自動雨量站常見故障分析處理和維護

葛亞博

（河南省白龜山水庫管理局，河南 平頂山 467000）

自動雨量站常見故障分析處理和維護

葛亞博

（河南省白龜山水庫管理局，河南 平頂山 467000）

自動雨量站是雨量遙測系統(tǒng)的重要組成部分，穩(wěn)定、可靠、準確的雨量測報是水庫做好洪水調(diào)度的前提，在防洪、防災方面發(fā)揮著非常重要的作用。通過對自動雨量站常見故障的原因進行簡要分析，提出了處理措施及維護設備的方法，以確保雨量站點的穩(wěn)定運行，且供大家參考。

自動雨量站；數(shù)據(jù)誤差；電源故障；數(shù)據(jù)采集模塊

本文僅就0.5 mm的翻斗式雨量站進行總結(jié)，電源部分由太陽能充電板和12 V、60A鉛酸蓄電池組成。自動雨量站主要用于水利等部門，用來測量降雨強度和降水時間，特別適合防洪、洪水調(diào)度，是以水庫水雨情管理為目的的自動測報，它是由承水口、過濾網(wǎng)、上筒、連接螺釘、磁鋼、干式舌簧管、翻斗、限位螺釘、底座和水準泡等主要部分所組成。自動雨量站的工作原理為，承水口將收集的雨水經(jīng)過上筒過濾網(wǎng)注入計量翻斗，翻斗是中間用隔板分成2個等容積的三角斗室，它是一個機械雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，當一個斗室接水時，另一個斗室處于等待狀態(tài)。當所接雨水達到預定值時，遇重力作用使翻斗翻轉(zhuǎn)，另一個斗室處于工作狀態(tài)。在翻斗側(cè)壁裝有磁鋼，隨翻斗翻動從干式舌簧管旁掃描通過，使干簧管通斷于此，即干簧管送出一個開關(guān)信號。這樣，翻斗翻動次數(shù)就可以用干簧管通斷形成的脈動信號計數(shù)，每記錄一個脈沖信號，便代表0.5 mm的降雨量，達到降水降雨遙測的目的。由于自動雨量站長期在野外全天候工作，特別在夏季高溫高濕的環(huán)境下，會經(jīng)常出現(xiàn)設備故障，影響其實際功能和應用效果。為了進一步提升設備的穩(wěn)定性和可靠性，就要在掌握基本工作原理的基礎上，對其常見故障進行及時的分析和處理。

1 自動雨量站常見故障問題分析和處理

1.1 雨量數(shù)據(jù)誤差大

雨量數(shù)據(jù)誤差大主要表現(xiàn)在自動雨量站接收的雨量數(shù)據(jù)與實際降水量不符，甚至出入較大的問題上。這種故障較為常見，首先應考慮雨量筒翻斗內(nèi)壁有污物，特別是在灰塵較多和附近有較多樹木的地區(qū)，翻斗內(nèi)會有累積的泥沙、樹枝、落葉和昆蟲糞便，影響了翻斗的盛水體積，造成雨量數(shù)據(jù)采集不準確。這種情況下，一般用細毛刷和清水小心清理翻斗斗室內(nèi)的雜物，即可排除故障。其次要注意檢查雨量翻斗內(nèi)的寶石軸承是否損壞，軸承損壞主要表現(xiàn)為翻斗轉(zhuǎn)動不靈敏、不靈活，即便斗室盛滿水仍不能及時翻轉(zhuǎn)，這就需要將軸承和軸間空隙用酒精小心地清洗。如果發(fā)現(xiàn)軸承碎裂，要及時更換。再次要檢查限位螺釘位置是否有改變，這時需要用量杯注入一定量的水量看翻斗的翻轉(zhuǎn)情況，再進行升或降限位螺絲，并鎖緊固定。最后還要觀察雨量筒的水平泡是否處在水平面上，如果有水平泡偏離中心，要及時調(diào)平，調(diào)整方法為調(diào)整底盤上的3個調(diào)平螺釘，使其水準泡停留在圓圈中心，然后再緩慢將3個固定螺釘擰緊即可。如果水準泡改變，再重新調(diào)整、固定。

1.2 自動雨量站雨量數(shù)據(jù)為零

該故障表現(xiàn)為收不到任何降雨數(shù)據(jù)。首先要考慮干式舌簧管損壞，檢查方法為通過萬用表配合磁鐵進行測量，查看干式舌簧管兩級是否存在開路現(xiàn)象。具體的檢查操作為用萬用表的電阻1K擋位，用正負表筆測量干式舌簧管兩端的導線，每翻動一次雨量翻斗，萬用表的指針即可提示通斷一次，說明干式舌簧管的工作狀態(tài)為正常；如果翻動指針萬用表無提示或者處于常通狀態(tài)，即可判斷為干式舌簧管出現(xiàn)故障，要及時更換。其次考慮干式舌簧管插頭脫落或者松動，線路老化或者線路開路都會出現(xiàn)不能接收到雨量的情況。鑒于此，重新進行線路的焊接或?qū)Ь€連接即可排除故障。最后考慮翻斗存在被卡的現(xiàn)象，造成不能翻轉(zhuǎn)。有的雨量站上干式舌簧管安裝不到位，在夏季溫度較高的情況下，管頭部分會有輕微的變形，造成翻斗被卡。此時，要及時調(diào)整或者更換上新的干式舌簧管。

1.3 電源故障

自動雨量站電源部分由太陽能板、太陽能充電控制器和12 V、64AH免維護密封鉛酸電池組成，其工作原理為，太陽能板將收集的光能轉(zhuǎn)換為電能并通過控制電路儲存到蓄電池中，在陰雨天或者夜間沒有太陽光的情況下，可用蓄電池儲存的電能為設備供電。由于自動雨量站常年在野外，工作環(huán)境惡劣，特別是夏季，蓄電池的工作環(huán)境溫度較高，會加速蓄電池老化，造成蓄電能量下降。為此，首先需要對蓄電池進行檢查。檢查時，用萬用表直流擋50 V測量蓄電池的工作電壓，如果低于10 V，雨量站就無法正常工作，要及時更換蓄電池（檢修時，在未接上負載前用萬用表所測量到的電壓是一種虛浮電壓，不是工作時的實際電壓值，不能以此數(shù)據(jù)來判斷充電功能的好壞）。其次要檢查太陽能板是否有正常的充電電流，一般晴朗天氣下，白天11：00—14：00為充電電流的高峰期，其值達到1.8A左右，9：00—10：00為0.8A左右；陰雨天氣為100 MA左右。如果實測值低于這些數(shù)值，考慮太陽能板充電板存在故障，要及時更換，否則不能保證為蓄電池正常供電。

1.4 數(shù)據(jù)采集智能模塊的損壞

數(shù)據(jù)采集模塊負責雨量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換儲存，一旦出現(xiàn)故障，造成不能正常接收、儲存降雨信息。數(shù)據(jù)采集智能模塊損壞一般有以下2種情況：①軟件故障，原因是短時間內(nèi)接收到大量的降雨數(shù)據(jù)，導致軟件癱瘓。這種情況下，重新啟動機器即可恢復正常。②硬件故障。智能模塊損壞后，在仔細查看線路板時，有時能看到有明顯的電氣元件燒毀痕跡，或者能聞到焦糊味，這時要及時進行更換。

2 自動雨量站的維護

2.1 雨量筒的維護

要定期清理雨量筒濾網(wǎng)，清洗雨量翻斗，檢查各個單元的連接導線，及時更換存在銹蝕和接觸不良的信號導線。

2.2 蓄電池的維護

至少每半年進行一次循環(huán)充放電，即用0.1×C（C為電池容量安時數(shù)，比如24AH的電池，放電電流為2.4A）的放電電流對電池放電，當電壓放到10.8 V時停止放電；接著用0.1×C的充電電流對電池充電。同時，保持電源室和蓄電池本身的清潔。安裝好的蓄電池極柱應涂上凡士林，防止極柱腐蝕。定期清理太陽能板上的灰塵和雜物，保證充電可靠。

2.3 定期進行雨量校準

用50 mL量杯（有MC標記）向承水口內(nèi)注入15.7 mL、31.40 mL清水，看翻斗是否翻轉(zhuǎn)，有無信號輸出，看限位螺釘位置（基點）是否改變。若基點改變，應重新調(diào)整基點。調(diào)整方法為用50 mm量筒注入15.2 mL、31.0 mL清水，若翻斗不翻，應向上擰限位螺釘，減小翻斗翻轉(zhuǎn)角度；若加水不到15.2 mL、31.0 mL就提前翻動，說明翻斗翻轉(zhuǎn)角度偏小，應降低限位螺釘高度，即使限位螺釘下降，也要反復進行幾次試調(diào)，最后將鎖緊螺母銷緊，這樣可以確保雨量精度。

3 結(jié)束語

本文對雨量站在工作中的常見故障進行了簡要總結(jié)，并提出了排查方法和維護要點。通過以上檢查和處理，可以保證站點故障的快速排除。另外，為了更好地發(fā)揮雨量站的功能，降低故障率，還要強化日常維護管理工作，每月定期對設備進行檢查維護。只有這樣，才能提高自動雨量站的穩(wěn)定性，使其更好地發(fā)揮作用。

P415.1+2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.129

2095－6835（2018）01－0129－02

〔編輯：劉曉芳〕