常山虎

摘 要：水文遙測(cè)系統(tǒng)在氣象預(yù)報(bào)、防汛預(yù)警和水庫(kù)水電廠調(diào)度等方面應(yīng)用廣泛。水文遙測(cè)站為水文遙測(cè)系統(tǒng)提供最重要的信息，是水文遙測(cè)系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，在水文工作中具有至關(guān)重要的作用。本文首先分析水文遙測(cè)站常見故障，然后針對(duì)相關(guān)故障提出處理方法，以期為水文遙測(cè)站工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：遙測(cè)系統(tǒng)；故障診斷；處理方法

中圖分類號(hào)：P336 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）05-0084-02

Analysis of Common Fault Handling Methods for

Hydrological Telemetry Station

CHANG Shanhu

（Luoyang Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Luoyang Henan 471000）

Abstract： The hydrological telemetry system is widely used in weather forecast， flood prevention and early warning and reservoir water power plant scheduling. Hydrological telemetry station provides the most important information for hydrological telemetry system， and is the basis for normal operation of hydrological telemetry system. It plays a crucial role in hydrological work. This paper first analyzed the common faults of the hydrological telemetry station， and then put forward the methods to deal with the related faults in order to provide reference for the personnel of the hydrological telemetering station.

Keywords： telemetry system；fault diagnosis；processing method

在現(xiàn)代水文工作中，水文遙測(cè)系統(tǒng)是水文工作人員進(jìn)行水文信息采集等的重要手段。遙測(cè)站、中心站、中繼站和分中心站是水文遙測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。隨著水文遙測(cè)系統(tǒng)在水文部門數(shù)據(jù)采集、防汛抗洪、抗災(zāi)及水調(diào)自動(dòng)化等的應(yīng)用日臻成熟和廣泛，遙測(cè)站級(jí)點(diǎn)密度增加，出現(xiàn)故障的概率也隨之增加，這對(duì)系統(tǒng)的管理和維護(hù)提出了更高的要求。水文工作部門只有高度重視遙測(cè)站設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行情況，正確有效快速地應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的故障，才能確保水文遙測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。本文首先對(duì)水文遙測(cè)站在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析，進(jìn)而找出故障成因及相應(yīng)的處理方法，以保證水文遙測(cè)站安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 水文遙測(cè)站常見故障分類

通過(guò)總結(jié)水文遙測(cè)站常見故障，可大致將其分為硬件故障、軟件故障和人為故障三個(gè)類型。其中，硬件故障主要是指因水文遙測(cè)站系統(tǒng)的某個(gè)功能模塊硬件磨損或者缺失造成的故障。例如，遙測(cè)終端模塊（RTU）的主板功能一旦缺失，將導(dǎo)致水文遙測(cè)站系統(tǒng)無(wú)法正常接收、處理、加工和傳送信息。遙測(cè)供電模塊中太陽(yáng)能電池板電能輸出量低，充電蓄電池老化缺少保養(yǎng)等故障將導(dǎo)致無(wú)法滿足水文遙測(cè)站系統(tǒng)的用電需求。遙測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊水位計(jì)、雨量計(jì)等器件損壞，將無(wú)法有效采集水文數(shù)據(jù)信息（水位信息、雨量信息等）或者導(dǎo)致信息失真。此外，還會(huì)出現(xiàn)各類因?yàn)榫€路老化而造成的系統(tǒng)癱瘓類故障。軟件故障主要是由數(shù)據(jù)信息在傳輸過(guò)程中存在通信協(xié)議紊亂的情況造成的。例如，遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸模塊會(huì)出現(xiàn)通信系統(tǒng)紊亂、通信協(xié)議失效的情況，從而導(dǎo)致中心站接收到的水文數(shù)據(jù)信息是（水位信息、雨量信息等）亂碼。通過(guò)分析水文系統(tǒng)檢測(cè)站多年的故障數(shù)據(jù)，總結(jié)出水文遙測(cè)站主要受硬件故障影響，常見故障的70%是由器件老化、外部損壞等造成的，25%的故障是由軟件出現(xiàn)故障造成的，主要受通信中斷、信號(hào)干擾等因素的影響[1]。5%的故障是由于工作人員在工作中操作不當(dāng)引起的。因此，在水文遙測(cè)站常見故障預(yù)防和處理過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)分析解決水文遙測(cè)站的硬件故障，同時(shí)兼顧軟件故障及由于操作不當(dāng)引起的人為故障，從而將故障出現(xiàn)率降到最低。

2 常見故障處理方法

2.1 電源故障及維護(hù)維修

電源故障是遙測(cè)站常見故障之一。開關(guān)電源是各種電子設(shè)備必不可缺的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到設(shè)備能否安全可靠運(yùn)行。普通電源模塊很容易出現(xiàn)故障，如果中心站提示電壓偏低，那么有可能是免維護(hù)的蓄電池使用年限較長(zhǎng)，需要更換新免維護(hù)的蓄電池。更換蓄電池后，故障消除，就說(shuō)明是免維護(hù)的蓄電池出現(xiàn)問(wèn)題。

2.2 儀器儀表故障及其維修維護(hù)

儀器儀表是遙測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。如果發(fā)現(xiàn)遙測(cè)站的數(shù)據(jù)出現(xiàn)斷續(xù)或亂碼，要先檢查中心站，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題不是出在中心站，就要檢查遙測(cè)站。首先，工作人員要完成模擬試驗(yàn)，然后采取立行措施進(jìn)行處理。

2.3 數(shù)據(jù)采集器故障及維護(hù)維修

在數(shù)據(jù)記載的各環(huán)節(jié)工作中，如果全靠手工完成，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且易出現(xiàn)差錯(cuò)，因此數(shù)據(jù)采集器被應(yīng)用于遙測(cè)系統(tǒng)中。若發(fā)現(xiàn)遙測(cè)站出現(xiàn)紅燈，相關(guān)人員需立即進(jìn)行維修。檢查方式為：①仔細(xì)檢查供電部分；②檢查數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)是否正常；③檢查超短波發(fā)射機(jī)部分，核實(shí)采集數(shù)據(jù)是否進(jìn)行發(fā)射；④檢查數(shù)據(jù)采集器模塊上的插頭，查看是否出現(xiàn)未插緊或松動(dòng)等現(xiàn)象，檢查措施是拔下插頭插緊，若主模塊依舊亮紅燈，則考慮系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)的情況。

2.4 中心站數(shù)據(jù)消失故障處理

數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其他待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集數(shù)據(jù)信息送到上位機(jī)中進(jìn)行分析、處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。因此，一旦出現(xiàn)故障，中心站將接收不到水文遙測(cè)站的數(shù)據(jù)，如水位信息、雨量信息等，將會(huì)嚴(yán)重影響各類水文預(yù)測(cè)工作的正常進(jìn)行。筆者總結(jié)了中心站數(shù)據(jù)消失故障的處理方法。

①查明水文遙測(cè)站系統(tǒng)供電是否存在故障，遙測(cè)供電模塊各部分線路是否有老化現(xiàn)象、線頭連接是否出現(xiàn)松動(dòng)，以及電池、太陽(yáng)能電池板輸出電壓是否滿足工作電壓要求等。若發(fā)現(xiàn)上述任何問(wèn)題，都要采取相關(guān)措施及時(shí)解決。

②仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)傳輸模塊各類工作指示燈是否正常。在遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸模塊中，有各種數(shù)據(jù)傳輸指示燈，所以每發(fā)送一組測(cè)試數(shù)據(jù)，都要觀察工作指示燈是否正常。若發(fā)現(xiàn)指示燈出現(xiàn)故障，則應(yīng)該考慮更換電路板，然后重復(fù)檢測(cè)。

③通過(guò)液晶顯示屏可以檢查遙測(cè)終端模塊是否工作正常，若發(fā)現(xiàn)顯示屏靜止或者出現(xiàn)黑屏、藍(lán)屏現(xiàn)象，則可以判斷其出現(xiàn)故障，可按重置鍵處理。如果按重置鍵不能解決問(wèn)題，則可判斷是終端模塊的主板出現(xiàn)故障。

④在開始工作前，要檢查各模塊接口線路是否存在故障，如是否出現(xiàn)接觸不良、短路和斷路等故障現(xiàn)象。

2.5 水文遙測(cè)站供電故障處理

遇到系統(tǒng)斷電或者間歇供電的情況時(shí)，應(yīng)首先考慮更換電源設(shè)備，保證水文遙測(cè)站正常工作。然后對(duì)更換的電源設(shè)備進(jìn)行檢修，對(duì)線路、指示燈、電流和電壓等基本指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，找出故障點(diǎn)，然后解決故障點(diǎn)帶來(lái)的問(wèn)題。如果在無(wú)備用供電設(shè)備的條件下，首先應(yīng)測(cè)量蓄電池或者鋰電池電壓是否合格，判斷電池的性能是否穩(wěn)定。若不合格，要馬上更換電池，然后測(cè)試太陽(yáng)能電池板輸出；若正常輸出，則可以排除太陽(yáng)能電池板故障。若太陽(yáng)能電池板和充電蓄電池等均無(wú)故障，則應(yīng)重點(diǎn)檢查系統(tǒng)線路是否接觸不良或者充電控制器工作指示燈是否亮起等。如果在線路一切正常且太陽(yáng)能電池板和蓄電池均穩(wěn)定的情況下，則應(yīng)重點(diǎn)考慮充電控制故障。

3 質(zhì)量檢查與保證

質(zhì)量檢查與保證是優(yōu)化水文檢測(cè)系統(tǒng)的重要手段。對(duì)于設(shè)備的采購(gòu)、集成、調(diào)試和檢驗(yàn)等，質(zhì)檢中心均要設(shè)置專門的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)來(lái)檢查，并建立健全的質(zhì)量檢查制度。此外，從系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、信道組網(wǎng)、土建、設(shè)備生產(chǎn)，軟件研制到設(shè)備安裝，系統(tǒng)集成、調(diào)試、運(yùn)行的全過(guò)程均實(shí)行分段控制，驗(yàn)收交接，從而確保系統(tǒng)質(zhì)量符合建設(shè)要求[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

水文遙測(cè)站作為水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)信息和發(fā)送站點(diǎn)的風(fēng)情、雨情和水情等自然情報(bào)，對(duì)水文遙測(cè)工作意義重大。通過(guò)對(duì)水文遙測(cè)站中常出現(xiàn)故障的整理和分析，可以提高工作人員對(duì)水文遙測(cè)站故障的診斷和處理意識(shí)，提高應(yīng)對(duì)常見故障的能力。在水文遙測(cè)站日常維護(hù)中，工作人員要加深對(duì)這些常見故障的認(rèn)識(shí)，不斷提高維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的專業(yè)能力，從而準(zhǔn)確分析并處理出現(xiàn)的故障，進(jìn)而保障遙測(cè)站運(yùn)行正常。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉鐵剛，黃靖.水文遙測(cè)的探討[J].中國(guó)西部科技，2017（1）：18-19.

[2]謝悅波.水信息技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2009.