水情自动测报系统定期维护及常见故障处理方法论述

一、水情自动测报系统概述

水情自动测报系统是一个集电子通信、计算机、水文、水利及电子测量等先进科学技术于一体的多学科系统工程，它将系统测站信息的测量、传输、处理都实现自动化，高频次自动观测和数据记录。

二、系统建设意义

水情自动测报系统的建设，测站信息测量、传输、处理都实现自动化，高频次自动观测和数据记录，使实时掌握流域内雨水情信息变化成为可能，为水文预报和决策赢得时间；通过对流域水文要素掌握，结合人工经验及专业软件，迅速进行在线洪水预报，对可能的发生的特大洪水进行合理调度，使水电站大坝建筑物安全得以保障，洪水灾害风险降至最低。对中小洪水结合水库调度自动化系统进行优化发电调度，增加发电经济效益。

三、系统组成（参见图1）

图1 水情自动测报系统结构图

（一）、中心站

中心站的任务是接收各遥测站的实时测量数据或人工上传数据，并对接收的数据进行检查、加工处理后存储，并进行高级应用（如洪水预报、调洪演算等），提供科学结果供决策人员进行分析。中心站由实时通信设备、电源系统、计算机网络、软件系统等组成。

1、通信设备负责遥测站与中心站进行数据通信；

2、计算机网络构建系统软件运行的硬件环境；

3、电源系统负责给中心站所有设备供电；

4、软件系统接收数据并进行日常工作及高级应用。

（二）、遥测站

遥测站主要由各电子测量传感器、采集终端（RTU）、电源系统、通讯设备、防雷设备等组成。自动完成水文数据的测量、采集、存储和向中心站传输，并能对于人工观测的水文数据（如含沙量、流量等）进行人工置数，接收中心站传送的参数并根据数据进行自我修改。

四、系统定期维护及常见故障处理方法（一）系统定期维护

为保证系统正常、稳定运行，必须定期对水情自动测报系统野外遥测设备、设施进行检查、维护、修理及其它一些辅助性维护工作。确保水情自动测报系统野外遥测设备安全、可靠、稳定运行，及时、准确的将监测到的水文气象信息传输至中心站。

（二）系统常见故障处理方法

水情自动测报系统野外遥测站出现故障时，系统维护人员应及时发现故障，并现场解决问题。发现遥测站故障后仔细分析故障现象，根据故障现象分析确定故障原因并提出解决方案。

在保证安全的前提下及时抵达现场；到达现场后根据现场实际情况处理遥测站故障后，与中心站值班人员沟通，确认该站点故障已处理，并仔细检查设备是否还存在其他故障隐患，坚决杜绝同一故障反复出现。遥测站故障维护后根据现场出现的故障，及现场维护处理情况建立遥测站维护档案并存档；更换下的故障设备做好记录，分析故障原因，故障设备尽快送修。

水情自动测报系统常见故障从设备上分为：中心站硬件故障，中心站软件故障，电源系统故障，通讯系统故障，测量传感器故障，数据采集器（RTU）故障等；从现象上分为：通讯中断和数据异常。故障解决方法主要分为以下三种：

1、替换法:替换法是常见的快速的有效的方法，这种方法的前提是手中有好的备用件，通过对遥测站故障进行分析，从最可能的故障点开始替换，比如设备到连接线的依次更换，查明故障原因。

2、排除法：排除法就是，如果对问题的位置没有把握，则可以先从可以判定是没有问题的设备入手，逐渐排除好的设备，剩余的就是有问题的设备。

3、测试法：测试法主要是要用仪器（最常用的是万用表）对怀疑的设备进行电阻、电压等要素的测试，从而找出故障位置。

（三）系统常见故障解决实例

根据多年水情自动系统的安装、调试、巡检、维护经验，结合水情自动测报系统的具体特点，总结出一些常见的、有代表性的设备故障现象及解决方法。

1、故障现象及处理实例1

故障现象：某水情自动测报系统（通讯方式为GPRS/GSM）某日突然出现成片区的通讯中断故障。

故障处理：维护人员经反复排查，中心站软硬件均运行正常，各遥测站号码没有欠费停机。后经多方查证，移动公司短时封停该地区GPRS/GSM 功能，移动公司恢复GPRS/GSM 功能后，该系统恢复正常。

2、故障现象及处理实例2

故障现象：某水情自动测报系统某日突然出现全部遥测站通讯中断故障。

故障处理：维护人员经反复排查，是由于数据接收软件故障导致。重新启动数据接收软件后系统恢复正常后将数据接收软件升级，彻底解决该故障。

3、故障现象及处理实例3

故障现象：某遥测站（通讯方式为 GPRS/GSM/北斗卫星）电压持续下降，电压下降至12 伏以下时，北斗信道中断，电压下降到10.5 伏以下时，GPRS/GSM 信道中断。

故障处理：维护人员初步判断是电源系统故障，经现场检测太阳能板正常，蓄电池处于亏点状态，同时充电状态也不正常，最后检测发现该遥测站充电保护器出现故障，更换充电保护器及亏电蓄电池后，该站恢复正常工作。

4、故障现象及处理实例4

故障现象：某遥测站（通讯方式为GPRS/GSM/北斗卫星）白天数据正常，夜间数据突然中断，来数显示电池电压未发现异常。

故障处理：维护人员初步判断是电源系统故障，经现场检测发现该遥测站由于蓄电池老化，白天因有太阳能电池板供电数据正常，来数显示电压也正常，当夜间没有太阳能光板供电后因蓄电池不蓄电，电压快速下降到10V 以下导致数据中断，更换测站蓄电池后，该站恢复正常工作。

5、故障现象及处理实例5

故障现象：某雨量站传输的雨量数据明显出现跳变。维护人员初步判断是雨量计故障或被破坏。

故障处理：经现场检测发现雨量计正常，是数据采集器RTU 程序出现故障，更换数据采集RTU 后恢复正常。6、故障现象及处理实例6

故障现象：某遥测站（通讯方式为北斗卫星），测站遥测数据时间错误。

故障处理：维护人员初步判断是由于北斗卫星自动校时功能故障导致，经现场重新校时，恢复正常工作。7、故障现象及处理实例7

故障现象：某水位（浮子水位计）站发送水位数据长时间无变化。

故障处理：维护人员初步判断是水位计浮子与重锤铰接导致的，经现场检测发现该站水位计浮子与重锤未铰接，是浮子水位计到采集器RTU 之间的适配器故障，处理后该站恢复正常工作。8、故障现象及处理实例8

故障现象：某遥测站（通讯方式为GPRS/GSM/北斗卫星）突然出现双信道中断故障。

故障处理：维护人员初步判断是电源系统故障导致的，经现场检测电源系统正常，数据采集器 RTU 出现故障，更换数据采集器RTU 后该站恢复正常工作。

9、故障现象及处理实例9

故障现象：某气象站气象数据采集为0，维护人员初步判断是由于气象传感器故障导致。

故障处理：经现场检测，该站气象传感器数据线断裂，更换相应设备后该站恢复正常工作

五、结语

水情自动测报系统测站信息采集、传输、处理都实现自动化，高频次自动观测和数据记录，所以水情测报系统的畅通率和系统可用度就显得尤为重要，掌握快速处理水情测报系统常见故障的方法能够及时排除和解决故障，实时掌握流域内雨水情信息变化，为水文预报和决策赢得时间，通过对流域水文要素掌握，结合人工经验及专业软件，迅速进行在线洪水预报，对可能的发生的特大洪水进行合理调度，使水电站大坝建筑物安全得以保障，洪水灾害风险降至最低。

作者简介：杨恩涛、男 、汉族、云南腾冲人、1987 年4 月、工程师、大学本科、研究方向：水情测报系统运行维护管理