水雨情遙測系統常見故障處置方法的研究

留卡麗

摘 要：隨著科學技術的發展，自動化技術逐步應用于傳統水文測驗中。自2007年開始，語潤YR-3000型遙測機就開始應用在水文測驗中，并逐步取代使用久遠的雨量器、水位儀等儀器為水文資料整編提供重要原始數據。受多種因素影響，遙測機經常會出現各種故障以及使用不當等問題，影響了工作成效，因此對遙測機的日常維護及故障情況的處置進行深入研究與探討顯得重要而迫切。

關鍵詞：遙測系統；故障；處置方法

引言

語潤YR-3000型遙測機是一種通用的RTU終端設備。作為防汛和水文的要求，主要是采集雨量和水位數據，到目前為止已在浙江省內的2000余個水文遙測站點上安裝了該設備，并逐步取代使用久遠的雨量器、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，按預先設計的感量進行稱重、計量，將以深度mm計的降雨量轉換為以重量g計的單元水量，并用開關信息量方式實時輸出，供數據采集終端利用。翻斗計量組件是一個機械式雙穩態稱重機構，若左邊翻斗計量后翻轉，把水量排出器外，同時由于翻斗重心發生變化，右邊翻斗隨即轉入計量，按此方式不斷地循環計量、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。當水位變化時，浮子靈敏地響應水位變化并作相應在的漲落運動，同時把此水位漲落的直線運動借助懸索傳遞給水位輪，使水位輪產生圓周運動，并準確地將直線位移量轉換為相應的角位移量。水位輪樞軸就是軸角編碼的輸入軸，因此，當水位輪旋轉的同時，軸角編碼器已將水位模擬量A轉換，并編制成相應的數字編碼D。此數字編碼D用多芯電纜并行輸出至測站，由測站采集器進行顯示、存貯、處理或轉發。

1.4 水位、雨量信息共享與數據的接收

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網絡將信息傳輸到浙江省水文防汛通信平臺上面。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的通信平臺。整個通信平臺以覆蓋面積最廣的GSM/GPRS網絡和Internet網絡為基礎，平臺既可以實現水雨情數據的同步實時傳輸，又可以使采集到的水雨情數據同步實時共享。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據并應用到自己的發布系統中，按各部門自身業務的規律和應急處置要求，獨立開展預警、發布（短信、網站）等工作。極大地提高我市防汛應急指揮決策水平，真正實現社會公共資源的共享。

1.4.2 數據接收。水位、雨量數據接收時通過語潤接收控制軟件來實現，語潤接收控制軟件的功能主要分為：數據接收，解碼，分析，存儲，數據整理，過濾，分析，應用等。根據這些功能，將接收軟分為：語潤數據接收中心，數據監測程序，數據處理程序，數據發布程序，數據預警應用等模塊和程序。

數據接收中心模塊是這個系統的核心。通過該模塊從浙江省防汛通信平臺接收數據，根據數據的編碼方式進行解碼，然后寫入語潤數據庫。數據接收中心與防汛通信平臺的通信方式采用TCP/IP協議進行握手交換數據，將接收到的數據保存在軟件緩存中，然后模塊匹配數據解碼文件，根據文件進行數據解壓，解碼，得到明文以后對數據進行分類入庫處理。

數據監視模塊將數據進行圖形表格化。數據庫中存儲著每個站點大量的水雨情數據和站點運行狀態數據，該模塊針對這些數據進行統計，計算等，以用戶需要的方式進行相應的表格和圖形顯示。常用的有數據通信情況監視，站點運行狀態監視，數據解碼過程監視等，使用戶能有一個很好的管理功能。

數據處理模塊實現將大量的數據信息進行分類統計，同時將這些數據分發到各個相應的應用系統中去。在水利防汛部門和水文部門常用的數據庫有實時水雨情標準數據庫，資料標準數據庫，洪水預報數據庫等，數據處理模塊將接收到的水雨情數據進行統計計算，將結果送入系統數據庫中，使前端采集到的數據得到很好的應用。數據預警模塊實現將水雨情以及站點運行情況進行監視，并且根據相應的需求進行數據的警戒。警戒的數據有：水情數據，雨情數據，電壓數據，一般的警戒方式有：顏色，聲音，短信。

數據報表模塊實現將水雨情信息進行按需計算，形成防汛工作中需要的報表形式。從前端接收到的數據中提取工作中需要的信息是至關重要的，在抗臺工作中在最短時間內取得水雨情報表成為防汛減災的重要手段，所以根據多年防汛防臺的經驗，制定了常用的一些成果報表。

數據發布模塊實現的是將接收到的數據進行網絡共享。數據接收中心接收到的數據存儲在數據庫中，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行瀏覽。該模塊采用地圖瀏覽方式，表格瀏覽方式等進行表現，使用戶能直觀的認識到當前遙測信息的情況。

2 一般出現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據

該故障主要的特征為“個別”站點無數據。通過這一現象，可以判定，整個系統應該是暢通的，導致無數據主要有這幾個原因：（1）首先判定這些遙測站點是否欠費。因為遙測設備通信采用的是移動SIM卡，根據站點傳輸數據的多少產生費用。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，所以欠費停機導致無數據是很有可能的。（2）是否遙測設備故障。判斷完SIM卡費用之后，遙測故障有可能導致站點無數據。故障一般有GPRS模塊故障，設備電壓過低等。（3）確定通信平臺是否已經分配這些站點給控制中心。與遙測地區負責人聯系，這些站點是否已經分配給控制中心，同時請地區負責人檢查一下通信平臺中這些站點的通信狀態。（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據異常

數據異常一般表現為：異常雨量值，異常水位值。原因和處理方式為：（1）遙測設備傳感器故障。如果為異常雨量值，應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（格雷碼水位計為：0-40米），水位線是否有故障。（2）遙測設備是否正常。請遙測設備維護人員檢查一下傳輸碼中這些數據是否是由設備故障導致的。

2.3 控制中心所有站點無數據

控制中心所有站點無數據一般由以下幾點造成：（1）檢查控制中心站網絡是否正常。檢查中心站軟件是否正常連接通信平臺接收數據。（2）檢查控制中心站軟件是否正常。一般軟件引起無數據的原因有：站點未同步模板；數據庫存儲空間已滿；網絡中斷。（3）與地區負責人聯系，確認通信平臺是否正常，網絡是否正常。

參考文獻

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

[2]謝悅波.水信息技術[M].中國水利水電出版社，2009.