水文监测系统电源故障分析与维修

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1、第5期水利信息化N0．52013年10月腑terResourcesInformatization0ct．．2013水文监测系统电源故障分析与维修莫炳建(广西柳州市水文水资源局，广西柳州545001)摘要：水文监测系统电源常采用太F13能电池板充电、蓄电池储电的供电方式，但太F13能电池板受天气因素影响，容易使电源电压波动而造成系统部分遥测站工作异常。出现故障的主要原因是当蓄电池电压略高于额定值时，太阳充电控制器过放电保护功能动作，断开与遥测终端RTU连接，停止向RTU供电；当蓄电池电压略低于额定值时，对电源电

2、压要求较高的发射模块、压力水位计、光电编码型水位计等电子仪器不工作，为此提出解决的办法：更换电池，更换太阳能充电控制器，加装直流稳压器。经过多个水文站的使用，效果很好。关键词：水文监测系统；电源故障；蓄电池；故障；维修中图分类号：TM914文献标识码：A文章编号：1674—9405(2013)05—0045—030引言定的电源供电系统。广西柳州市水文监测系统所有的遥测站全部采用太阳能电池板充电，蓄电池蓄电广西柳州市水文监测系统由柳州市洪水预警的电源系统，如图1所示。预报，西江中下游预警预报，广西中小河流水文监

3、测、墒情和地下水监测等系统组成，设有1个中心站和200多个遥测站，采用GPRS／GSM通信方式，实现各遥测站的雨、水情数据的自动采集和存贮，并向中心站发送；可接收中心站召测和远地编程指令，并通过GPRS信道远程批量提取水位和雨量数据。系统的建成大大提高了洪水预报精度和工作SD一太阳能电池板；RTU一遥测终端机；BS一蓄电池组。效率，保证及时准确地收集雨水情信息，为柳州市图1蓄电池蓄电的电源系统及下游防汛部门提供实时准确的水情信息和洪水预报，为防洪减灾发挥了十分重要的作用。l遥测站电源系统存在的问题柳州市水文监

4、测系统绝大多数遥测站分布在贵州黔东南，广两桂北、桂西的边远山区，人烟稀广西柳州市水文监测系统运行十多年来，经过少，地形复杂，自然条件十分恶劣，有些地方没有各种恶劣气候考验，太阳能电池板和蓄电池组共同交流电源或电源质量可靠性差，电压和频率极不稳组成的供电系统能满足所有遥测站的供电要求。具定，且停电频繁，加上山区处于雷电高发区，电网有维护方便，节约开支(除到期更换蓄电池外无需容易引入雷电，击毁各种设备，甚至危及人身安运行费)，避免从交流电网引入雷电造成对遥测站设全。山区海拔高，日照时间长，太阳能非常丰富，备的干扰

5、和破坏等优点；但电源系统因太阳能电池可利用太阳能电池板吸收光能然后转化为电能，但板充电电压波动易引起电源电压波动，而电源系统太阳能时强时弱，时有时无，具有很大的随机性，电压波动会造成遥测设备故障。因此要用蓄电池作为贮能装置，以便在夜间或阴雨2009年5月左右，安装光电水位计的中平、四天气中保证负载用电，这样就会得到一个连续、稳排、对亭等水文站出现了1个共同的怪现象，遥测收稿日期：2013-08-22作者简介：莫炳建(1961一)，男，水族，广西河池人，高级工程师，主要从事水文遥测系统管理工作。水利信息化20l

6、3(5)设备按时段准时发送雨水情报文，在采集发送雨量造成系统电源故障的原因如下：信息正常情况下，却常常采集不到水位信息，水位1)太阳能电池板的输出功率、电压与温度和日数据时有时无，随机性大，特别是阴雨天气及凌晨照时问等因数有关，在冬季或长时间阴雨天气时，1点到上午8点，水位数据很不正常，上午9点以后因太阳能电池板给蓄电池充电不足或蓄电能力下降又自动恢复正常，多次到现场检查都找不到故障原而造成电源电压偏低。因。用万用表测量接口和连接线正常，测量蓄电池2)太阳能充电控制器具有过充电、过放电保护电压为11．5～11

7、．8V，略比额定电压12V低一些，功能，如图2所示。当太阳能充电电压过高或蓄电当时更换新的水位器，采集和发射水位数据正常，池电压过低时，充电控制器起保护作用，当蓄电池但过了一段时间又故障依旧。电压过高时断开太阳能充电，当蓄电池电压过低时2009年6月12日再次去四排水文站检修，当断开给负载(RTU等)供电。天是小雨天气，RTU显示正常，雨量采集和发送正常，就是采集不到水位信息。经检查未发现异常，蓄电池电压为11．5V，更换新的水位计后，仍采集不到水位数据。当时估计是水位连接线或水位计问题，拿1根2m长的水位信

8、号线与新的水位计连接，直接接入遥测终端水位端口，液晶显示器显示水位正常，换回原来水位计水位显示也正常，初步太阳能板蓄电池RTU判断是，蓄电池内阻大，水位计电源线路长(20～图2太阳能充电控制器原理80rn)，使负载电压降低造成水位计工作异常，更换新的蓄电池故障消除，水位和雨量数据采集和发射因电源系统故障造成遥测站的故障如下：正常。1)无水位和雨量数据，黑屏；晴天水位和雨量数据显示和发射正常，阴雨天气