水情自动测报系统常见故障分析及应对措施

水情自动测报系统常见故障分析及应对措施
目前，水情自动测报系统得到广泛应用，在防汛防旱、水资源管理中发挥着越来越重要的作用。

本文简要概述了水情自动测报系统的组成及功能，从测报系统日常运行管理遇到的故障入手，对其产生的原因进行分析，并提出相应的解决措施。

标签：水情自动测报系统；故障分析；应对措施
1、概述
水情自动测报系统是水文现代化建设的重要组成部分，其采集的水情信息为防汛抗旱、水资源管理等方面提供及时准确的决策依据。

因此，运行管理好水情自动测报系统，对于水文部门显得尤为重要。

本文着重就日常运行管理中系统常见故障及其产生原因进行分析，并就应对措施进行简要探讨。

2、系统组成及功能
水情自动测报系统一般分为三个部分：采集、传输和处理，由若干个遥测站和一个中心站以及通信信道组成，主要设备有传感器、遥测终端（RTU）、通信终端（DTU）、计算机系统、电源等。

a.遥测站，在遥测终端（RTU）的控制下，自动完成水文要素的采集、存储以及数据传输。

江苏省水情自动测报系统自动采集的水文要素主要有水位、雨量等信息。

b.中心站，完成所有遥测站数据的收集、存储及数据处理任务，并将收集的实时数据报送给上级及有关部门。

c.通信信道，主要指数据传输的通路（通信方式），由传输介质与有关通信设备组成。

水情自动测报系统主要有无线通信和有线通信两大类。

江苏省省级水情报汛站自动测报系统采用移动GPRS VPDN 为主信道，电信CDMA VPDN为备份信道。

3、系统常见故障分析及应对措施
水情自动测报系统需要长时间不间断运行。

要确保测报系统正常运行，离不开对系统进行有效的维护和管理，能够做到准确分析和快速检修系统发生的常见故障。

以下通过日常遇到的故障检修案例，分析故障产生的原因和应对措施，提高系统维护人员故障排除能力。

3.1 GPRS单一信道的数据中断
分中心可以接受CDMA信道数据，而接收不到GPRS信道数据，则可判断水情自动测报系统的采集和接收部分正常，故障发生在GPRS通信上。

一般可认为是DTU故障。

DTU故障又分为通信卡故障、DTU设备故障和移动通信服务故障。

通信卡故障有可能由通信卡欠费和通信卡损坏导致的；若是通信设备
（DTU）故障，立即更换DTU，重新设置参数进行测试；移动通信服务故障，一般是通信卡绑定故障，应立即联系通信网络公司予以处理。

3.2 水情信息中断
在分中心系统软件运行正常从情况下，出现遥测数据中断情况，首先在分中心登录自动测报系统采集平台，检查并招测遥测站数据，确认故障信道，并从以下几个方面分析处理。

若双信道同时中断，则可认为是遥测站电源系统故障、遥测终端（RTU）或传感器故障。

电源系统故障首先检查太阳能电池和蓄电池的连接线是否牢固，其次检查蓄电池电压是否在正常范围内（12V-13.8V）。

如果是因为蓄电池使用太久，储电能力不足，应立即更换电池。

在保证电源系统正常情况下，应该检查传感器与遥测终端数据线是否完好，接线头是否接触良好。

若正常，则更换传感器进行测试，若不行可能是遥测终端故障，需要更换遥测终端再进行测试。

3.3 水文信息异常
水文信息异常通常是由传感器故障导致的。

江苏省水情自动测报系统主要包括测量水位的传感器——浮子式水位计，和测量雨量的传感器——翻斗式雨量计。

3.3.1 水位数据异常。

浮子式水位计用浮子感测天然水体水位的变化，同时通过轴角编码器将水位模拟量转换为数字信息量，主要包括浮子感测系统和轴角编码器。

水位数据异常一般都是由浮子感测系统故障导致的。

a.检查水位传感器转动轴承有无锈蚀卡阻现象。

若存在此现象，应立即清洁除锈，并添加加润滑油处理，锈蚀严重的应予以更换。

b.检查水位侧井内有无漂浮物，浮子有无被卡住。

c.检查悬挂浮子和平衡锤绳索有无缠绕。

以上情况都会导致水位数据失真异常。

3.3.2 雨量数据异常。

翻斗式雨量计由筒身、底座和翻斗结构三大部分组成，其关键计量部位就是翻斗结构部分。

故障一般都发生在翻斗结构部分。

a.雨量计翻斗卡阻。

卡阻原因一般由以下几种原因。

一是轴向间隙过小，需调整轴向间隙。

二是宝石轴承损坏，导致翻斗翻转不畅，需更换宝石轴承。

b.干簧管疲劳。

干簧管又称磁敏开关，其中磁簧片存在金属疲劳的问題，有使用寿命，长期使用后磁簧片会失去弹性，导致雨量计传感器不能发出电脉冲信号，雨量数据就会出现缺测。

这种情况应立即启用备用干簧管。

待雨停后，更换掉损坏的干簧管。

c.磁钢失磁。

磁钢日久使用会出现老化退磁现象，影响雨量传感器中干簧管磁簧片的吸合，导致信号不能输出，此时应更换磁钢。

4、结语
通过对日常运行管理中遇到的故障进行简要的分析，给出相应的处理措施，提高了故障修复效率，但在实际工作还不够全面。

加强水文测报系统日常维护管理，保障水情自动测报系统稳定可靠运行。

一是着力推进测报系统维护和管理精细化，严格和规范各项检查和维护工作流程；二是配备专职管理人员和专业技术人员，加强培训，提高故障处理能力；三是制定好系统抢修预案，落实运维人员、交通安排和备品备件。

通过以上各项措施具体实施，充分发挥测报系统快捷、准确的特点，为防汛防旱、水资源管理和工程调度运行提供基础信息支撑。

参考文献：
[1] SL 61-2015 水文自动测报系统技术规范[s].水利部发布.
[2] 林祚顶.水文现代化与水文新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2008.
[3] 张建云，唐镇松，姚永熙.水文自动测报系统应用技术[M].北京：中国水利水电出版社，2005.
第一作者简介：王成，（1984.11—），男，工程师，主要从事水文测验与水文水资源管理。