水情自動測報系統常見故障分析及應對措施

【摘要】目前，水情自動測報系統得到廣泛應用，在防汛防旱、水資源管理中發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的組成及功能，從測報系統日常運行管理遇到的故障入手，對其產生的原因進行分析，并提出相應的解決措施。

【關鍵詞】水情自動測報系統；故障分析；應對措施

1、概述

水情自動測報系統是水文現代化建設的重要組成部分，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。因此，運行管理好水情自動測報系統，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常見故障及其產生原因進行分析，并就應對措施進行簡要探討。

2、系統組成及功能

水情自動測報系統一般分為三個部分：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，主要設備有傳感器、遙測終端（RTU）、通信終端（DTU）、計算機系統、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、存儲以及數據傳輸。江蘇省水情自動測報系統自動采集的水文要素主要有水位、雨量等信息。b.中心站，完成所有遙測站數據的收集、存儲及數據處理任務，并將收集的實時數據報送給上級及有關部門。c.通信信道，主要指數據傳輸的通路（通信方式），由傳輸介質與有關通信設備組成。水情自動測報系統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采用移動GPRS VPDN為主信道，電信CDMA VPDN為備份信道。

3、系統常見故障分析及應對措施

水情自動測報系統需要長時間不間斷運行。要確保測報系統正常運行，離不開對系統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發生的常見故障。以下通過日常遇到的故障檢修案例，分析故障產生的原因和應對措施，提高系統維護人員故障排除能力。

3.1 GPRS單一信道的數據中斷

分中心可以接受CDMA信道數據，而接收不到GPRS信道數據，則可判斷水情自動測報系統的采集和接收部分正常，故障發生在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設備故障和移動通信服務故障。通信卡故障有可能由通信卡欠費和通信卡損壞導致的；若是通信設備（DTU）故障，立即更換DTU，重新設置參數進行測試；移動通信服務故障，一般是通信卡綁定故障，應立即聯系通信網絡公司予以處理。

3.2 水情信息中斷

在分中心系統軟件運行正常從情況下，出現遙測數據中斷情況，首先在分中心登錄自動測報系統采集平臺，檢查并招測遙測站數據，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故障、遙測終端（RTU）或傳感器故障。電源系統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（12V-13.8V）。如果是因為蓄電池使用太久，儲電能力不足，應立即更換電池。在保證電源系統正常情況下，應該檢查傳感器與遙測終端數據線是否完好，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致的。江蘇省水情自動測報系統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 水位數據異常。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換為數字信息量，主要包括浮子感測系統和軸角編碼器。水位數據異常一般都是由浮子感測系統故障導致的。

a.檢查水位傳感器轉動軸承有無銹蝕卡阻現象。若存在此現象，應立即清潔除銹，并添加加潤滑油處理，銹蝕嚴重的應予以更換。b.檢查水位側井內有無漂浮物，浮子有無被卡住。c.檢查懸掛浮子和平衡錘繩索有無纏繞。以上情況都會導致水位數據失真異常。

3.3.2 雨量數據異常。翻斗式雨量計由筒身、底座和翻斗結構三大部分組成，其關鍵計量部位就是翻斗結構部分。故障一般都發生在翻斗結構部分。

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，需調整軸向間隙。二是寶石軸承損壞，導致翻斗翻轉不暢，需更換寶石軸承。

b.干簧管疲勞。干簧管又稱磁敏開關，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，導致雨量計傳感器不能發出電脈沖信號，雨量數據就會出現缺測。這種情況應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老化退磁現象，影響雨量傳感器中干簧管磁簧片的吸合，導致信號不能輸出，此時應更換磁鋼。

4、結語

通過對日常運行管理中遇到的故障進行簡要的分析，給出相應的處理措施，提高了故障修復效率，但在實際工作還不夠全面。加強水文測報系統日常維護管理，保障水情自動測報系統穩定可靠運行。一是著力推進測報系統維護和管理精細化，嚴格和規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技術人員，加強培訓，提高故障處理能力；三是制定好系統搶修預案，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，充分發揮測報系統快捷、準確的特點，為防汛防旱、水資源管理和工程調度運行提供基礎信息支撐。

參考文獻：

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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。