淺談雨量自測報系統的故障解決及維護

范慧賢 霍福蘭 王得晗

摘要:雨量自測報系統高效實用,但也容易出故障,掌握必要的故障排除及維護,對于做好雨量測報工作至關重要。

關鍵詞:雨量自測;組成;故障;維護

隨著水文現代化進程的加快,新式的水文雨量自動測量系統正在替換過去的虹吸式雨量計,而新的問題也擺在水文工作者面前。如何使新儀器更好、更精確為水文服務,為防汛服務,為人民服務是當代水文工作者必須要面對和解決的問題。如同虹吸式雨量計的使用一樣,新的翻斗式雨量計的應用與維護必須要達到熟練掌握的水平,這是水文工作發展的必然趨勢。因此其安裝調試與維護檢修將成為水文工作人員的日常工作內容。

自測報系統主要有:翻斗式雨量計、RTU機箱(包括電池、手機模塊、固體存儲器、太陽能充電保護器等)、太陽能電池板、移動通訊網絡、自測報數據機房。其中翻斗式雨量計、RTU機箱、太陽能電池板都設在雨量觀測場內。附近必須有信號穩定的移動通訊網絡。自測報系統數據機房在水文局水情中心。

翻斗式雨量計部分容易出現的主要問題:過濾網堵塞,干簧管損壞,筒口偏移,翻斗部損壞、堵塞問題,及部分線路問題。

RTU機箱部分容易出現的主要問題:置數器信息錯誤,手機模塊損壞,蓄電池缺電,主板電路損壞,充電保護器損壞,雷擊。

太陽能電池板容易出現的問題:老化,線路斷路。

移動通訊網絡問題:機站停電或者維修,移動信號不穩定(包括省市邊界地區移動信號偶爾漫游)。

自測報系統數據機房容易出現的主要問題:斷電問題,計算機中毒問題,數據通信線路是否暢通問題。

1 翻斗式雨量計如出現過濾網阻塞的問題,則會出現雨量偏小滯后的情況

應拔下雨量信號線或拆下雨量筒過濾網部分進行清洗。干簧管損壞會導致雨量偏小甚至無雨量信號的輸出,應及時更換新的干簧管,并測量其發生信號數是否與翻斗數相同。筒身容易受到自然及人為因素的破壞出現筒口偏移,出現偏移應及時校正。首先應用水平尺把承雨口校平,然后調整調平螺釘,使圓水泡居中,儀器調平后,再緩慢將三個螺釘擰緊。翻斗部出現有贓物轉動不靈活甚至被卡住不翻轉的問題時,造成上傳雨量偏小甚至無雨量,應將軸承與軸間污染用酒精清洗,調整軸向間隙在0.20～0.25mm,并向廠家重新索取寶石軸承螺釘。排除故障后重新調試。翻斗式雨量計還容易出現焊線脫落的問題,此時無信號輸出,應重新焊接后調試運行。

2RTU機箱部分這部分的每個問題都會造成數據上傳失敗

首先通過萬用表檢查系統供電是否正常,正常供電情況下充電保護器的電池供電指示燈會發光(根據電壓值的高低顏色會有所不同)。然后應檢測置數器內信息是否正常。各項參數設置是否正確,如站號、APN、工作模式、IP地址,工作任務、信道選擇等,發送人工報文察看相應通信模塊是否正常上電,是否能看到有設備登陸網絡和發送數據。GPRS手機模塊受外界電磁、雷擊、移動信號強弱影響比較嚴重,也是RTU最容易出現問題的部分。模塊上電后RING指示燈常亮但較暗,PWR開始快速閃爍登陸網絡完成后則轉入較慢的閃爍,發送和接受數據時DATE指示燈會有快速閃爍。如發現手機模塊信號燈閃爍正常但不上傳數據,查看置數器內設置的參數信息是否正確,信號燈閃爍不正常甚至無信號燈閃爍,表明手機模塊已損壞,應及時更換新的手機模塊。應注意未配置參數的手機模塊信號燈閃爍也不正常。蓄電池是比較容易出現問題的部分,應用萬用表檢測電池無負載情況下正負極間電壓(拔掉太陽能充電插口),當低于10.6V時蓄電池在充電保護器的作用下不能提供電能,RTU不能正常工作。通過太陽能電池板對其充電,當電壓值達到12.60V后電池開始對系統供電。 主板的損壞情況主要通過電路電壓及置數器信息檢查得知,當置數器與主板不能通信時,表明主板損壞,應及時更換新的主板并重新配置參數進行調試運行。偶然出現RTU時鐘不準情況,應及時更換主板或者主板上的時鐘模塊。充電保護器是電池、太陽能電池板、主板、手機模塊聯系的橋梁,應隨時檢查保險絲的狀態以及充電保護器指示燈的顯示情況判斷問題所在。出現問題應及時更換。

3太陽能電池板如損壞應及時更換新的電池板,線路部分損壞可通過測量其與RTU相連部分的插頭電壓

具體操作為:拔下插頭后用萬用表測量其1、4孔間電壓判斷,以20W太陽能板為例:晴天時,開路電壓應大于20V,短路電流應該大約0.50A,如果無電壓、電流則表示線路有問題,應重新鋪線。

4移動通訊網絡信號不穩定、機站停電時應機站維護應及時與移動公司聯系,以保持通訊系統的穩定

當雨量點設在省市邊界地區時不同地區的移動信號互相影響,由于專用手機卡不能漫游所以當信號為異地信號時,手機模塊不能工作。應確定具體移動機站的位置,并在手機模塊的天線處加裝屏蔽裝置,屏蔽外地信號。機房可能出現的問題首先是停電,備用的UPS電源是必不可少的。當停電時必須立即聯系電力公司,詢問停電原因,如果是電力公司的線路故障或者維護,應敦促其馬上解決;如果是自身線路問題馬上聯系電工解決問題,保障工作的正常進行。其次是計算機病毒,計算機惡意程序的病毒是當今計算機網路的主要殺手,安裝正版的殺毒軟件并且定時升級病毒庫,定時進行系統的查毒,發現病毒及時清除。再次是數據傳輸線路是水情報汛、數據上傳的通道,是自測報系統非常重要的組成部分。由VPN隧道的光纖與分組交換的X.25專線組成的數據傳輸線路部分,還連接多個調制解調器與路由器,每個部分出現問題對于自測報數據傳輸及其水情報汛都是致命的。應實時監測網絡是否暢通,發現問題馬上查找原因,查看原因的方法主要看儀器數據燈的顯示。如果CD燈不亮,表示與通訊的線路連接有問題。如果CD燈亮但是線路不通,應重新啟動儀器,如果線路仍然不通,聯系通訊運行公司進行解決。翻斗式雨量計筒身內側必須要定時清理,保證過濾網的暢通。固定基座防止筒口偏移。注意防雷,必須安裝避雷設施。RTU機箱內部由電子器件組成,對環境的要求比較高。因此,一定要注意防水、防潮、防高溫、防電磁輻射,必須做好防雷。太陽能電池板的保養要防止被硬物碰撞,應安裝在不易碰到的位置,陽光照射條件較好的地方。

總而言之,自測報系統無論哪個部分出現問題都會影響水文工作的正常進行。故障的預防比處理更重要,要做到防患于未然。

參考文獻

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