水雨情遥测系统常见故障处置方法的研究

留卡丽

摘 要：随着科学技术的发展，自动化技术逐步应用于传统水文测验中。自2007年开始，语润YR-3000型遥测机就开始应用在水文测验中，并逐步取代使用久远的雨量器、水位仪等仪器为水文资料整编提供重要原始数据。受多种因素影响，遥测机经常会出现各种故障以及使用不当等问题，影响了工作成效，因此对遥测机的日常维护及故障情况的处置进行深入研究与探讨显得重要而迫切。

关键词：遥测系统；故障；处置方法

引言

语润YR-3000型遥测机是一种通用的RTU终端设备。作为防汛和水文的要求，主要是采集雨量和水位数据，到目前为止已在浙江省内的2000余个水文遥测站点上安装了该设备，并逐步取代使用久远的雨量器、水位仪等仪器。

1 水位、雨量自动遥测站

1.1 水位、雨量自动遥测站配置

自动遥测站主要包括语润YR-3000遥测终端、翻斗式雨量传感器、浮子式水位传感器、通信模块、太阳能板、蓄电池。

1.2 雨量传感器工作原理

承雨器采集自然界降雨量，把它汇集后，流入翻斗计量组件，按预先设计的感量进行称重、计量，将以深度mm计的降雨量转换为以重量g计的单元水量，并用开关信息量方式实时输出，供数据采集终端利用。翻斗计量组件是一个机械式双稳态称重机构，若左边翻斗计量后翻转，把水量排出器外，同时由于翻斗重心发生变化，右边翻斗随即转入计量，按此方式不断地循环计量、输出信号。

1.3 水位传感器工作原理

在水位测井中，安装一个浮子，作为水位感测元件。当水位变化时，浮子灵敏地响应水位变化并作相应在的涨落运动，同时把此水位涨落的直线运动借助悬索传递给水位轮，使水位轮产生圆周运动，并准确地将直线位移量转换为相应的角位移量。水位轮枢轴就是轴角编码的输入轴，因此，当水位轮旋转的同时，轴角编码器已将水位模拟量A转换，并编制成相应的数字编码D。此数字编码D用多芯电缆并行输出至测站，由测站采集器进行显示、存贮、处理或转发。

1.4 水位、雨量信息共享与数据的接收

1.4.1 信息共享。水雨情自动遥测站将采集到的水位、雨量信息通过中国移动GPRS网络将信息传输到浙江省水文防汛通信平台上面。浙江省水利防汛通信平台，是一套为我省的防汛部门提供水雨情信息传输的通信平台。整个通信平台以覆盖面积最广的GSM/GPRS网络和Internet网络为基础，平台既可以实现水雨情数据的同步实时传输，又可以使采集到的水雨情数据同步实时共享。城市主要防汛成员部门如气象部门、交通部门、城建部门、交警部门等防汛成员单位通过防汛通信平台接收自动实时汇集的数据并应用到自己的发布系统中，按各部门自身业务的规律和应急处置要求，独立开展预警、发布（短信、网站）等工作。极大地提高我市防汛应急指挥决策水平，真正实现社会公共资源的共享。

1.4.2 数据接收。水位、雨量数据接收时通过语润接收控制软件来实现，语润接收控制软件的功能主要分为：数据接收，解码，分析，存储，数据整理，过滤，分析，应用等。根据这些功能，将接收软分为：语润数据接收中心，数据监测程序，数据处理程序，数据发布程序，数据预警应用等模块和程序。

数据接收中心模块是这个系统的核心。通过该模块从浙江省防汛通信平台接收数据，根据数据的编码方式进行解码，然后写入语润数据库。数据接收中心与防汛通信平台的通信方式采用TCP/IP协议进行握手交换数据，将接收到的数据保存在软件缓存中，然后模块匹配数据解码文件，根据文件进行数据解压，解码，得到明文以后对数据进行分类入库处理。

数据监视模块将数据进行图形表格化。数据库中存储着每个站点大量的水雨情数据和站点运行状态数据，该模块针对这些数据进行统计，计算等，以用户需要的方式进行相应的表格和图形显示。常用的有数据通信情况监视，站点运行状态监视，数据解码过程监视等，使用户能有一个很好的管理功能。

数据处理模块实现将大量的数据信息进行分类统计，同时将这些数据分发到各个相应的应用系统中去。在水利防汛部门和水文部门常用的数据库有实时水雨情标准数据库，资料标准数据库，洪水预报数据库等，数据处理模块将接收到的水雨情数据进行统计计算，将结果送入系统数据库中，使前端采集到的数据得到很好的应用。数据预警模块实现将水雨情以及站点运行情况进行监视，并且根据相应的需求进行数据的警戒。警戒的数据有：水情数据，雨情数据，电压数据，一般的警戒方式有：颜色，声音，短信。

数据报表模块实现将水雨情信息进行按需计算，形成防汛工作中需要的报表形式。从前端接收到的数据中提取工作中需要的信息是至关重要的，在抗台工作中在最短时间内取得水雨情报表成为防汛减灾的重要手段，所以根据多年防汛防台的经验，制定了常用的一些成果报表。

数据发布模块实现的是将接收到的数据进行网络共享。数据接收中心接收到的数据存储在数据库中，通过该模块用户只要通过IE就可以对所有遥测站点的水雨情进行浏览。该模块采用地图浏览方式，表格浏览方式等进行表现，使用户能直观的认识到当前遥测信息的情况。

2 一般出现的水雨情遥测故障及处置方法

2.1 控制中心站个别站点无数据

该故障主要的特征为“个别”站点无数据。通过这一现象，可以判定，整个系统应该是畅通的，导致无数据主要有这几个原因：（1）首先判定这些遥测站点是否欠费。因为遥测设备通信采用的是移动SIM卡，根据站点传输数据的多少产生费用。各站点充值的时间不一定是一致的，也不一定费用是相同的，所以欠费停机导致无数据是很有可能的。（2）是否遥测设备故障。判断完SIM卡费用之后，遥测故障有可能导致站点无数据。故障一般有GPRS模块故障，设备电压过低等。（3）确定通信平台是否已经分配这些站点给控制中心。与遥测地区负责人联系，这些站点是否已经分配给控制中心，同时请地区负责人检查一下通信平台中这些站点的通信状态。（4）控制中心软件中有无配置这些站点。

2.2 控制中心个别站点数据异常

数据异常一般表现为：异常雨量值，异常水位值。原因和处理方式为：（1）遥测设备传感器故障。如果为异常雨量值，应检查翻斗雨量计是否堵塞，雨量传感线是否有故障。如果为异常水位值，则检查水位计是否在量程范围内（格雷码水位计为：0-40米），水位线是否有故障。（2）遥测设备是否正常。请遥测设备维护人员检查一下传输码中这些数据是否是由设备故障导致的。

2.3 控制中心所有站点无数据

控制中心所有站点无数据一般由以下几点造成：（1）检查控制中心站网络是否正常。检查中心站软件是否正常连接通信平台接收数据。（2）检查控制中心站软件是否正常。一般软件引起无数据的原因有：站点未同步模板；数据库存储空间已满；网络中断。（3）与地区负责人联系，确认通信平台是否正常，网络是否正常。

参考文献

[1]刘林海.2013年度水文测报新技术培训教材[J].浙江省水文局，2013，12.

[2]谢悦波.水信息技术[M].中国水利水电出版社，2009.