浅谈雨量自测报系统的故障解决及维护

范慧贤 霍福兰 王得晗

摘要:雨量自测报系统高效实用,但也容易出故障,掌握必要的故障排除及维护,对于做好雨量测报工作至关重要。

关键词:雨量自测;组成;故障;维护

随着水文现代化进程的加快,新式的水文雨量自动测量系统正在替换过去的虹吸式雨量计,而新的问题也摆在水文工作者面前。如何使新仪器更好、更精确为水文服务,为防汛服务,为人民服务是当代水文工作者必须要面对和解决的问题。如同虹吸式雨量计的使用一样,新的翻斗式雨量计的应用与维护必须要达到熟练掌握的水平,这是水文工作发展的必然趋势。因此其安装调试与维护检修将成为水文工作人员的日常工作内容。

自测报系统主要有:翻斗式雨量计、RTU机箱(包括电池、手机模块、固体存储器、太阳能充电保护器等)、太阳能电池板、移动通讯网络、自测报数据机房。其中翻斗式雨量计、RTU机箱、太阳能电池板都设在雨量观测场内。附近必须有信号稳定的移动通讯网络。自测报系统数据机房在水文局水情中心。

翻斗式雨量计部分容易出现的主要问题:过滤网堵塞,干簧管损坏,筒口偏移,翻斗部损坏、堵塞问题,及部分线路问题。

RTU机箱部分容易出现的主要问题:置数器信息错误,手机模块损坏,蓄电池缺电,主板电路损坏,充电保护器损坏,雷击。

太阳能电池板容易出现的问题:老化,线路断路。

移动通讯网络问题:机站停电或者维修,移动信号不稳定(包括省市边界地区移动信号偶尔漫游)。

自测报系统数据机房容易出现的主要问题:断电问题,计算机中毒问题,数据通信线路是否畅通问题。

1 翻斗式雨量计如出现过滤网阻塞的问题,则会出现雨量偏小滞后的情况

应拔下雨量信号线或拆下雨量筒过滤网部分进行清洗。干簧管损坏会导致雨量偏小甚至无雨量信号的输出,应及时更换新的干簧管,并测量其发生信号数是否与翻斗数相同。筒身容易受到自然及人为因素的破坏出现筒口偏移,出现偏移应及时校正。首先应用水平尺把承雨口校平,然后调整调平螺钉,使圆水泡居中,仪器调平后,再缓慢将三个螺钉拧紧。翻斗部出现有赃物转动不灵活甚至被卡住不翻转的问题时,造成上传雨量偏小甚至无雨量,应将轴承与轴间污染用酒精清洗,调整轴向间隙在0.20～0.25mm,并向厂家重新索取宝石轴承螺钉。排除故障后重新调试。翻斗式雨量计还容易出现焊线脱落的问题,此时无信号输出,应重新焊接后调试运行。

2RTU机箱部分这部分的每个问题都会造成数据上传失败

首先通过万用表检查系统供电是否正常,正常供电情况下充电保护器的电池供电指示灯会发光(根据电压值的高低颜色会有所不同)。然后应检测置数器内信息是否正常。各项参数设置是否正确,如站号、APN、工作模式、IP地址,工作任务、信道选择等,发送人工报文察看相应通信模块是否正常上电,是否能看到有设备登陆网络和发送数据。GPRS手机模块受外界电磁、雷击、移动信号强弱影响比较严重,也是RTU最容易出现问题的部分。模块上电后RING指示灯常亮但较暗,PWR开始快速闪烁登陆网络完成后则转入较慢的闪烁,发送和接受数据时DATE指示灯会有快速闪烁。如发现手机模块信号灯闪烁正常但不上传数据,查看置数器内设置的参数信息是否正确,信号灯闪烁不正常甚至无信号灯闪烁,表明手机模块已损坏,应及时更换新的手机模块。应注意未配置参数的手机模块信号灯闪烁也不正常。蓄电池是比较容易出现问题的部分,应用万用表检测电池无负载情况下正负极间电压(拔掉太阳能充电插口),当低于10.6V时蓄电池在充电保护器的作用下不能提供电能,RTU不能正常工作。通过太阳能电池板对其充电,当电压值达到12.60V后电池开始对系统供电。 主板的损坏情况主要通过电路电压及置数器信息检查得知,当置数器与主板不能通信时,表明主板损坏,应及时更换新的主板并重新配置参数进行调试运行。偶然出现RTU时钟不准情况,应及时更换主板或者主板上的时钟模块。充电保护器是电池、太阳能电池板、主板、手机模块联系的桥梁,应随时检查保险丝的状态以及充电保护器指示灯的显示情况判断问题所在。出现问题应及时更换。

3太阳能电池板如损坏应及时更换新的电池板,线路部分损坏可通过测量其与RTU相连部分的插头电压

具体操作为:拔下插头后用万用表测量其1、4孔间电压判断,以20W太阳能板为例:晴天时,开路电压应大于20V,短路电流应该大约0.50A,如果无电压、电流则表示线路有问题,应重新铺线。

4移动通讯网络信号不稳定、机站停电时应机站维护应及时与移动公司联系,以保持通讯系统的稳定

当雨量点设在省市边界地区时不同地区的移动信号互相影响,由于专用手机卡不能漫游所以当信号为异地信号时,手机模块不能工作。应确定具体移动机站的位置,并在手机模块的天线处加装屏蔽装置,屏蔽外地信号。机房可能出现的问题首先是停电,备用的UPS电源是必不可少的。当停电时必须立即联系电力公司,询问停电原因,如果是电力公司的线路故障或者维护,应敦促其马上解决;如果是自身线路问题马上联系电工解决问题,保障工作的正常进行。其次是计算机病毒,计算机恶意程序的病毒是当今计算机网路的主要杀手,安装正版的杀毒软件并且定时升级病毒库,定时进行系统的查毒,发现病毒及时清除。再次是数据传输线路是水情报汛、数据上传的通道,是自测报系统非常重要的组成部分。由VPN隧道的光纤与分组交换的X.25专线组成的数据传输线路部分,还连接多个调制解调器与路由器,每个部分出现问题对于自测报数据传输及其水情报汛都是致命的。应实时监测网络是否畅通,发现问题马上查找原因,查看原因的方法主要看仪器数据灯的显示。如果CD灯不亮,表示与通讯的线路连接有问题。如果CD灯亮但是线路不通,应重新启动仪器,如果线路仍然不通,联系通讯运行公司进行解决。翻斗式雨量计筒身内侧必须要定时清理,保证过滤网的畅通。固定基座防止筒口偏移。注意防雷,必须安装避雷设施。RTU机箱内部由电子器件组成,对环境的要求比较高。因此,一定要注意防水、防潮、防高温、防电磁辐射,必须做好防雷。太阳能电池板的保养要防止被硬物碰撞,应安装在不易碰到的位置,阳光照射条件较好的地方。

总而言之,自测报系统无论哪个部分出现问题都会影响水文工作的正常进行。故障的预防比处理更重要,要做到防患于未然。

参考文献

[1]SL61-1994水文自动测报系统规范[M].北京:中国水利水电出版社,1994年.

[2]SL21-1990降水量观测规范[M].北京:中国水利水电出版社,1994年.

[3]冯昊,何春梅,李范秋.齐齐哈尔水情自动测报系统站网布设和系统设计[J].黑龙江水专学报,2005(2).