水雨情遙測系統(tǒng)常見故障處置方法的研究

留卡麗

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)逐步應(yīng)用于傳統(tǒng)水文測驗中。自2007年開始，語潤YR-3000型遙測機就開始應(yīng)用在水文測驗中，并逐步取代使用久遠(yuǎn)的雨量器、水位儀等儀器為水文資料整編提供重要原始數(shù)據(jù)。受多種因素影響，遙測機經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障以及使用不當(dāng)?shù)葐栴}，影響了工作成效，因此對遙測機的日常維護(hù)及故障情況的處置進(jìn)行深入研究與探討顯得重要而迫切。

關(guān)鍵詞：遙測系統(tǒng)；故障；處置方法

引言

語潤YR-3000型遙測機是一種通用的RTU終端設(shè)備。作為防汛和水文的要求，主要是采集雨量和水位數(shù)據(jù)，到目前為止已在浙江省內(nèi)的2000余個水文遙測站點上安裝了該設(shè)備，并逐步取代使用久遠(yuǎn)的雨量器、水位儀等儀器。

1 水位、雨量自動遙測站

1.1 水位、雨量自動遙測站配置

自動遙測站主要包括語潤YR-3000遙測終端、翻斗式雨量傳感器、浮子式水位傳感器、通信模塊、太陽能板、蓄電池。

1.2 雨量傳感器工作原理

承雨器采集自然界降雨量，把它匯集后，流入翻斗計量組件，按預(yù)先設(shè)計的感量進(jìn)行稱重、計量，將以深度mm計的降雨量轉(zhuǎn)換為以重量g計的單元水量，并用開關(guān)信息量方式實時輸出，供數(shù)據(jù)采集終端利用。翻斗計量組件是一個機械式雙穩(wěn)態(tài)稱重機構(gòu)，若左邊翻斗計量后翻轉(zhuǎn)，把水量排出器外，同時由于翻斗重心發(fā)生變化，右邊翻斗隨即轉(zhuǎn)入計量，按此方式不斷地循環(huán)計量、輸出信號。

1.3 水位傳感器工作原理

在水位測井中，安裝一個浮子，作為水位感測元件。當(dāng)水位變化時，浮子靈敏地響應(yīng)水位變化并作相應(yīng)在的漲落運動，同時把此水位漲落的直線運動借助懸索傳遞給水位輪，使水位輪產(chǎn)生圓周運動，并準(zhǔn)確地將直線位移量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移量。水位輪樞軸就是軸角編碼的輸入軸，因此，當(dāng)水位輪旋轉(zhuǎn)的同時，軸角編碼器已將水位模擬量A轉(zhuǎn)換，并編制成相應(yīng)的數(shù)字編碼D。此數(shù)字編碼D用多芯電纜并行輸出至測站，由測站采集器進(jìn)行顯示、存貯、處理或轉(zhuǎn)發(fā)。

1.4 水位、雨量信息共享與數(shù)據(jù)的接收

1.4.1 信息共享。水雨情自動遙測站將采集到的水位、雨量信息通過中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)秸憬∷姆姥赐ㄐ牌脚_上面。浙江省水利防汛通信平臺，是一套為我省的防汛部門提供水雨情信息傳輸?shù)耐ㄐ牌脚_。整個通信平臺以覆蓋面積最廣的GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，平臺既可以實現(xiàn)水雨情數(shù)據(jù)的同步實時傳輸，又可以使采集到的水雨情數(shù)據(jù)同步實時共享。城市主要防汛成員部門如氣象部門、交通部門、城建部門、交警部門等防汛成員單位通過防汛通信平臺接收自動實時匯集的數(shù)據(jù)并應(yīng)用到自己的發(fā)布系統(tǒng)中，按各部門自身業(yè)務(wù)的規(guī)律和應(yīng)急處置要求，獨立開展預(yù)警、發(fā)布（短信、網(wǎng)站）等工作。極大地提高我市防汛應(yīng)急指揮決策水平，真正實現(xiàn)社會公共資源的共享。

1.4.2 數(shù)據(jù)接收。水位、雨量數(shù)據(jù)接收時通過語潤接收控制軟件來實現(xiàn)，語潤接收控制軟件的功能主要分為：數(shù)據(jù)接收，解碼，分析，存儲，數(shù)據(jù)整理，過濾，分析，應(yīng)用等。根據(jù)這些功能，將接收軟分為：語潤數(shù)據(jù)接收中心，數(shù)據(jù)監(jiān)測程序，數(shù)據(jù)處理程序，數(shù)據(jù)發(fā)布程序，數(shù)據(jù)預(yù)警應(yīng)用等模塊和程序。

數(shù)據(jù)接收中心模塊是這個系統(tǒng)的核心。通過該模塊從浙江省防汛通信平臺接收數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的編碼方式進(jìn)行解碼，然后寫入語潤數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)接收中心與防汛通信平臺的通信方式采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行握手交換數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)保存在軟件緩存中，然后模塊匹配數(shù)據(jù)解碼文件，根據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)解壓，解碼，得到明文以后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類入庫處理。

數(shù)據(jù)監(jiān)視模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形表格化。數(shù)據(jù)庫中存儲著每個站點大量的水雨情數(shù)據(jù)和站點運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，該模塊針對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，計算等，以用戶需要的方式進(jìn)行相應(yīng)的表格和圖形顯示。常用的有數(shù)據(jù)通信情況監(jiān)視，站點運行狀態(tài)監(jiān)視，數(shù)據(jù)解碼過程監(jiān)視等，使用戶能有一個很好的管理功能。

數(shù)據(jù)處理模塊實現(xiàn)將大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計，同時將這些數(shù)據(jù)分發(fā)到各個相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)中去。在水利防汛部門和水文部門常用的數(shù)據(jù)庫有實時水雨情標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，資料標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，洪水預(yù)報數(shù)據(jù)庫等，數(shù)據(jù)處理模塊將接收到的水雨情數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算，將結(jié)果送入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，使前端采集到的數(shù)據(jù)得到很好的應(yīng)用。數(shù)據(jù)預(yù)警模塊實現(xiàn)將水雨情以及站點運行情況進(jìn)行監(jiān)視，并且根據(jù)相應(yīng)的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的警戒。警戒的數(shù)據(jù)有：水情數(shù)據(jù)，雨情數(shù)據(jù)，電壓數(shù)據(jù)，一般的警戒方式有：顏色，聲音，短信。

數(shù)據(jù)報表模塊實現(xiàn)將水雨情信息進(jìn)行按需計算，形成防汛工作中需要的報表形式。從前端接收到的數(shù)據(jù)中提取工作中需要的信息是至關(guān)重要的，在抗臺工作中在最短時間內(nèi)取得水雨情報表成為防汛減災(zāi)的重要手段，所以根據(jù)多年防汛防臺的經(jīng)驗，制定了常用的一些成果報表。

數(shù)據(jù)發(fā)布模塊實現(xiàn)的是將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享。數(shù)據(jù)接收中心接收到的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，通過該模塊用戶只要通過IE就可以對所有遙測站點的水雨情進(jìn)行瀏覽。該模塊采用地圖瀏覽方式，表格瀏覽方式等進(jìn)行表現(xiàn)，使用戶能直觀的認(rèn)識到當(dāng)前遙測信息的情況。

2 一般出現(xiàn)的水雨情遙測故障及處置方法

2.1 控制中心站個別站點無數(shù)據(jù)

該故障主要的特征為“個別”站點無數(shù)據(jù)。通過這一現(xiàn)象，可以判定，整個系統(tǒng)應(yīng)該是暢通的，導(dǎo)致無數(shù)據(jù)主要有這幾個原因：（1）首先判定這些遙測站點是否欠費。因為遙測設(shè)備通信采用的是移動SIM卡，根據(jù)站點傳輸數(shù)據(jù)的多少產(chǎn)生費用。各站點充值的時間不一定是一致的，也不一定費用是相同的，所以欠費停機導(dǎo)致無數(shù)據(jù)是很有可能的。（2）是否遙測設(shè)備故障。判斷完SIM卡費用之后，遙測故障有可能導(dǎo)致站點無數(shù)據(jù)。故障一般有GPRS模塊故障，設(shè)備電壓過低等。（3）確定通信平臺是否已經(jīng)分配這些站點給控制中心。與遙測地區(qū)負(fù)責(zé)人聯(lián)系，這些站點是否已經(jīng)分配給控制中心，同時請地區(qū)負(fù)責(zé)人檢查一下通信平臺中這些站點的通信狀態(tài)。（4）控制中心軟件中有無配置這些站點。

2.2 控制中心個別站點數(shù)據(jù)異常

數(shù)據(jù)異常一般表現(xiàn)為：異常雨量值，異常水位值。原因和處理方式為：（1）遙測設(shè)備傳感器故障。如果為異常雨量值，應(yīng)檢查翻斗雨量計是否堵塞，雨量傳感線是否有故障。如果為異常水位值，則檢查水位計是否在量程范圍內(nèi)（格雷碼水位計為：0-40米），水位線是否有故障。（2）遙測設(shè)備是否正常。請遙測設(shè)備維護(hù)人員檢查一下傳輸碼中這些數(shù)據(jù)是否是由設(shè)備故障導(dǎo)致的。

2.3 控制中心所有站點無數(shù)據(jù)

控制中心所有站點無數(shù)據(jù)一般由以下幾點造成：（1）檢查控制中心站網(wǎng)絡(luò)是否正常。檢查中心站軟件是否正常連接通信平臺接收數(shù)據(jù)。（2）檢查控制中心站軟件是否正常。一般軟件引起無數(shù)據(jù)的原因有：站點未同步模板；數(shù)據(jù)庫存儲空間已滿；網(wǎng)絡(luò)中斷。（3）與地區(qū)負(fù)責(zé)人聯(lián)系，確認(rèn)通信平臺是否正常，網(wǎng)絡(luò)是否正常。

參考文獻(xiàn)

[1]劉林海.2013年度水文測報新技術(shù)培訓(xùn)教材[J].浙江省水文局，2013，12.

[2]謝悅波.水信息技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2009.