關于水文遙測設備常見故障分析與維護方法探討

王渠+張浩+許攀

【摘 要】水文遙測設備使水文遙測系統的基本組成部分，其運行穩定性對水文監測工作有重要影響。本文首先對水文遙測站的系統組成結構進行簡單介紹，并分析水文遙測設備的常見故障問題，包括終端設備主板故障、采集裝置故障、傳輸裝置故障等。在此基礎上，提出幾點水文遙測設備的維護方法，以期提高水文遙測站設備管理維護水平。

【關鍵詞】水文遙測設備；常見故障分析；維護方法

0 前言

近年來，水文遙測終端技術在水文情報預報工作中得到了廣泛應用，通過部署水文遙測站，完成水文信息的采集與遠程傳輸過程，實現水文數據信息的自動化采集以及遠程實時監控。介于水文情報預報工作的重要性，水文遙測設備必須滿足穩定運行的要求，能夠在實際運行環境中，提供穩定的數據采集和傳輸服務。因此，有必要對水文遙測設備的常見故障進行分析，掌握正確的設備維護方法，確保設備穩定運行。

1 水文遙測站的系統構成

水文遙測站是水文遙測設備的集成平臺，主要有供電設備、采集裝置和傳輸裝置組成，能夠實現對水文信息的自動采集和遠程傳輸功能。其中，供電設備主要由太陽能電池板和蓄電池組成，采集裝置則包括水文遙測終端機和接口板等，傳輸裝置由通信模塊和信號防雷器等組成。由于大部分水文遙測裝置都布置在室外，而且缺少相應的防護措施，容易受環境因素影響，包括溫差等，從而導致設備出現運行故障。水文遙測設備是開展水文監測工作的重要基礎，一旦設備出現故障，就會影響水文監測工作的正常進行，因此需要找出設備故障的根本原因，并采取有效的維護方法，為系統運行可靠性提供保障[1]。

2 水文遙測設備的常見故障分析

2.1 常見故障類型

對江蘇省水文遙測站的設備故障統計結果顯示，近6年來，水文遙測站共發生設備故障200余次，其中遙測終端故障占設備故障總數的39%，是最容易發生故障的設備。常見的故障類型主要包括：（1）遙測站服務器無法接收到水文數據采集信息，或接收到的數據出現亂碼，分析其故障原因，主要是遙測終端設備的主板存在缺陷；（2）水文遙測站的采集裝置無法正常采集水位數據和雨量數據，采集到的數據存在較高的失真率。出現這一現象主要是采集裝置出現故障，包括采集裝置的接觸絲接觸不良、水位編碼器故障、雨量計的干簧管出現損壞等；（3）在水文遙測站的信息傳輸過程中，出現通信中斷或信號不良的情況，一般是數據傳輸裝置發生故障，會對水文采集數據的實時傳輸造成影響；（4）供電設備故障，此類故障問題發生較少，出現故障主要是由于電池電壓較低或電源裝置接觸不良等原因[2]。

2.2 故障產生原因

對水文遙測站的故障產生原因進行分析，可以找到出現故障的具體設備和構件，從而找得到有效的解決方法，提高故障檢修效率。比如在雨量數據采集過程中，如果數據采集結果不包含水位數據，則應對水文遙測設備的電路板進行檢查，如果電路板不存在問題，則應檢查水位計和設備連線是否正常，包括水位井的鋼絲繩是否發生斷裂或被卡住等。

如果水文遙測站的水位數據采集不夠準確，說明數據采集裝置存在問題，其故障原因可能是水位數據傳輸線出現斷線或焊接錯誤的情況。也可能是接管使用時間過長，出現老化現象，或水位計的傳動帶出現斷裂。這些故障都會影響水位數據的準確性，此外還要對電路板進行檢查，判斷其是否發生故障。如果水位數據采集結果為一個固定值，則應對水位井進行檢查，可能是由于實際水位沒有控制在最低監測范圍之內。

如果水文遙測站的雨量采集數值不夠準確，出現偏大或偏小的情況，可能是由于以下幾方面原因導致的：（1）雨量航空頭出現松動；（2）雨量線出現斷裂或虛焊的現象；（3）雨量筒被塵土或樹枝等雜物堵住，導致雨量實際采集數值偏小；（4）遙測終端機的電路板出現問題，導致雨量采集數據失準；（5）雨量計出現問題，可能是翻斗連接過緊，需要將雨量筒罩摘掉，并撥動翻斗進行檢查，如果過緊，需要更換干簧管。

3 水文遙測設備的維護方法

3.1 水位遙測設備的故障檢修方法

針對上述水位遙測設備的常見故障類型以及故障產生原因，采取有針對性的檢查檢修方法，可以作到及時排除故障，確保系統的穩定運行。水位遙測設備的故障檢修方法主要包括：

（1）供電設備故障檢修方法，在系統運行過程中，對供電設備運行情況進行檢查，主要檢查水文遙測供電設備的連線是否正常，是否存在連線松動或接線錯誤的情況。對太陽能電池板和充電保護器進行檢查，掌握充電保護器的運行狀態，排除運行異常問題。充電保護器如果出現故障，會影響蓄電池的充電安全性，并引發系統故障。一般在水文遙測站中，使用電壓低于9V就會導致供電設備出現運行異（下轉第121頁）（上接第124頁）常。如果設備的實際電壓值為0，則可以判斷出使電路板出現問題，應對其進行及時檢修。其他設備電壓低于9V的情況，需要對太陽板進行測試，判斷太陽板是否出現故障，并檢查太陽板與終端機的連線是否發生斷裂；

（2）終端機故障檢修方法，如果終端機出現死機現象，需要對終端機顯示屏進行檢查，如果顯示器處于黑屏狀態或停止運行狀態，而且按重置按鈕無效，則終端機出現死機，會導致中心站接收不到水位和雨量采集數據，要及時對其進行檢修；

（3）接線故障檢修方法，接線故障包括斷線、松動、脫落等，需要對雨量計連線、終端機連線、水位線連線等進行檢查，逐個排查連線故障問題；

（4）電路和模塊故障檢修方法，如果出現電路故障，要對電路板進行測試，發送測試數據，如果檢查過程中，顯示屏的紅燈不亮，則說明電路板存在故障，會導致采集不到雨量數據。對模塊故障的檢查也要進行測試，發送測試數據，查看串行口指示燈是否處于常亮狀態，然后將通信模塊脫離進行測試，如果指示燈不亮，說明電路板通信口或發光二極管出現損壞。以上問題都會導致水位遙測中心接收不到雨量和水位數據，要根據具體故障原因，采取有效的檢修措施。

3.2 水文遙測設備的維護管理方法

針對于水文遙測設備容易發生故障的特點，水文遙測站的工作人員要采取有效的維護管理措施，建立完善的維護管理制度，在平時加強對設備的維護管理，避免水文遙測設備出現重大故障，影響系統的正常運行。應合理進行崗位分工，落實設備維護管理責任，采取實時巡檢措施，將水文遙測設備的維護檢修工作日常化，及時排除故障隱患，延長設備使用壽命。加強對水位遙測系統平時運行數據的對比分析，熟悉各類常見故障現象，為設備故障的快速排查提供保障。分別建立定期和不定期維護檢查制度，對水文遙測設備進行全方位檢查，及時更新老舊零件，避免對設備的正常運行產生影響。

4 結束語

綜上所述，水文遙測設備在水文情報預報工作中影響重大，必須采取有效的檢修維護方法，及時排除設備故障問題，為系統的穩定運行提供保障。通過對常見的水文遙測設備故障現象以及故障的產生原因進行分析，可以幫助檢修維護人員快速制定檢修維護策略，盡早排除故障問題。通過采取有效的故障檢修方法以及設備維護方法，可以使水文遙測設備保持高效運行狀態，為水文情報預報工作提供可靠支持。

【參考文獻】

[1]劉鐵剛，黃靖.水文遙測系統的探討[J].中國西部科技，2017.01.

[2]尹鐵山.淺談水文遙測通信設備的維護管理[J].水利水文自動化，2015.04.endprint