水情自動測報系統(tǒng)常見故障分析及應(yīng)對措施

【摘要】目前，水情自動測報系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，在防汛防旱、水資源管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文簡要概述了水情自動測報系統(tǒng)的組成及功能，從測報系統(tǒng)日常運行管理遇到的故障入手，對其產(chǎn)生的原因進行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】水情自動測報系統(tǒng)；故障分析；應(yīng)對措施

1、概述

水情自動測報系統(tǒng)是水文現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分，其采集的水情信息為防汛抗旱、水資源管理等方面提供及時準確的決策依據(jù)。因此，運行管理好水情自動測報系統(tǒng)，對于水文部門顯得尤為重要。本文著重就日常運行管理中系統(tǒng)常見故障及其產(chǎn)生原因進行分析，并就應(yīng)對措施進行簡要探討。

2、系統(tǒng)組成及功能

水情自動測報系統(tǒng)一般分為三個部分：采集、傳輸和處理，由若干個遙測站和一個中心站以及通信信道組成，主要設(shè)備有傳感器、遙測終端（RTU）、通信終端（DTU）、計算機系統(tǒng)、電源等。

a.遙測站，在遙測終端（RTU）的控制下，自動完成水文要素的采集、存儲以及數(shù)據(jù)傳輸。江蘇省水情自動測報系統(tǒng)自動采集的水文要素主要有水位、雨量等信息。b.中心站，完成所有遙測站數(shù)據(jù)的收集、存儲及數(shù)據(jù)處理任務(wù)，并將收集的實時數(shù)據(jù)報送給上級及有關(guān)部門。c.通信信道，主要指數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐罚ㄍㄐ欧绞剑?，由傳輸介質(zhì)與有關(guān)通信設(shè)備組成。水情自動測報系統(tǒng)主要有無線通信和有線通信兩大類。江蘇省省級水情報汛站自動測報系統(tǒng)采用移動GPRS VPDN為主信道，電信CDMA VPDN為備份信道。

3、系統(tǒng)常見故障分析及應(yīng)對措施

水情自動測報系統(tǒng)需要長時間不間斷運行。要確保測報系統(tǒng)正常運行，離不開對系統(tǒng)進行有效的維護和管理，能夠做到準確分析和快速檢修系統(tǒng)發(fā)生的常見故障。以下通過日常遇到的故障檢修案例，分析故障產(chǎn)生的原因和應(yīng)對措施，提高系統(tǒng)維護人員故障排除能力。

3.1 GPRS單一信道的數(shù)據(jù)中斷

分中心可以接受CDMA信道數(shù)據(jù)，而接收不到GPRS信道數(shù)據(jù)，則可判斷水情自動測報系統(tǒng)的采集和接收部分正常，故障發(fā)生在GPRS通信上。一般可認為是DTU故障。DTU故障又分為通信卡故障、DTU設(shè)備故障和移動通信服務(wù)故障。通信卡故障有可能由通信卡欠費和通信卡損壞導(dǎo)致的；若是通信設(shè)備（DTU）故障，立即更換DTU，重新設(shè)置參數(shù)進行測試；移動通信服務(wù)故障，一般是通信卡綁定故障，應(yīng)立即聯(lián)系通信網(wǎng)絡(luò)公司予以處理。

3.2 水情信息中斷

在分中心系統(tǒng)軟件運行正常從情況下，出現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)中斷情況，首先在分中心登錄自動測報系統(tǒng)采集平臺，檢查并招測遙測站數(shù)據(jù)，確認故障信道，并從以下幾個方面分析處理。

若雙信道同時中斷，則可認為是遙測站電源系統(tǒng)故障、遙測終端（RTU）或傳感器故障。電源系統(tǒng)故障首先檢查太陽能電池和蓄電池的連接線是否牢固，其次檢查蓄電池電壓是否在正常范圍內(nèi)（12V-13.8V）。如果是因為蓄電池使用太久，儲電能力不足，應(yīng)立即更換電池。在保證電源系統(tǒng)正常情況下，應(yīng)該檢查傳感器與遙測終端數(shù)據(jù)線是否完好，接線頭是否接觸良好。若正常，則更換傳感器進行測試，若不行可能是遙測終端故障，需要更換遙測終端再進行測試。

3.3 水文信息異常

水文信息異常通常是由傳感器故障導(dǎo)致的。江蘇省水情自動測報系統(tǒng)主要包括測量水位的傳感器——浮子式水位計，和測量雨量的傳感器——翻斗式雨量計。

3.3.1 水位數(shù)據(jù)異常。浮子式水位計用浮子感測天然水體水位的變化，同時通過軸角編碼器將水位模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息量，主要包括浮子感測系統(tǒng)和軸角編碼器。水位數(shù)據(jù)異常一般都是由浮子感測系統(tǒng)故障導(dǎo)致的。

a.檢查水位傳感器轉(zhuǎn)動軸承有無銹蝕卡阻現(xiàn)象。若存在此現(xiàn)象，應(yīng)立即清潔除銹，并添加加潤滑油處理，銹蝕嚴重的應(yīng)予以更換。b.檢查水位側(cè)井內(nèi)有無漂浮物，浮子有無被卡住。c.檢查懸掛浮子和平衡錘繩索有無纏繞。以上情況都會導(dǎo)致水位數(shù)據(jù)失真異常。

3.3.2 雨量數(shù)據(jù)異常。翻斗式雨量計由筒身、底座和翻斗結(jié)構(gòu)三大部分組成，其關(guān)鍵計量部位就是翻斗結(jié)構(gòu)部分。故障一般都發(fā)生在翻斗結(jié)構(gòu)部分。

a.雨量計翻斗卡阻。卡阻原因一般由以下幾種原因。一是軸向間隙過小，需調(diào)整軸向間隙。二是寶石軸承損壞，導(dǎo)致翻斗翻轉(zhuǎn)不暢，需更換寶石軸承。

b.干簧管疲勞。干簧管又稱磁敏開關(guān)，其中磁簧片存在金屬疲勞的問題，有使用壽命，長期使用后磁簧片會失去彈性，導(dǎo)致雨量計傳感器不能發(fā)出電脈沖信號，雨量數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)缺測。這種情況應(yīng)立即啟用備用干簧管。待雨停后，更換掉損壞的干簧管。

c.磁鋼失磁。磁鋼日久使用會出現(xiàn)老化退磁現(xiàn)象，影響雨量傳感器中干簧管磁簧片的吸合，導(dǎo)致信號不能輸出，此時應(yīng)更換磁鋼。

4、結(jié)語

通過對日常運行管理中遇到的故障進行簡要的分析，給出相應(yīng)的處理措施，提高了故障修復(fù)效率，但在實際工作還不夠全面。加強水文測報系統(tǒng)日常維護管理，保障水情自動測報系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。一是著力推進測報系統(tǒng)維護和管理精細化，嚴格和規(guī)范各項檢查和維護工作流程；二是配備專職管理人員和專業(yè)技術(shù)人員，加強培訓(xùn)，提高故障處理能力；三是制定好系統(tǒng)搶修預(yù)案，落實運維人員、交通安排和備品備件。通過以上各項措施具體實施，充分發(fā)揮測報系統(tǒng)快捷、準確的特點，為防汛防旱、水資源管理和工程調(diào)度運行提供基礎(chǔ)信息支撐。

參考文獻：

[1] SL 61-2015 水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[s].水利部發(fā)布.

[2] 林祚頂.水文現(xiàn)代化與水文新技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2008.

[3] 張建云，唐鎮(zhèn)松，姚永熙.水文自動測報系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2005.

第一作者簡介：王成，（1984.11—），男，工程師，主要從事水文測驗與水文水資源管理。