-101型遙測(cè)終端，主要由水位計(jì)、雨量傳感器、數(shù)據(jù)采集終端（RTU）、數(shù)據(jù)傳輸信道、通信設(shè)備、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)和供電電源等構(gòu)成，共計(jì)1個(gè)中心站、53個(gè)遙測(cè)站。實(shí)現(xiàn)了雨量、水位信息的自動(dòng)采集、存貯，并通過(guò)通信信道實(shí)時(shí)、定時(shí)自動(dòng)傳送至中心站，實(shí)現(xiàn)“有人看管、無(wú)人值守”的管理模式。中心站能實(shí)時(shí)接收遙測(cè)站雨量、水位和電壓數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、合理性檢查，顯示、打印各種數(shù)據(jù)報(bào)告。同時(shí)可自動(dòng)生成水情報(bào)文、導(dǎo)出成整編格式用于水文資料整編軟件進(jìn)行資料整編。

2 系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提

2.1 匯總資料，建立檔案

整合匯集系統(tǒng)的各方面資料，全面了解系統(tǒng)的工作情況，建立完整的技術(shù)資料檔案，是水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作。內(nèi)容包括：設(shè)備技術(shù)說(shuō)明書(shū)、各種圖紙、系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)報(bào)告、系統(tǒng)的安裝和調(diào)試報(bào)告、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、系統(tǒng)運(yùn)行日志、系統(tǒng)月度及年度運(yùn)行報(bào)告、系統(tǒng)日常維護(hù)及檢修記錄、遙測(cè)站檔案等。這些工作是日后系統(tǒng)管理及維護(hù)的先決條件，必須切實(shí)做好。

2.2 制定操作規(guī)程與規(guī)章制度

要因地制宜，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，制定一套符合自身?xiàng)l件又切實(shí)可行的系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范和操作規(guī)程。規(guī)范應(yīng)對(duì)整套系統(tǒng)運(yùn)行、操作、管理、維護(hù)、故障檢修和考核做出具體的規(guī)定，使工作人員操作規(guī)范化、工作細(xì)化，工作起來(lái)有章可循。

2.3 編寫(xiě)詳細(xì)的運(yùn)行報(bào)告

根據(jù)每日記錄，統(tǒng)計(jì)出系統(tǒng)的可用率、暢通率、數(shù)據(jù)的正確率等。編寫(xiě)系統(tǒng)月度及年度運(yùn)行報(bào)告，通過(guò)總結(jié)、分析、比較，可以隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)存在的問(wèn)題及隱患，確保系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。

2.4 提高技術(shù)人員素質(zhì)

人員的素質(zhì)直接關(guān)系到系統(tǒng)能否得到合理使用、能否發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題并作及時(shí)的處理。因此要求技術(shù)人員要熟練掌握系統(tǒng)組成、原理、功能特點(diǎn)及安裝調(diào)試方法。

3 日常使用和管理

吉林市水文分局為全面推進(jìn)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)用、發(fā)展，使之最終取代人工觀測(cè)模式，中心站指派兩名管理員，全面負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理工作。各遙測(cè)站指定一名系統(tǒng)維護(hù)人員，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的日常使用和管理工作。

3.1 中心站

1）系統(tǒng)管理員在汛期或較大水雨情期間每日按4段次、枯季按2段次檢查中心站水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)系統(tǒng)、報(bào)文系統(tǒng)和服務(wù)器系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，具體包括系統(tǒng)供電、數(shù)據(jù)暢通率、異常數(shù)據(jù)等。檢查結(jié)果嚴(yán)格按要求逐項(xiàng)記錄。特殊水雨情期間加大檢查次數(shù)。

2）當(dāng)中心站單站1 h內(nèi)數(shù)據(jù)缺失1次以上時(shí)，系統(tǒng)管理員在30 min內(nèi)完成人工召測(cè)補(bǔ)數(shù)；確因系統(tǒng)故障、公用通信網(wǎng)中斷時(shí)，在5 d內(nèi)完成人工召測(cè)補(bǔ)數(shù)。

3）次月5日前，系統(tǒng)管理員向水文監(jiān)測(cè)科提交經(jīng)檢查的月雨量、水位整編數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)日志記錄，向分管領(lǐng)導(dǎo)提交系統(tǒng)運(yùn)行月、年總結(jié)，客觀全面地反映系統(tǒng)運(yùn)行情況。

3.2 遙測(cè)站

1）每日 7∶55～8∶00 內(nèi)，完成系統(tǒng)水位（編碼器顯示值）與人工水位核對(duì)工作，當(dāng)兩水位值相差超過(guò)±0.02 m時(shí)，以人工觀測(cè)為準(zhǔn)校正調(diào)整系統(tǒng)水位編碼器。

2）當(dāng)有降水時(shí)，次日 8∶00～9∶00 內(nèi),完成系統(tǒng)日雨量與人工日雨量核對(duì)工作，當(dāng)兩日雨量值相差超過(guò)±3.0 mm時(shí)，按系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)手冊(cè)檢查、校正系統(tǒng)雨量計(jì)。

3）每月 1，5，10，15，20，25 日 9∶00 量測(cè) RTU、水位計(jì)的蓄電池和太陽(yáng)能電池板電壓，目視檢查近傳電臺(tái)電源指示燈（PWR）是否常亮、RTU通信模塊指示燈是否閃爍。

4）在惡劣天氣和大洪水時(shí)期，適當(dāng)增加水位校正、雨量校對(duì)、電壓量測(cè)次數(shù)。水位校正在整點(diǎn)前5 min內(nèi)完成、雨量校對(duì)應(yīng)在整點(diǎn)后5 min內(nèi)完成。

5）每次完成水位校正、雨量核對(duì)、電壓量測(cè)后，嚴(yán)格按要求逐項(xiàng)記錄。每月的記錄簿經(jīng)校核后，在次月將其交至中心站。

6）未得到系統(tǒng)管理員允許，嚴(yán)禁對(duì)系統(tǒng)SIM卡進(jìn)行插、拔操作。

4 系統(tǒng)維護(hù)和巡檢

吉林市水文分局轄53處遙測(cè)站，站多面廣，系統(tǒng)維護(hù)工作存在一定的困難。為此，對(duì)各遙測(cè)站維護(hù)人員進(jìn)行了培訓(xùn)，合格后持證上崗，在系統(tǒng)管理員的指導(dǎo)下，完成本站系統(tǒng)的日常維護(hù)、一般性故障處理等工作。減輕了系統(tǒng)管理員的工作強(qiáng)度，形成了較為完善的系統(tǒng)維護(hù)模式。

4.1 中心站

1）每月對(duì)水情數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整理與備份，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行查毒和殺毒，對(duì)系統(tǒng)UPS電源的自動(dòng)切換功能進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)存在的隱患和問(wèn)題。

2）系統(tǒng)管理員每年1月和7月對(duì)遙測(cè)站進(jìn)行一次巡檢和維護(hù)，建立巡檢記錄，并編制巡檢報(bào)告。

4.2 遙測(cè)站

1）每月初無(wú)雨時(shí)，對(duì)戶外設(shè)備進(jìn)行1次檢查，清除雨量計(jì)承雨器中雜物、清潔太陽(yáng)能電池板表面、檢查各線纜連接情況。

2）每逢單月，在月初無(wú)雨時(shí)，按系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)手冊(cè)清洗雨量計(jì)的承雨器、漏斗、翻斗等部件，灰塵較大的測(cè)站根據(jù)實(shí)際情況加大清洗次數(shù)。清洗完成后進(jìn)行注水試驗(yàn)。

5 系統(tǒng)常見(jiàn)故障處理

水雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)具有連續(xù)不間斷運(yùn)行的工作特性，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障須及時(shí)排除，使之盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。維護(hù)人員要對(duì)系統(tǒng)的每一個(gè)組成部分，每一個(gè)子系統(tǒng)有一個(gè)清晰地了解，準(zhǔn)確判斷和處理系統(tǒng)的故障。

1）GPRS故障。GPRS通信模塊在電池電壓較低的情況下，會(huì)出現(xiàn)掉電現(xiàn)象，當(dāng)電壓回升后，GPRS通信模塊并不能正常啟動(dòng)，影響到遙測(cè)站的水情信息上傳。此時(shí)，維護(hù)人員要查看GPRS通信模塊頂部的紅色信號(hào)燈是否閃爍，如不閃，則拔下GPRS電源線，待5 s以后重新插上，GPRS通信模塊頂部的紅色信號(hào)燈閃爍則啟動(dòng)成功，故障解除。

2）串口收/發(fā)指示燈。串口指示燈總是處于點(diǎn)亮狀態(tài)，應(yīng)脫開(kāi)通信模塊，若現(xiàn)象仍存在，則表明101終端主板通信口存在故障或發(fā)光二極管損壞；若指示燈熄滅，表明通信模塊接口有故障，需更換通信模塊。

3）充電控制器。一般情況下，當(dāng)蓄電池電壓低于11.8 V時(shí)，電臺(tái)不能上電，即可能出現(xiàn)水位失真情況，應(yīng)及時(shí)檢查電源，充電控制器上有2個(gè)指示燈，一個(gè)為太陽(yáng)能充電指示燈，當(dāng)綠燈閃爍表明光照電充足、充電正常；當(dāng)黃燈閃爍表明光照較弱、充電正常；當(dāng)紅燈閃爍表明無(wú)光照、無(wú)充電；指示燈不亮?xí)r，表明太陽(yáng)能引線中無(wú)電壓輸出。另一個(gè)為蓄電池指示燈，當(dāng)綠燈閃爍表明蓄電池電量充足；當(dāng)黃燈閃爍表明蓄電池電量較弱；當(dāng)紅燈閃爍表明蓄電池電量很低；指示燈不亮?xí)r，表明蓄電池中無(wú)電壓輸出。太陽(yáng)能指示燈不亮?xí)r，表明太陽(yáng)能引線中無(wú)電壓輸出。此時(shí)應(yīng)檢查太陽(yáng)能板是否損壞，用萬(wàn)用表測(cè)太陽(yáng)能是否有電壓輸出，接頭是否完好、穩(wěn)固。蓄電池指示燈不亮?xí)r，表明蓄電池中無(wú)電壓輸出，用萬(wàn)用表測(cè)蓄電池電壓是否正常（一般為13 V左右），如低于12 V則應(yīng)及時(shí)充電。還要檢查保險(xiǎn)絲是否完好，線路接頭接觸是否完好。

4）降水記錄。當(dāng)RTU出現(xiàn)有降水時(shí)不能記錄，應(yīng)檢查翻斗式雨量干簧管是否損壞，將萬(wàn)用表選用電阻檔，2個(gè)測(cè)試棒接到雨量計(jì)上的2個(gè)接線端，輕輕翻動(dòng)翻斗，觀察萬(wàn)用表指針是否發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，如果指針不動(dòng)則表明干簧管存在問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)起用備用干簧管或更換干簧管；檢查雨量信號(hào)線接頭接觸是否良好；檢查雨量計(jì)磁鋼（翻斗）是否被卡死。當(dāng)RTU出現(xiàn)有降水時(shí)出現(xiàn)多記錄，應(yīng)檢查雨量信號(hào)線接頭是否有接觸不良、短路等情況；檢查雨量信號(hào)線是否存在破皮搭鐵現(xiàn)象。

5）水位計(jì)數(shù)據(jù)。當(dāng)水位計(jì)水位與系統(tǒng)記錄數(shù)不相符時(shí)，應(yīng)檢查水位計(jì)類(lèi)型參數(shù)WS設(shè)置是否正確，檢查外部接線是否正確，檢查內(nèi)部配線是否松動(dòng)、脫落。

6）RTU參數(shù)。當(dāng)RTU參數(shù)混亂后，將出現(xiàn)不能讀取、傳輸數(shù)據(jù)現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)據(jù)應(yīng)用與維護(hù)手冊(cè)中的各站參數(shù)對(duì)該站進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

[1]水利部.SL61-2003，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].