水雨情遥测自动化系统维护工作分析

马骑龙，曹桂芬

(辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳111000)

水雨情遥测自动化系统维护工作分析

马骑龙，曹桂芬

(辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳111000)

水雨情遥测自动化系统在防汛调度工作中发挥着愈来愈重要的作用，系统日常运行管理工作必须从细节入手，抓住重点，不断完善和提高管理手段，确保系统稳定可靠运行，为防汛调度决策提供及时准确的水雨情信息。文章阐述了水雨情遥测自动化系统的现状，介绍了系统维护工作中出现的问题，以及后期相应的处理措施，通过实例分析，归纳总结出水雨情遥测自动化系统运行管理工作中的几点建议。

水雨情遥测;改造;维护;管理

1 汤河水库概况

汤河水库位于辽阳市弓长岭区境内，太子河支流汤河干流上，控制流域面积为1 228 km2，有两个跨流域引水工程，一个是1998年建成并投入运行的引兰入汤工程，其控制流域面积为234.9 km2，另一个是2007年建成并投入运行的引细入汤工程，其控制流域面积为546 km2。汤河水库是一座以防洪、供水为主，兼顾灌溉、养鱼、发电等综合利用的大Ⅱ型水利枢纽工程。总库容为7.07亿m3，兴利库容为3.59亿 m3，防洪库容为3.68亿 m3，工业和生活年平均供水量为1.2亿m3。

2 汤河水库水雨情遥测自动化系统简介

汤河水库水雨情遥测自动化系统(以下简称系统)始建于1996年，由3个中继站、8个雨量站、3个水位站、1个水温站和1个中心站组成。8个雨量站平均分布在流域面积内，每个测站控制流域面积150 km2左右，小于单站控制流域面积200 km2的要求。

2006年根据全省防汛工作要求，系统进行整体改造，改造后的系统作为辽宁省水雨情遥测自动化系统的一个分中心站，包括3个中继站、8个雨量站、1个水位站和1个分中心站。信号传输是以超短波主，GPRS为备用的通讯方式，分中心站将接收到的水雨情数据经过处理后上传至省防中心站。

3 系统维护中出现的问题及解决措施

3.1 雷电造成设备损坏，通讯中断问题

雨量遥测终端站安装在相对开阔的地方，天线架设高度近9 m，周围没有遮挡物，系统建设期间没有考虑防雷问题。一级中继站坐落在海拔近700 m的山顶，山顶最高点建高度为12 m的铁塔，塔顶安装避雷针，引下线与地网连接，天线安装在铁塔工作台位置，设计上虽然考虑了雷电问题，但是在实际运行过程中，每年都会遭雷击。自1996年系统建成，截止到2007年底，8个雨量站累计遭受雷击5次，2个一级中继站累计遭受雷击12次。雷击造成设备主板、电台、GPRS模块、天线等设备损坏，直接经济损失近18万元，并且导致系统信号中断，直接影响防汛预报调度工作。

2008年，对8个雨量站新建防雷设备，2个一级中继站重新按照等电位方式制作防雷，截止到2012年底，系统再未发生过雷击现象。

3.2 环境变化带来的问题

自1996年系统运行至今，虽经历了2003年、2004年和2006年改造，但系统组网情况没有变化，改造后的设备仍然处在原来的位置，经过这么多年地物、地貌和人文环境的改变，先后有麻屯、塔子岭和吉洞峪雨量站信道不通畅，丢失信号现象时有发生，畅通率不满足系统运行要求。经排查原因后得出一处是当地所建楼房正处于信道上，对超短波信号形成了屏蔽，另两处是通讯公司架设的基站及各种通讯线路对雨量遥测站形成了包围，造成屏蔽，导致信号不通。

先后对这3个测站进行迁站，目前信号通畅率达到100%。

3.3 设备箱问题

2006年系统改造后设备与原来使用的法拉利筒不匹配，每次到现场至少需要两名维护人员，还要带着梯子，单站安装调试时间≥40 min，并且多次人为造成设备故障，这种故障很难避免，无形中增加了维护工作难度，提高了运行管理费用［1］。

为解决这一问题，我们自行设计，委托加工制作8个雨量站设备箱，安装使用后上述问题得到圆满解决。目前到现场安装设备时只需要一个人，10 min内就可以完成，提高了工作效率，降低了维护费用。

3.4 浮子式水位计问题

遥测水位站采用浮子式水位计，其传感器转轮直径15cm，也就是平衡锤和浮子钢丝绳间距为15 cm左右。当水面波动剧烈，水位瞬时变化量大时，会发生这2种可能:①造成钢丝绳在传感器转轮凹槽内跳跃或者瞬间滑动，导致转轮不能同步转动，这样就不能反应真实水位;②浮子随水面摆动幅度过大，促使平衡锤钢丝绳和浮子钢丝绳缠绕在一起，形成设备故障而不能正常运行。

为解决这一问题，对传感设备进行改造，在原有基础上增加6个从动滑轮，使平衡锤和浮子钢丝绳之间的距离增大到1 m，同时在浮子上方20 cm处的钢丝绳上固定一个防浪球。设备改造后正常运行。

4 系统日常运行管理中的注意事项

4.1 拷机

每年汛前对系统都要进行拷机运行，时间不低于一周，以观察设备运行情况。

拷机时应记录测站定时信号发送，中继站接收、转发数据，以及中心站接收数据情况，检查调试备用通讯GPRS发送数据情况，发现问题立即解决。

4.2 设备安装调试

测站安装时，清理翻斗雨量计中的杂物，保持水流畅通，校核雨量翻斗，保持其在标准误差内工作;中继站要测量接地网电阻值大小，作好记录，清洗太阳能板上面的污物，检查太阳能电压、充电电流;安装设备时认真、仔细，所有电源的正负极性正确连接。设备经过调试正常运行后，关闭测站电台，降低耗电量，中继站电台在开状态下运行。

4.3 蓄电池养护

目前国内外大量使用的是免维护蓄电池，标称使用寿命在10～20 a，但在实际应用中最多能够使用到7～8 a，平均为5 a左右。对备用蓄电池每3个月进行充放电，保持电池拥有良好的性能。由于蓄电池作为系统的唯一能源，考虑到系统运行的可靠性，建议蓄电池使用3 a进行更换，更换下来的蓄电池可用作临时性备用。

4.4 汛期维护

值班人员每天观察系统运行情况，发现问题及时处理。当出现故障时，根据实际情况分析判断故障点，更换部件、排除故障。在完成维护任务后，应把故障部位、原因、处理方式、更换的部件和排除故障的耗时等记入技术档案。

4.5 中心站维护

定期备份服务器数据，确保数据不丢失;U盘是传播病毒的媒介之一，在服务器上使用U盘，应得到管理员认可方能使用;定期检查在线式后备电源电池组性能，必要时可直接对单个蓄电池进行充电;中心站机房必须备用发电机，在汛前准备充足的燃油。

4.6 非汛期设备养护

汛后对回收的设备进行检查维护，更换出现问题的元件，整理分类，入库保存，并且依据实际情况，提出次年备品备件购置计划，同时对全年系统运行情况进行分析总结，文字材料存档。

通过总结多年的维护工作，发现回收的设备在经过拷机、安装调试后，出现故障的概率较大。为此，在系统实际运行中保留1个测站、2个中继站全年运行。为降低设备故障率，同时也减少维护投入的人力、财力，建议系统常年运行，方法是在南方终端设备不需做特殊处理，在北方只需将雨量站的翻斗雨量计盖帽，水位站将浮子式水位计提出水面即可。

［1］王伯元.水库水雨情自动化遥测系统的应用［J］.甘肃农业，2011(09):79.

TP873

B

1007－7596(2014)07－0201－02

2013－10－26

马骑龙(1974－)男，辽宁辽阳人，高级工程师，现从事水库管理工作;曹桂芬(1972－)女，辽宁辽阳人，高级工程师，现从事水库管理工作。