吉林市水雨情自動測報系統(tǒng)的日常管理和維護

劉富裕，耿 郁，李 鶴

（吉林省水文水資源局吉林分局，吉林 吉林市 132000）

1 吉林市水雨情自動測報系統(tǒng)概況

水雨情自動測報系統(tǒng)是整個國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)雨水情信息采集、傳輸、接收、存儲、分發(fā)、上報的最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，由3個子系統(tǒng)構(gòu)成：水文測驗設(shè)施設(shè)備子系統(tǒng)、水情報汛通信子系統(tǒng)和水情中心站（分中心站）子系統(tǒng)。吉林市水雨情自動測報系統(tǒng)采用了北京金水燕禹科技有限公司研發(fā)的YCZ-2A-101型遙測終端，主要由水位計、雨量傳感器、數(shù)據(jù)采集終端（RTU）、數(shù)據(jù)傳輸信道、通信設(shè)備、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)處理計算機和供電電源等構(gòu)成，共計1個中心站、53個遙測站。實現(xiàn)了雨量、水位信息的自動采集、存貯，并通過通信信道實時、定時自動傳送至中心站，實現(xiàn)“有人看管、無人值守”的管理模式。中心站能實時接收遙測站雨量、水位和電壓數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)進行處理、合理性檢查，顯示、打印各種數(shù)據(jù)報告。同時可自動生成水情報文、導(dǎo)出成整編格式用于水文資料整編軟件進行資料整編。

2 系統(tǒng)正常運行的前提

2.1 匯總資料，建立檔案

整合匯集系統(tǒng)的各方面資料，全面了解系統(tǒng)的工作情況，建立完整的技術(shù)資料檔案，是水雨情自動測報系統(tǒng)運行管理的一項重要基礎(chǔ)工作。內(nèi)容包括：設(shè)備技術(shù)說明書、各種圖紙、系統(tǒng)的各項設(shè)計報告、系統(tǒng)的安裝和調(diào)試報告、系統(tǒng)的實驗和驗收報告、系統(tǒng)運行日志、系統(tǒng)月度及年度運行報告、系統(tǒng)日常維護及檢修記錄、遙測站檔案等。這些工作是日后系統(tǒng)管理及維護的先決條件，必須切實做好。

2.2 制定操作規(guī)程與規(guī)章制度

要因地制宜，根據(jù)系統(tǒng)實際情況，制定一套符合自身條件又切實可行的系統(tǒng)運行規(guī)范和操作規(guī)程。規(guī)范應(yīng)對整套系統(tǒng)運行、操作、管理、維護、故障檢修和考核做出具體的規(guī)定，使工作人員操作規(guī)范化、工作細化，工作起來有章可循。

2.3 編寫詳細的運行報告

根據(jù)每日記錄，統(tǒng)計出系統(tǒng)的可用率、暢通率、數(shù)據(jù)的正確率等。編寫系統(tǒng)月度及年度運行報告，通過總結(jié)、分析、比較，可以隨時掌握系統(tǒng)運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)存在的問題及隱患，確保系統(tǒng)安全可靠地運行。

2.4 提高技術(shù)人員素質(zhì)

人員的素質(zhì)直接關(guān)系到系統(tǒng)能否得到合理使用、能否發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題并作及時的處理。因此要求技術(shù)人員要熟練掌握系統(tǒng)組成、原理、功能特點及安裝調(diào)試方法。

3 日常使用和管理

吉林市水文分局為全面推進水文自動測報系統(tǒng)的運用、發(fā)展，使之最終取代人工觀測模式，中心站指派兩名管理員，全面負責系統(tǒng)運行、維護、管理工作。各遙測站指定一名系統(tǒng)維護人員，負責系統(tǒng)的日常使用和管理工作。

3.1 中心站

1）系統(tǒng)管理員在汛期或較大水雨情期間每日按4段次、枯季按2段次檢查中心站水雨情自動測報系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲系統(tǒng)、報文系統(tǒng)和服務(wù)器系統(tǒng)的運行狀況，具體包括系統(tǒng)供電、數(shù)據(jù)暢通率、異常數(shù)據(jù)等。檢查結(jié)果嚴格按要求逐項記錄。特殊水雨情期間加大檢查次數(shù)。

2）當中心站單站1 h內(nèi)數(shù)據(jù)缺失1次以上時，系統(tǒng)管理員在30 min內(nèi)完成人工召測補數(shù)；確因系統(tǒng)故障、公用通信網(wǎng)中斷時，在5 d內(nèi)完成人工召測補數(shù)。

3）次月5日前，系統(tǒng)管理員向水文監(jiān)測科提交經(jīng)檢查的月雨量、水位整編數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)日志記錄，向分管領(lǐng)導(dǎo)提交系統(tǒng)運行月、年總結(jié)，客觀全面地反映系統(tǒng)運行情況。

3.2 遙測站

1）每日 7∶55～8∶00 內(nèi)，完成系統(tǒng)水位（編碼器顯示值）與人工水位核對工作，當兩水位值相差超過±0.02 m時，以人工觀測為準校正調(diào)整系統(tǒng)水位編碼器。

2）當有降水時，次日 8∶00～9∶00 內(nèi),完成系統(tǒng)日雨量與人工日雨量核對工作，當兩日雨量值相差超過±3.0 mm時，按系統(tǒng)應(yīng)用與維護手冊檢查、校正系統(tǒng)雨量計。

3）每月 1，5，10，15，20，25 日 9∶00 量測 RTU、水位計的蓄電池和太陽能電池板電壓，目視檢查近傳電臺電源指示燈（PWR）是否常亮、RTU通信模塊指示燈是否閃爍。

4）在惡劣天氣和大洪水時期，適當增加水位校正、雨量校對、電壓量測次數(shù)。水位校正在整點前5 min內(nèi)完成、雨量校對應(yīng)在整點后5 min內(nèi)完成。

5）每次完成水位校正、雨量核對、電壓量測后，嚴格按要求逐項記錄。每月的記錄簿經(jīng)校核后，在次月將其交至中心站。

6）未得到系統(tǒng)管理員允許，嚴禁對系統(tǒng)SIM卡進行插、拔操作。

4 系統(tǒng)維護和巡檢

吉林市水文分局轄53處遙測站，站多面廣，系統(tǒng)維護工作存在一定的困難。為此，對各遙測站維護人員進行了培訓(xùn)，合格后持證上崗，在系統(tǒng)管理員的指導(dǎo)下，完成本站系統(tǒng)的日常維護、一般性故障處理等工作。減輕了系統(tǒng)管理員的工作強度，形成了較為完善的系統(tǒng)維護模式。

4.1 中心站

1）每月對水情數(shù)據(jù)庫進行整理與備份，對系統(tǒng)內(nèi)的每臺計算機進行查毒和殺毒，對系統(tǒng)UPS電源的自動切換功能進行試驗，對系統(tǒng)的運行情況進行分析，及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)存在的隱患和問題。

2）系統(tǒng)管理員每年1月和7月對遙測站進行一次巡檢和維護，建立巡檢記錄，并編制巡檢報告。

4.2 遙測站

1）每月初無雨時，對戶外設(shè)備進行1次檢查，清除雨量計承雨器中雜物、清潔太陽能電池板表面、檢查各線纜連接情況。

2）每逢單月，在月初無雨時，按系統(tǒng)應(yīng)用與維護手冊清洗雨量計的承雨器、漏斗、翻斗等部件，灰塵較大的測站根據(jù)實際情況加大清洗次數(shù)。清洗完成后進行注水試驗。

5 系統(tǒng)常見故障處理

水雨情自動測報系統(tǒng)具有連續(xù)不間斷運行的工作特性，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障須及時排除，使之盡快恢復(fù)正常運行。維護人員要對系統(tǒng)的每一個組成部分，每一個子系統(tǒng)有一個清晰地了解，準確判斷和處理系統(tǒng)的故障。

1）GPRS故障。GPRS通信模塊在電池電壓較低的情況下，會出現(xiàn)掉電現(xiàn)象，當電壓回升后，GPRS通信模塊并不能正常啟動，影響到遙測站的水情信息上傳。此時，維護人員要查看GPRS通信模塊頂部的紅色信號燈是否閃爍，如不閃，則拔下GPRS電源線，待5 s以后重新插上，GPRS通信模塊頂部的紅色信號燈閃爍則啟動成功，故障解除。

2）串口收/發(fā)指示燈。串口指示燈總是處于點亮狀態(tài)，應(yīng)脫開通信模塊，若現(xiàn)象仍存在，則表明101終端主板通信口存在故障或發(fā)光二極管損壞；若指示燈熄滅，表明通信模塊接口有故障，需更換通信模塊。

3）充電控制器。一般情況下，當蓄電池電壓低于11.8 V時，電臺不能上電，即可能出現(xiàn)水位失真情況，應(yīng)及時檢查電源，充電控制器上有2個指示燈，一個為太陽能充電指示燈，當綠燈閃爍表明光照電充足、充電正常；當黃燈閃爍表明光照較弱、充電正常；當紅燈閃爍表明無光照、無充電；指示燈不亮時，表明太陽能引線中無電壓輸出。另一個為蓄電池指示燈，當綠燈閃爍表明蓄電池電量充足；當黃燈閃爍表明蓄電池電量較弱；當紅燈閃爍表明蓄電池電量很低；指示燈不亮時，表明蓄電池中無電壓輸出。太陽能指示燈不亮時，表明太陽能引線中無電壓輸出。此時應(yīng)檢查太陽能板是否損壞，用萬用表測太陽能是否有電壓輸出，接頭是否完好、穩(wěn)固。蓄電池指示燈不亮時，表明蓄電池中無電壓輸出，用萬用表測蓄電池電壓是否正常（一般為13 V左右），如低于12 V則應(yīng)及時充電。還要檢查保險絲是否完好，線路接頭接觸是否完好。

4）降水記錄。當RTU出現(xiàn)有降水時不能記錄，應(yīng)檢查翻斗式雨量干簧管是否損壞，將萬用表選用電阻檔，2個測試棒接到雨量計上的2個接線端，輕輕翻動翻斗，觀察萬用表指針是否發(fā)生轉(zhuǎn)動，如果指針不動則表明干簧管存在問題，應(yīng)及時起用備用干簧管或更換干簧管；檢查雨量信號線接頭接觸是否良好；檢查雨量計磁鋼（翻斗）是否被卡死。當RTU出現(xiàn)有降水時出現(xiàn)多記錄，應(yīng)檢查雨量信號線接頭是否有接觸不良、短路等情況；檢查雨量信號線是否存在破皮搭鐵現(xiàn)象。

5）水位計數(shù)據(jù)。當水位計水位與系統(tǒng)記錄數(shù)不相符時，應(yīng)檢查水位計類型參數(shù)WS設(shè)置是否正確，檢查外部接線是否正確，檢查內(nèi)部配線是否松動、脫落。

6）RTU參數(shù)。當RTU參數(shù)混亂后，將出現(xiàn)不能讀取、傳輸數(shù)據(jù)現(xiàn)象，此時應(yīng)據(jù)應(yīng)用與維護手冊中的各站參數(shù)對該站進行參數(shù)設(shè)置。

[1]水利部.SL61-2003，水情自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].