摘 要：本文首先分析水文遙測(cè)站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后探討水文遙測(cè)站常見(jiàn)的故障及原因，最后提出預(yù)防和解決水文遙測(cè)站日常故障的一般措施，以有效提高水文遙測(cè)站的維護(hù)管理水平，為水文遙測(cè)站工作人員提供實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：水文遙測(cè)站；常見(jiàn)故障；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）10-0082-02

Analysis of Common Fault Handling Methods for

Hydrological Telemetry Station

WANG Yongzhe

（Luohe Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Luohe Henan 462000）

Abstract： This paper first analyzed the system structure of hydrological telemetering station， and then discussed the common faults and causes of hydrological telemetry stations. Finally， it put forward the general measures to prevent and solve the daily failures of hydrological telemetry stations， so as to effectively improve the maintenance and management level of hydrological telemetry stations， and provide practical reference for the personnel of hydrometric telemetry stations.

Keywords： hydrological telemetry station；common faults；treatment method

水文遙測(cè)站的建立和應(yīng)用有效增大了水文實(shí)時(shí)檢測(cè)的站點(diǎn)密度和覆蓋范圍，全方位提升了水文數(shù)據(jù)信息收集的自動(dòng)化水平，為防洪減災(zāi)等水文預(yù)測(cè)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。但隨著水文遙測(cè)系統(tǒng)投入使用的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，在正常維護(hù)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一系列問(wèn)題，以水文遙測(cè)站的問(wèn)題居多。

1 水文遙測(cè)站結(jié)構(gòu)

水文遙測(cè)站是各類水文遙測(cè)設(shè)備的集合，肩負(fù)著水文數(shù)據(jù)信息收集、傳輸、處理等多項(xiàng)任務(wù)。水文遙測(cè)站的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大致可以分為四部分，包括遙測(cè)終端模塊（RTU）、遙測(cè)供電模塊、遙測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊和遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸模塊。四個(gè)模塊協(xié)調(diào)配合，共同形成一個(gè)完整的水文遙測(cè)站工作系統(tǒng)，可以完成水文數(shù)據(jù)信息采集自動(dòng)化、水文數(shù)據(jù)信息輸送自動(dòng)化等。其中，遙測(cè)終端模塊（RTU）是水文遙測(cè)站的核心組件，主要由鍵盤(pán)、液晶屏、主板CPU等構(gòu)成；遙測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊由水位計(jì)、雨量計(jì)、接口板都部件構(gòu)成。遙測(cè)終端模塊（RTU）和遙測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊的作用是負(fù)責(zé)水文數(shù)據(jù)信息（水位信息、雨量信息等）的實(shí)時(shí)收集、信息存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸控制等工作。遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸模塊有三個(gè)主要部分，分別是天線、通信模塊和信號(hào)防雷器，天線接收通信信號(hào)，通過(guò)通信模塊連接遙測(cè)終端模塊（RTU）的數(shù)據(jù)傳輸信道，將水文數(shù)據(jù)信息（水位信息、雨量信息等）實(shí)時(shí)整點(diǎn)傳輸給中心站。遙測(cè)供電模塊一般由外置太陽(yáng)能電池板、充電控制設(shè)備和可存儲(chǔ)電能的蓄電池或者鋰電池組成，滿足水文遙測(cè)站系統(tǒng)基本的用電需求。水文遙測(cè)站結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

2 水文遙測(cè)站常見(jiàn)的故障及原因

2.1 水文遙測(cè)站常見(jiàn)的故障

水文遙測(cè)站發(fā)生的故障大致可以分為硬件故障和軟件故障兩個(gè)類型。其中，硬件故障主要是由于水文遙測(cè)站系統(tǒng)的某個(gè)功能模塊硬件損壞或者缺少帶來(lái)的。比如，遙測(cè)終端模塊（RTU）的主板功能缺失，導(dǎo)致無(wú)法正常接收、處理和傳送信息。遙測(cè)供電模塊中太陽(yáng)能電池板電能輸出不足，充電蓄電池老化等故障導(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)器件損壞，可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法采集有效的水文數(shù)據(jù)信息（水位信息、雨量信息等）或者信息失真。除此之外，還會(huì)出現(xiàn)各類因?yàn)榫€路老化而出現(xiàn)的系統(tǒng)癱瘓故障。軟件故障主要是由于數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中通信協(xié)議紊亂而造成的。通過(guò)對(duì)本站多年故障數(shù)據(jù)分析得知，水文遙測(cè)站主要受硬件故障影響，70%的常見(jiàn)故障是由于器件老化、外部損壞等原因引起的，25%的常見(jiàn)故障是由于軟件故障造成的，主要受通信中斷、信號(hào)干擾等因素的影響，5%的故障是由工作人員人為操作不當(dāng)引起的。因此，在水文遙測(cè)站常見(jiàn)故障預(yù)防和處理過(guò)程中，應(yīng)該重點(diǎn)分析水文遙測(cè)站常見(jiàn)的硬件故障，同時(shí)兼顧軟件故障及操作不當(dāng)?shù)墓收蟍1]。

2.2 故障原因

水文遙測(cè)站發(fā)生故障的原因很多，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以分為外部原因和內(nèi)部原因兩大部分。外部原因主要是設(shè)備一般長(zhǎng)期處于室外環(huán)境，缺少相應(yīng)的保護(hù)措施，溫差大，氣候惡劣，且水文遙測(cè)站地理位置偏僻，人工維護(hù)難度大等。內(nèi)部原因主要是設(shè)備壽命受設(shè)備器件的影響，個(gè)別組件壽命較短，如主板CPU、接口電路老化現(xiàn)象等。在水文遙測(cè)站的日常工作過(guò)程中，偶爾也會(huì)因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)?shù)仍蛟斐伤倪b測(cè)站故障，導(dǎo)致其無(wú)法正常運(yùn)行，從而帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)和數(shù)據(jù)損失。如果可以針對(duì)水文遙測(cè)站經(jīng)常出現(xiàn)的一些故障給出快速有效的解決辦法，將在很大程度上提升水文遙測(cè)站的運(yùn)行效率，避免或大大減小因各種因素帶來(lái)的故障損失[2]。

3 水文遙測(cè)站常見(jiàn)故障處理方法

3.1 水文遙測(cè)站故障預(yù)防原則

組織人員定期對(duì)水文遙測(cè)站系統(tǒng)的硬件進(jìn)行維護(hù)和檢修，及時(shí)優(yōu)化水文遙測(cè)站戶外設(shè)備的周邊環(huán)境，為水文遙測(cè)站的戶外設(shè)備提供良好的使用環(huán)境，避免大溫差、強(qiáng)腐蝕等極端環(huán)境的出現(xiàn)。定期更換供電設(shè)備，保證供電的持續(xù)性。本著先更換后維修的基本原則，避免因?yàn)樵O(shè)備故障導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓的情況出現(xiàn)。

3.2 水文遙測(cè)站供電故障處理

水文遙測(cè)站的一切工作都基于供電，沒(méi)有供電，水文遙測(cè)站的工作將無(wú)法順利進(jìn)行。遇到系統(tǒng)斷電或間歇供電的情況時(shí)，應(yīng)首先考慮更換電源設(shè)備，保證水文遙測(cè)站能正常工作。然后，對(duì)更換的電源設(shè)備進(jìn)行檢修，對(duì)線路、指示燈、電流電壓等基本指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，找出故障點(diǎn)。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，則要馬上更換電池，然后測(cè)試太陽(yáng)能電池板輸出，如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。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，則重點(diǎn)考慮充電控制故障。

3.3 中心站數(shù)據(jù)消失故障處理

①檢查水文遙測(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)，電池、太陽(yáng)能電池板輸出電壓是否滿足工作電壓要求等。若有問(wèn)題，要及時(shí)采取措施解決。

②檢查遙測(cè)終端模塊（RTU）是否正常工作。通過(guò)液晶顯示屏可以看到終端模塊的工作信息，若發(fā)現(xiàn)頁(yè)面靜止或者出現(xiàn)黑屏、藍(lán)屏等現(xiàn)象，則可以判斷出現(xiàn)故障。如果按重置鍵問(wèn)題仍未解決，則應(yīng)解決終端模塊的主板故障。

③檢查數(shù)據(jù)傳輸模塊各類工作指示燈是否正常。遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸模塊中有各種數(shù)據(jù)傳輸指示燈，發(fā)送一組測(cè)試數(shù)據(jù)，觀察工作指示燈是否正常，對(duì)出現(xiàn)故障的部分則應(yīng)考慮更換電路板。

④檢查各模塊接口線路是否存在故障，是否出現(xiàn)接觸不良、短路斷路等故障現(xiàn)象。

3.4 遙測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊處理方法

①檢查采集接口電路是否發(fā)生故障，接觸是否良好，若電路正常，則檢查水位器和雨量器是否正常，若存在故障，則要立刻更換水位器和雨量器；②檢查數(shù)據(jù)傳輸線是否出現(xiàn)腐蝕風(fēng)化等故障，通信線路是否正常，是否出現(xiàn)接錯(cuò)或者接反的情況，若存在故障，則要重新布線；③手動(dòng)測(cè)試水位計(jì)或者雨量器顯示是否故障，觀察終端機(jī)雨量或者水位變化情況和手動(dòng)測(cè)試的模擬值量值是否相同，確定故障后要立刻更換水位計(jì)或雨量器。

4 結(jié)語(yǔ)

水文遙測(cè)站是水文巡測(cè)工作的基礎(chǔ)，其可以為水文遙測(cè)系統(tǒng)提供安全、可靠、準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù)信息，為災(zāi)情預(yù)測(cè)、防洪防汛等提供有力的技術(shù)支持。面對(duì)水文遙測(cè)站日常工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的各類故障問(wèn)題，通過(guò)整理分析發(fā)生故障的原因，在實(shí)踐工作中總結(jié)應(yīng)對(duì)各類故障的處理方法，可以有效提升水文遙測(cè)站的運(yùn)行水平和服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔然會(huì).水文遙測(cè)系統(tǒng)站內(nèi)信息顯示終端設(shè)計(jì)[J].廣西水利水電，2016（11）：15-16.

[2]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.