摘要：本文结合莆田市洪水预警报系统十年建设、运行维护经验，对系统扩建改造、维护管理、故障排除等运行优化过程中的体会进行总结，列举具体实例进行分析、提出解决方案，供参考。
关键词：洪水预警报系统；运行优化；故障排除；体会
前言
莆田市位于福建省沿海中部，每年6-9月极易受到暴雨洪水、台风等灾害影响，平均每年有1—2个台风登陆或影响本市。木兰溪、秋芦溪是境内的主要河流，控制流域总面积达全市陆域面积的三分之二。随着经济的发展,人口的增加，同量级的洪水所造成的灾害损失越来越大。做为防洪非工程措施重要组成部分的洪水预警报系统，莆田市洪水预警报于1999年建成投入运行，经过十年来的不断扩建设改造和完善，洪水预警系统监测站点已从当初木兰流域（站点控制全市陆地总面积的50. 8%）逐步扩大到覆盖全市陆地总面积的90%以上。目前，全市采用超短波通讯的各类野外遥测站点共63个（其中水位雨量站26个、雨量站37个）、中继站６个、各类中心站16个。洪水预警报系统运行管理维护过程其实就是系统不断升级优化的一个过程，本文根据十年来对莆田市洪水预警报系统系统运行维护经验，总结几点体会，供参考。
１、实施系统扩建改造工程逐步扩大系统覆盖面
莆田市洪水预警报系统最初实施的是木兰溪流域洪水预警报系统，木兰溪（一期）洪水预警报系统建设始于1998年8月，次年6月即建成投入运行。该系统一投入运行，立即在当年的抗洪救灾中发挥了显著作用。在抗击1999年14号强台风袭击期间，木兰溪发生50年一遇大洪水，木兰溪洪水预警报系统提前7小时发出预报,赢得安全转移莆仙平原10万群众的宝贵时间，对莆田的防洪抗灾工作发挥了重要作用。木兰溪（一期）洪水预警报系统规模较小，只有各类野外遥测站点18个、中继站２个、各类中心站５个，系统只覆盖木兰溪流域和秀屿、东方红等个别流域外站点，控制全市陆地总面积的三分之一，每个站点平均控制面积约为70平方公里。
木兰溪（一期）洪水预警报系统首战告捷，扭转了防汛抗灾传统、被动的局面。人们清醒地认识到，依靠现代科学技术，建立灵敏可靠的洪水预警报系统,变被动抗灾为主动抗灾势在必行。2000年,木兰溪（二期）洪水预警报系统正式启动， 2001年1月全部设备安装完成投入使用。木兰溪（二期）洪水预警报系统新建桥兜、北大、锦墩、枫亭等四个水位雨量站，安装５个大中型水库中继站，使五座已建水文自动测报系统的大中型水库全部并入系统，并增加九仙溪水电公司５个站点并网，系统增加遥测站点2５个、中继站３个、中心站７个，实现木兰溪全流域覆盖。系统控制全市陆地总面积的60%，每个站点平均控制面积约为50平方公里。
实现木兰溪全流域覆盖之后，我市着手实施全市洪水预警报系统建设。200 年实施的全省县级洪水预警报系统建设项目促进我市洪水预警报系统建设加快进度。200 年，我市开始实施以秋芦溪流域为主的县级洪水预警报系统工程建设，在秋芦溪流域、两个岛屿乡镇和其他县区未设站的乡镇共建设遥测站点20个，新增加中继站１个、中心站４个。
目前我市洪水预警报系统，真正实现系统站点全市覆盖。按省里“预警到乡”的总体要求，系统控制全市陆地总面积的90%以上。 2009年计划再建设10个遥测站点用于插补部分乡镇，实现每个乡镇至少有１个遥测站点的目标。
２、精心维护，确保设备正常工作
莆田市现有各类野外遥测站点63个、中继站６个，这些站点地处河道、沿海、水库、暴雨点、地质灾害、城镇、海岛，交通不便，维护困难。为了保证设备正常工作，需要维护人员吃苦耐劳、精确判断、精必准备、及时到位。
（１）成立系统维护管理机构，负责系统的维护管理工作。由于我市尚未成立洪水预警报中心，所以系统维护管理工作由市防汛办负责，主要人员只有２人。由于管理人员少，目前系统维护工作还是委托给省级专业的维护单位负责，每年的汛前、汛中、汛后对系统每个站点进行至少两次的巡查、检测工作，严重故障确保24小时内解决，维护时由防汛办派１至２名人员全程跟随实施。
（２）关注系统提示，及时发现异常。作为系统管理维护人员，本人已形成工作习惯，每天上班第一件事就是检查系统运行情况，主要是查询实时水情、实时雨情，水位过程线，雨量、水位、电压原始数据。从这些数据可以初步判断测站故障类型，便于维护。
（３）培训站点管护人员，确保一般故障现场解决。由于系统遥测站点一般远离中心站，交通不便，所以一般应该在每个站点所在地中雇请管护人员，进行维护技能和素质培训，以保证站点日常维护和一般故障排除。站点管护人员还可以防止站点设施损坏或丢失，保持站房的良好秩序，发现故障及时通知系统管理部门。
（４）提供充足的后勤保障，确保维护顺利进行。市级洪水预警报中心必须保证专用系统维护车辆一部、配备全套系统维护工具、充足的种备品备件，各分中心站、站点管护人员应当配备基本的维修工具和适量的备品备件。
３、系统常见故障及排解优化经验
(１)系统防雷问题。
雷击破坏是所有电子电器设备都应重点考虑的问题，洪水预警报系统站点由于多数处于野外，天馈线系统、雨量筒、太阳能板必须高出建筑物最高平面，所以更容易受到雷击损坏。
系统防雷从站房建设开始，按规范和预警系统具体实际情况,中心站、中继站的防雷接地电阻要求小于５欧姆，遥测站的防雷接地电阻要求小于10欧姆，这此基础的技术要求一定要在土建阶段把好关，若防雷接地电阻达不到要求，将给今后系统运行留下致命的隐患。
避雷器的正确安装是系统防雷的第二道防线，以前有些系统安装人员贪图方便，将避雷器安装在靠近天线的地方，这样避雷器就必须处于露天的状态。我们在实践中经常发现，避雷器完好无损，设备却被雷击了，这主要是由于避雷器到设备之间的馈线感应雷电击坏设备；也经常发现信息衰减严重或电台根本发不出信号，检查避雷器发现，其中全是雨水，阻断信号发送。根据分析后我们将所有避雷器改装在设备前端、进入室内，上述两种故障得到排除。
避雷设施老化、脱焊引起雷击。在大济溪站、度峰站维护中，发现由于环境潮湿，避雷接地连接处老化、脱焊、避雷针断裂引起了雷击破坏，优化中重新制作接地设施，保护了系统的安全。
其他设备、管线引雷。在东溪站的维护中发现水位线引到管理房终端大约有十米的架空距离导致多次雷击发生，优化中重新制作避雷设施，对架空数据线单独进行保护，排除了故障；在后溪等水库坝头站维护中发现，由于其他系统设备共用水库坝头水位计，由电话线引起雷击破坏，优化中拆除电话线或另外安装独立的水位计，排除了故障。
（２）系统供电系统。
供电系统包括太阳能板、蓄电池、市电、发电机、UPS。
中心站：重要的数据传输中心，数据时效性要求高，要求供电系统有极高的保证率。主要考虑以市电、发电机和ups供电互为备份，12Ｖ100ＡＨ蓄电池作为通信设备供电。初期系统中心站蓄电池以太阳能板充电为主，优化中改为以市电充电为主，太阳能板为辅的方式，提高通信设备供电保证率。
中继站、遥测站主要以太阳能板、蓄电池供电为主。中继站都配备100ＡＨ蓄电池、40Ｗ太阳能板，遥测站按实际配备24ＡＨ至65ＡＨ蓄电池、５Ｗ至１０Ｗ太阳能板。运行中一般三年更换一次蓄电池，遇到提前报废的要及时更换。由于系统终端采用了节能省电技术，正常情况下主板耗电极省，遥测站点主要耗电为电台。根据莆田市实际，设定满足最长30天持续阴雨天气系统供电加20%冗余电量，按表１配备太阳能板和蓄电池就可满足系统正常工作。
表１ 太阳能板和蓄电池配备表
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雨量站
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河道、水库水位站
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潮位站
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中继站
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中心站
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电台功率(w)
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10
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25
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10
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25
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10
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25
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25
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太阳能板(w)
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５
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5
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5
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10
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10
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10
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40
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40
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蓄电池(AH)
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24
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38
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38
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38
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38
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65
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100
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100
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在实施维护中，遇到过蓄电池电量很快耗尽、过早报废的情况（如更换不到１年），这可能是以下几个原因引起，应准确查找尽快排解：一是蓄电池质量问题，可更换新的蓄电池；二是太阳能板损坏，无电压输出，可更换正常太阳能板；三是主板或电台故障导致连续发射信号，耗尽电量，可更换正常的主板或电台；四是过度充电导致蓄电池提前报废，应配备合格的太阳能充电保护器。
（３）水位、雨量传感器。
传感器使用一段时间后，传感器精度可能出现偏差，各部件联接处也可能出现松动，所以应定期对传感器进行较准。
雨量筒：主要故障为堵塞和钢簧管失效，解决方法就是清堵和更换钢簧管。由于堵塞原因有多种，分析研究透彻可以有效防止堵塞问题发生：一是大气中正常的粉尘堆积引起堵塞，可在巡检中每年清洗一次雨量筒；二是站点所处环境恶劣，如在公路边由于灰尘多，应由站点管护人员定期进行清洗；三是不特定条件引起堵塞，如鸟粪、山林火灾灰尘，发现时应立即进行清堵，若雨量筒正上方有利于鸟类停留的异物，应进行移除。
水位计：主要故障为绕线和卡堵。故障排除主要为顺线和除卡。水位测井设计施工时应选用内壁平滑的材料，管材联接处也应该处理平滑，有条件的水位站应建设防浪沉沙池，并定期清淤，若不能建设防浪沉沙池，应在水位井底部固定防浪网，以防水浪影响，并防止水位过低时，浮子漂离水位井。
（４）其他线材维护。
系统使用的所有线材都应有屏蔽和外表皮保护、联接处都应使用防水胶布和电胶布包扎处理。维护中发现有虫、鼠害，另外一种就是走线经过站房转角时，由于风吹造成线材与转角摩擦，引起破皮、断线，发现时应立即进行焊接、防水处理，同时对经过转角处线材进行包扎加固处理。
（５）频率优化、抗干扰处理。
频率优化是系统运行过程中一项重要的工作，由于系统建设不可能一步到位，需要不断进行扩建升级改造，频率资源也要不断进行优化。
木兰溪（一期）工程建设时，由于只建设２个中继站，部分信道情况较差的站点只能将就使用，导致信号丢失，影响精度（如濑溪站）。在县级洪水预警报系统实施后，增加了九华山中继，将濑溪站信道由壶公山中继改为九华山中继，再也没有发生信号丢失现象。
木兰溪（二期）工程建设时，为了接收大中型水库自动测报数据，每个水库单独建设一套中继站，一般建设在水库坝头站，由于地势较低，信道差。在优化运行过程中，我们改造了古洋、东溪、将隔三座水库库区共７个雨量站，信号直接发送到大蜚山中继，信道比原来更好，拆除了三座水库中继站，减少故障发生率。
县级洪水预警报系统实施时，我们根据实际情况，优化原来设计方案，将大洋、外度、径里三个站点信道由九华山中继改为壶公山中继，确保系统正常运行。
个别站点由于地势低，信道差，通过加大电台功率仍不能解决问题，我们果断决定进行站点迁移，如游洋站原来建设在游洋镇政府，运行后发现信道极差，信号丢失率达80%，优化运行过程中将站点迁移至高海拨的龙角山中国移动基站，问题得以顺利解决。
无线电通讯干扰也是系统运行中常见问题，特别是中继站、中心站受到干扰将导致系统瘫痪无法正常工作。壶公山中继建设之初由于离当时的寻呼天线太近，有一段时，发现中继站在白天几乎无法工作，下半夜却正常工作，优化运行过程中将中继天线移离寻呼天线，干扰得到排除。
结语
洪水预警报系统是是防汛抗旱指挥决策工作的“耳目”，监测数据为各级防汛抗旱指挥部决策指挥和防洪减灾提供科学依据。系统维护管理、运行优化为确保系统的正常运行提供有力保障，以上几点体会拙见希望对洪水预警报系统管理维护人员有所帮助。
作者简介：陈阳珊（1974—），男，福建莆田人，工程师，从事洪水预警报系统建设、维护、管理和防汛抗旱工作。
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通讯地址：莆田市政府４号楼水利局302室(351100)