摘要：本文結(jié)合莆田市洪水預(yù)警報系統(tǒng)十年建設(shè)、運行維護經(jīng)驗，對系統(tǒng)擴建改造、維護管理、故障排除等運行優(yōu)化過程中的體會進行總結(jié)，列舉具體實例進行分析、提出解決方案，供參考。

關(guān)鍵詞：洪水預(yù)警報系統(tǒng)；運行優(yōu)化；故障排除；體會

前言

莆田市位于福建省沿海中部，每年6-9月極易受到暴雨洪水、臺風(fēng)等災(zāi)害影響，平均每年有1—2個臺風(fēng)登陸或影響本市。木蘭溪、秋蘆溪是境內(nèi)的主要河流，控制流域總面積達全市陸域面積的三分之二。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人口的增加，同量級的洪水所造成的災(zāi)害損失越來越大。做為防洪非工程措施重要組成部分的洪水預(yù)警報系統(tǒng)，莆田市洪水預(yù)警報于1999年建成投入運行，經(jīng)過十年來的不斷擴建設(shè)改造和完善，洪水預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測站點已從當(dāng)初木蘭流域（站點控制全市陸地總面積的50. 8%）逐步擴大到覆蓋全市陸地總面積的90%以上。目前，全市采用超短波通訊的各類野外遙測站點共63個（其中水位雨量站26個、雨量站37個）、中繼站６個、各類中心站16個。洪水預(yù)警報系統(tǒng)運行管理維護過程其實就是系統(tǒng)不斷升級優(yōu)化的一個過程，本文根據(jù)十年來對莆田市洪水預(yù)警報系統(tǒng)系統(tǒng)運行維護經(jīng)驗，總結(jié)幾點體會，供參考。

１、實施系統(tǒng)擴建改造工程逐步擴大系統(tǒng)覆蓋面

莆田市洪水預(yù)警報系統(tǒng)最初實施的是木蘭溪流域洪水預(yù)警報系統(tǒng)，木蘭溪（一期）洪水預(yù)警報系統(tǒng)建設(shè)始于1998年8月，次年6月即建成投入運行。該系統(tǒng)一投入運行，立即在當(dāng)年的抗洪救災(zāi)中發(fā)揮了顯著作用。在抗擊1999年14號強臺風(fēng)襲擊期間，木蘭溪發(fā)生50年一遇大洪水，木蘭溪洪水預(yù)警報系統(tǒng)提前7小時發(fā)出預(yù)報,贏得安全轉(zhuǎn)移莆仙平原10萬群眾的寶貴時間，對莆田的防洪抗災(zāi)工作發(fā)揮了重要作用。木蘭溪（一期）洪水預(yù)警報系統(tǒng)規(guī)模較小，只有各類野外遙測站點18個、中繼站２個、各類中心站５個，系統(tǒng)只覆蓋木蘭溪流域和秀嶼、東方紅等個別流域外站點，控制全市陸地總面積的三分之一，每個站點平均控制面積約為70平方公里。

木蘭溪（一期）洪水預(yù)警報系統(tǒng)首戰(zhàn)告捷，扭轉(zhuǎn)了防汛抗災(zāi)傳統(tǒng)、被動的局面。人們清醒地認識到，依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，建立靈敏可靠的洪水預(yù)警報系統(tǒng),變被動抗災(zāi)為主動抗災(zāi)勢在必行。2000年,木蘭溪（二期）洪水預(yù)警報系統(tǒng)正式啟動， 2001年1月全部設(shè)備安裝完成投入使用。木蘭溪（二期）洪水預(yù)警報系統(tǒng)新建橋兜、北大、錦墩、楓亭等四個水位雨量站，安裝５個大中型水庫中繼站，使五座已建水文自動測報系統(tǒng)的大中型水庫全部并入系統(tǒng)，并增加九仙溪水電公司５個站點并網(wǎng)，系統(tǒng)增加遙測站點2５個、中繼站３個、中心站７個，實現(xiàn)木蘭溪全流域覆蓋。系統(tǒng)控制全市陸地總面積的60%，每個站點平均控制面積約為50平方公里。

實現(xiàn)木蘭溪全流域覆蓋之后，我市著手實施全市洪水預(yù)警報系統(tǒng)建設(shè)。200 年實施的全省縣級洪水預(yù)警報系統(tǒng)建設(shè)項目促進我市洪水預(yù)警報系統(tǒng)建設(shè)加快進度。200　年，我市開始實施以秋蘆溪流域為主的縣級洪水預(yù)警報系統(tǒng)工程建設(shè)，在秋蘆溪流域、兩個島嶼鄉(xiāng)鎮(zhèn)和其他縣區(qū)未設(shè)站的鄉(xiāng)鎮(zhèn)共建設(shè)遙測站點20個，新增加中繼站１個、中心站４個。

目前我市洪水預(yù)警報系統(tǒng)，真正實現(xiàn)系統(tǒng)站點全市覆蓋。按省里“預(yù)警到鄉(xiāng)”的總體要求，系統(tǒng)控制全市陸地總面積的90%以上。 2009年計劃再建設(shè)10個遙測站點用于插補部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，實現(xiàn)每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少有１個遙測站點的目標(biāo)。

２、精心維護，確保設(shè)備正常工作

莆田市現(xiàn)有各類野外遙測站點63個、中繼站６個，這些站點地處河道、沿海、水庫、暴雨點、地質(zhì)災(zāi)害、城鎮(zhèn)、海島，交通不便，維護困難。為了保證設(shè)備正常工作，需要維護人員吃苦耐勞、精確判斷、精必準(zhǔn)備、及時到位。

（１）成立系統(tǒng)維護管理機構(gòu)，負責(zé)系統(tǒng)的維護管理工作。由于我市尚未成立洪水預(yù)警報中心，所以系統(tǒng)維護管理工作由市防汛辦負責(zé)，主要人員只有２人。由于管理人員少，目前系統(tǒng)維護工作還是委托給省級專業(yè)的維護單位負責(zé)，每年的汛前、汛中、汛后對系統(tǒng)每個站點進行至少兩次的巡查、檢測工作，嚴(yán)重故障確保24小時內(nèi)解決，維護時由防汛辦派１至２名人員全程跟隨實施。

（２）關(guān)注系統(tǒng)提示，及時發(fā)現(xiàn)異常。作為系統(tǒng)管理維護人員，本人已形成工作習(xí)慣，每天上班第一件事就是檢查系統(tǒng)運行情況，主要是查詢實時水情、實時雨情，水位過程線，雨量、水位、電壓原始數(shù)據(jù)。從這些數(shù)據(jù)可以初步判斷測站故障類型，便于維護。

（３）培訓(xùn)站點管護人員，確保一般故障現(xiàn)場解決。由于系統(tǒng)遙測站點一般遠離中心站，交通不便，所以一般應(yīng)該在每個站點所在地中雇請管護人員，進行維護技能和素質(zhì)培訓(xùn)，以保證站點日常維護和一般故障排除。站點管護人員還可以防止站點設(shè)施損壞或丟失，保持站房的良好秩序，發(fā)現(xiàn)故障及時通知系統(tǒng)管理部門。

（４）提供充足的后勤保障，確保維護順利進行。市級洪水預(yù)警報中心必須保證專用系統(tǒng)維護車輛一部、配備全套系統(tǒng)維護工具、充足的種備品備件，各分中心站、站點管護人員應(yīng)當(dāng)配備基本的維修工具和適量的備品備件。

３、系統(tǒng)常見故障及排解優(yōu)化經(jīng)驗

(１)系統(tǒng)防雷問題。

雷擊破壞是所有電子電器設(shè)備都應(yīng)重點考慮的問題，洪水預(yù)警報系統(tǒng)站點由于多數(shù)處于野外，天饋線系統(tǒng)、雨量筒、太陽能板必須高出建筑物最高平面，所以更容易受到雷擊損壞。

系統(tǒng)防雷從站房建設(shè)開始，按規(guī)范和預(yù)警系統(tǒng)具體實際情況,中心站、中繼站的防雷接地電阻要求小于５歐姆，遙測站的防雷接地電阻要求小于10歐姆，這此基礎(chǔ)的技術(shù)要求一定要在土建階段把好關(guān)，若防雷接地電阻達不到要求，將給今后系統(tǒng)運行留下致命的隱患。

避雷器的正確安裝是系統(tǒng)防雷的第二道防線，以前有些系統(tǒng)安裝人員貪圖方便，將避雷器安裝在靠近天線的地方，這樣避雷器就必須處于露天的狀態(tài)。我們在實踐中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，避雷器完好無損，設(shè)備卻被雷擊了，這主要是由于避雷器到設(shè)備之間的饋線感應(yīng)雷電擊壞設(shè)備；也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)信息衰減嚴(yán)重或電臺根本發(fā)不出信號，檢查避雷器發(fā)現(xiàn)，其中全是雨水，阻斷信號發(fā)送。根據(jù)分析后我們將所有避雷器改裝在設(shè)備前端、進入室內(nèi)，上述兩種故障得到排除。

避雷設(shè)施老化、脫焊引起雷擊。在大濟溪站、度峰站維護中，發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境潮濕，避雷接地連接處老化、脫焊、避雷針斷裂引起了雷擊破壞，優(yōu)化中重新制作接地設(shè)施，保護了系統(tǒng)的安全。

其他設(shè)備、管線引雷。在東溪站的維護中發(fā)現(xiàn)水位線引到管理房終端大約有十米的架空距離導(dǎo)致多次雷擊發(fā)生，優(yōu)化中重新制作避雷設(shè)施，對架空數(shù)據(jù)線單獨進行保護，排除了故障；在后溪等水庫壩頭站維護中發(fā)現(xiàn)，由于其他系統(tǒng)設(shè)備共用水庫壩頭水位計，由電話線引起雷擊破壞，優(yōu)化中拆除電話線或另外安裝獨立的水位計，排除了故障。

（２）系統(tǒng)供電系統(tǒng)。

供電系統(tǒng)包括太陽能板、蓄電池、市電、發(fā)電機、UPS。

中心站：重要的數(shù)據(jù)傳輸中心，數(shù)據(jù)時效性要求高，要求供電系統(tǒng)有極高的保證率。主要考慮以市電、發(fā)電機和ups供電互為備份，12Ｖ100ＡＨ蓄電池作為通信設(shè)備供電。初期系統(tǒng)中心站蓄電池以太陽能板充電為主，優(yōu)化中改為以市電充電為主，太陽能板為輔的方式，提高通信設(shè)備供電保證率。

中繼站、遙測站主要以太陽能板、蓄電池供電為主。中繼站都配備100ＡＨ蓄電池、40Ｗ太陽能板，遙測站按實際配備24ＡＨ至65ＡＨ蓄電池、５Ｗ至１０Ｗ太陽能板。運行中一般三年更換一次蓄電池，遇到提前報廢的要及時更換。由于系統(tǒng)終端采用了節(jié)能省電技術(shù)，正常情況下主板耗電極省，遙測站點主要耗電為電臺。根據(jù)莆田市實際，設(shè)定滿足最長30天持續(xù)陰雨天氣系統(tǒng)供電加20%冗余電量，按表１配備太陽能板和蓄電池就可滿足系統(tǒng)正常工作。

表１　太陽能板和蓄電池配備表

在實施維護中，遇到過蓄電池電量很快耗盡、過早報廢的情況（如更換不到１年），這可能是以下幾個原因引起，應(yīng)準(zhǔn)確查找盡快排解：一是蓄電池質(zhì)量問題，可更換新的蓄電池；二是太陽能板損壞，無電壓輸出，可更換正常太陽能板；三是主板或電臺故障導(dǎo)致連續(xù)發(fā)射信號，耗盡電量，可更換正常的主板或電臺；四是過度充電導(dǎo)致蓄電池提前報廢，應(yīng)配備合格的太陽能充電保護器。

（３）水位、雨量傳感器。

傳感器使用一段時間后，傳感器精度可能出現(xiàn)偏差，各部件聯(lián)接處也可能出現(xiàn)松動，所以應(yīng)定期對傳感器進行較準(zhǔn)。

雨量筒：主要故障為堵塞和鋼簧管失效，解決方法就是清堵和更換鋼簧管。由于堵塞原因有多種，分析研究透徹可以有效防止堵塞問題發(fā)生：一是大氣中正常的粉塵堆積引起堵塞，可在巡檢中每年清洗一次雨量筒；二是站點所處環(huán)境惡劣，如在公路邊由于灰塵多，應(yīng)由站點管護人員定期進行清洗；三是不特定條件引起堵塞，如鳥糞、山林火災(zāi)灰塵，發(fā)現(xiàn)時應(yīng)立即進行清堵，若雨量筒正上方有利于鳥類停留的異物，應(yīng)進行移除。

水位計：主要故障為繞線和卡堵。故障排除主要為順線和除卡。水位測井設(shè)計施工時應(yīng)選用內(nèi)壁平滑的材料，管材聯(lián)接處也應(yīng)該處理平滑，有條件的水位站應(yīng)建設(shè)防浪沉沙池，并定期清淤，若不能建設(shè)防浪沉沙池，應(yīng)在水位井底部固定防浪網(wǎng)，以防水浪影響，并防止水位過低時，浮子漂離水位井。

（４）其他線材維護。

系統(tǒng)使用的所有線材都應(yīng)有屏蔽和外表皮保護、聯(lián)接處都應(yīng)使用防水膠布和電膠布包扎處理。維護中發(fā)現(xiàn)有蟲、鼠害，另外一種就是走線經(jīng)過站房轉(zhuǎn)角時，由于風(fēng)吹造成線材與轉(zhuǎn)角摩擦，引起破皮、斷線，發(fā)現(xiàn)時應(yīng)立即進行焊接、防水處理，同時對經(jīng)過轉(zhuǎn)角處線材進行包扎加固處理。

（５）頻率優(yōu)化、抗干擾處理。

頻率優(yōu)化是系統(tǒng)運行過程中一項重要的工作，由于系統(tǒng)建設(shè)不可能一步到位，需要不斷進行擴建升級改造，頻率資源也要不斷進行優(yōu)化。

木蘭溪（一期）工程建設(shè)時，由于只建設(shè)２個中繼站，部分信道情況較差的站點只能將就使用，導(dǎo)致信號丟失，影響精度（如瀨溪站）。在縣級洪水預(yù)警報系統(tǒng)實施后，增加了九華山中繼，將瀨溪站信道由壺公山中繼改為九華山中繼，再也沒有發(fā)生信號丟失現(xiàn)象。

木蘭溪（二期）工程建設(shè)時，為了接收大中型水庫自動測報數(shù)據(jù)，每個水庫單獨建設(shè)一套中繼站，一般建設(shè)在水庫壩頭站，由于地勢較低，信道差。在優(yōu)化運行過程中，我們改造了古洋、東溪、將隔三座水庫庫區(qū)共７個雨量站，信號直接發(fā)送到大蜚山中繼，信道比原來更好，拆除了三座水庫中繼站，減少故障發(fā)生率。

縣級洪水預(yù)警報系統(tǒng)實施時，我們根據(jù)實際情況，優(yōu)化原來設(shè)計方案，將大洋、外度、徑里三個站點信道由九華山中繼改為壺公山中繼，確保系統(tǒng)正常運行。

個別站點由于地勢低，信道差，通過加大電臺功率仍不能解決問題，我們果斷決定進行站點遷移，如游洋站原來建設(shè)在游洋鎮(zhèn)政府，運行后發(fā)現(xiàn)信道極差，信號丟失率達80%，優(yōu)化運行過程中將站點遷移至高海撥的龍角山中國移動基站，問題得以順利解決。

無線電通訊干擾也是系統(tǒng)運行中常見問題，特別是中繼站、中心站受到干擾將導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓無法正常工作。壺公山中繼建設(shè)之初由于離當(dāng)時的尋呼天線太近，有一段時，發(fā)現(xiàn)中繼站在白天幾乎無法工作，下半夜卻正常工作，優(yōu)化運行過程中將中繼天線移離尋呼天線，干擾得到排除。

結(jié)語

洪水預(yù)警報系統(tǒng)是是防汛抗旱指揮決策工作的“耳目”，監(jiān)測數(shù)據(jù)為各級防汛抗旱指揮部決策指揮和防洪減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)維護管理、運行優(yōu)化為確保系統(tǒng)的正常運行提供有力保障，以上幾點體會拙見希望對洪水預(yù)警報系統(tǒng)管理維護人員有所幫助。

作者簡介：陳陽珊（1974—），男，福建莆田人，工程師，從事洪水預(yù)警報系統(tǒng)建設(shè)、維護、管理和防汛抗旱工作。

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