馬騎龍，曹桂芬

(遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽111000)

水雨情遙測自動化系統(tǒng)維護工作分析

馬騎龍，曹桂芬

(遼寧省湯河水庫管理局，遼寧遼陽111000)

水雨情遙測自動化系統(tǒng)在防汛調度工作中發(fā)揮著愈來愈重要的作用，系統(tǒng)日常運行管理工作必須從細節(jié)入手，抓住重點，不斷完善和提高管理手段，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，為防汛調度決策提供及時準確的水雨情信息。文章闡述了水雨情遙測自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，介紹了系統(tǒng)維護工作中出現(xiàn)的問題，以及后期相應的處理措施，通過實例分析，歸納總結出水雨情遙測自動化系統(tǒng)運行管理工作中的幾點建議。

水雨情遙測;改造;維護;管理

1 湯河水庫概況

湯河水庫位于遼陽市弓長嶺區(qū)境內，太子河支流湯河干流上，控制流域面積為1 228 km2，有兩個跨流域引水工程，一個是1998年建成并投入運行的引蘭入湯工程，其控制流域面積為234.9 km2，另一個是2007年建成并投入運行的引細入湯工程，其控制流域面積為546 km2。湯河水庫是一座以防洪、供水為主，兼顧灌溉、養(yǎng)魚、發(fā)電等綜合利用的大Ⅱ型水利樞紐工程。總庫容為7.07億m3，興利庫容為3.59億 m3，防洪庫容為3.68億 m3，工業(yè)和生活年平均供水量為1.2億m3。

2 湯河水庫水雨情遙測自動化系統(tǒng)簡介

湯河水庫水雨情遙測自動化系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))始建于1996年，由3個中繼站、8個雨量站、3個水位站、1個水溫站和1個中心站組成。8個雨量站平均分布在流域面積內，每個測站控制流域面積150 km2左右，小于單站控制流域面積200 km2的要求。

2006年根據全省防汛工作要求，系統(tǒng)進行整體改造，改造后的系統(tǒng)作為遼寧省水雨情遙測自動化系統(tǒng)的一個分中心站，包括3個中繼站、8個雨量站、1個水位站和1個分中心站。信號傳輸是以超短波主，GPRS為備用的通訊方式，分中心站將接收到的水雨情數據經過處理后上傳至省防中心站。

3 系統(tǒng)維護中出現(xiàn)的問題及解決措施

3.1 雷電造成設備損壞，通訊中斷問題

雨量遙測終端站安裝在相對開闊的地方，天線架設高度近9 m，周圍沒有遮擋物，系統(tǒng)建設期間沒有考慮防雷問題。一級中繼站坐落在海拔近700 m的山頂，山頂最高點建高度為12 m的鐵塔，塔頂安裝避雷針，引下線與地網連接，天線安裝在鐵塔工作臺位置，設計上雖然考慮了雷電問題，但是在實際運行過程中，每年都會遭雷擊。自1996年系統(tǒng)建成，截止到2007年底，8個雨量站累計遭受雷擊5次，2個一級中繼站累計遭受雷擊12次。雷擊造成設備主板、電臺、GPRS模塊、天線等設備損壞，直接經濟損失近18萬元，并且導致系統(tǒng)信號中斷，直接影響防汛預報調度工作。

2008年，對8個雨量站新建防雷設備，2個一級中繼站重新按照等電位方式制作防雷，截止到2012年底，系統(tǒng)再未發(fā)生過雷擊現(xiàn)象。

3.2 環(huán)境變化帶來的問題

自1996年系統(tǒng)運行至今，雖經歷了2003年、2004年和2006年改造，但系統(tǒng)組網情況沒有變化，改造后的設備仍然處在原來的位置，經過這么多年地物、地貌和人文環(huán)境的改變，先后有麻屯、塔子嶺和吉洞峪雨量站信道不通暢，丟失信號現(xiàn)象時有發(fā)生，暢通率不滿足系統(tǒng)運行要求。經排查原因后得出一處是當地所建樓房正處于信道上，對超短波信號形成了屏蔽，另兩處是通訊公司架設的基站及各種通訊線路對雨量遙測站形成了包圍，造成屏蔽，導致信號不通。

先后對這3個測站進行遷站，目前信號通暢率達到100%。

3.3 設備箱問題

2006年系統(tǒng)改造后設備與原來使用的法拉利筒不匹配，每次到現(xiàn)場至少需要兩名維護人員，還要帶著梯子，單站安裝調試時間≥40 min，并且多次人為造成設備故障，這種故障很難避免，無形中增加了維護工作難度，提高了運行管理費用［1］。

為解決這一問題，我們自行設計，委托加工制作8個雨量站設備箱，安裝使用后上述問題得到圓滿解決。目前到現(xiàn)場安裝設備時只需要一個人，10 min內就可以完成，提高了工作效率，降低了維護費用。

3.4 浮子式水位計問題

遙測水位站采用浮子式水位計，其傳感器轉輪直徑15cm，也就是平衡錘和浮子鋼絲繩間距為15 cm左右。當水面波動劇烈，水位瞬時變化量大時，會發(fā)生這2種可能:①造成鋼絲繩在傳感器轉輪凹槽內跳躍或者瞬間滑動，導致轉輪不能同步轉動，這樣就不能反應真實水位;②浮子隨水面擺動幅度過大，促使平衡錘鋼絲繩和浮子鋼絲繩纏繞在一起，形成設備故障而不能正常運行。

為解決這一問題，對傳感設備進行改造，在原有基礎上增加6個從動滑輪，使平衡錘和浮子鋼絲繩之間的距離增大到1 m，同時在浮子上方20 cm處的鋼絲繩上固定一個防浪球。設備改造后正常運行。

4 系統(tǒng)日常運行管理中的注意事項

4.1 拷機

每年汛前對系統(tǒng)都要進行拷機運行，時間不低于一周，以觀察設備運行情況。

拷機時應記錄測站定時信號發(fā)送，中繼站接收、轉發(fā)數據，以及中心站接收數據情況，檢查調試備用通訊GPRS發(fā)送數據情況，發(fā)現(xiàn)問題立即解決。

4.2 設備安裝調試

測站安裝時，清理翻斗雨量計中的雜物，保持水流暢通，校核雨量翻斗，保持其在標準誤差內工作;中繼站要測量接地網電阻值大小，作好記錄，清洗太陽能板上面的污物，檢查太陽能電壓、充電電流;安裝設備時認真、仔細，所有電源的正負極性正確連接。設備經過調試正常運行后，關閉測站電臺，降低耗電量，中繼站電臺在開狀態(tài)下運行。

4.3 蓄電池養(yǎng)護

目前國內外大量使用的是免維護蓄電池，標稱使用壽命在10～20 a，但在實際應用中最多能夠使用到7～8 a，平均為5 a左右。對備用蓄電池每3個月進行充放電，保持電池擁有良好的性能。由于蓄電池作為系統(tǒng)的唯一能源，考慮到系統(tǒng)運行的可靠性，建議蓄電池使用3 a進行更換，更換下來的蓄電池可用作臨時性備用。

4.4 汛期維護

值班人員每天觀察系統(tǒng)運行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。當出現(xiàn)故障時，根據實際情況分析判斷故障點，更換部件、排除故障。在完成維護任務后，應把故障部位、原因、處理方式、更換的部件和排除故障的耗時等記入技術檔案。

4.5 中心站維護

定期備份服務器數據，確保數據不丟失;U盤是傳播病毒的媒介之一，在服務器上使用U盤，應得到管理員認可方能使用;定期檢查在線式后備電源電池組性能，必要時可直接對單個蓄電池進行充電;中心站機房必須備用發(fā)電機，在汛前準備充足的燃油。

4.6 非汛期設備養(yǎng)護

汛后對回收的設備進行檢查維護，更換出現(xiàn)問題的元件，整理分類，入庫保存，并且依據實際情況，提出次年備品備件購置計劃，同時對全年系統(tǒng)運行情況進行分析總結，文字材料存檔。

通過總結多年的維護工作，發(fā)現(xiàn)回收的設備在經過拷機、安裝調試后，出現(xiàn)故障的概率較大。為此，在系統(tǒng)實際運行中保留1個測站、2個中繼站全年運行。為降低設備故障率，同時也減少維護投入的人力、財力，建議系統(tǒng)常年運行，方法是在南方終端設備不需做特殊處理，在北方只需將雨量站的翻斗雨量計蓋帽，水位站將浮子式水位計提出水面即可。

［1］王伯元.水庫水雨情自動化遙測系統(tǒng)的應用［J］.甘肅農業(yè)，2011(09):79.

TP873

B

1007－7596(2014)07－0201－02

2013－10－26

馬騎龍(1974－)男，遼寧遼陽人，高級工程師，現(xiàn)從事水庫管理工作;曹桂芬(1972－)女，遼寧遼陽人，高級工程師，現(xiàn)從事水庫管理工作。