水文缆道测流信号故障及应急措施

□杨沈生（周口水文水资源勘测局）

0 前言

目前，水文缆道测流仍是水文站测流的主要方式，它主要由缆索驱动、控制系统、综合信号三大系统组成。一般情况下，缆索驱动系统出现故障的概率较小，控制系统、综合信号系统故障率比较高。由于受各种条件限制，以及各种因素影响，加上干扰因素，相对而言，信号系统故障常见多发，故障频率比较高，故障现象复杂多样，并且一旦发生故障很难排除，检修起来费时费力，极易影响水文测验工作的正常进行。经过多年的探索和实践，我们积累了一些故障处理经验，逐步形成了一套应对突发性信号故障的办法。基本方法就是针对故障现象采取一些应急补救措施。

1 综合信号系统工作原理

水文缆道测流综合信号源是接在铅鱼尾部随铅鱼运行的电子设备，它与安装在水文缆道综合控制台上的信号接收装置共同组成综合信号系统。综合控制台上的信号接收装置接收到的信号是由水下综合信号源产生并发送的，综合信号源的传输方式是以悬索、水体、水下综合信号源及大地组成回路从而实现“无线传输”，该信号系统通过综合信号源将水面、流速仪、河底3个信号调制成3个不同频率的交流脉冲信号发出，接收器经过放大、整形并采用锁相环音频译码电路将水面、流速仪、河底信号分离开来，三种信号可以交替发生，也可能同时发生。当然，影响信号传输的载体是缆道悬索、水体、水下综合信号源及回路。

2 综合信号系统故障分析

2.1 无水面信号

当测流时出现无水面信号时，首先应检查水面信号接线柱连接处是否连接牢固，其次检查综合信号源电池电压是否符合工作要求，目前，大多数使用的是南京戴维科技公司或南京水利水文自动化研究所生产的综合信号源，其供电电压一般为7.2V，如果电压低于7.0V，需要及时给电池充电，另外，检查信号接收盒灵敏度是否调节到正常范围。

2.2 无流速信号

当测流时出现流速信号时，首先应检查流速仪信号线的连接是否正常，其次检查流速仪是否正常，可以用万用表或蜂鸣器音响等设备进行检查，另外，还可以检查综合信号源电池电压是否符合工作要求。

2.3 无河底信号

当测流时出现无河底信号时，首先就检查铅鱼河底托盘是否正常，其次检查与河底托盘连接的干簧管是否正常，如果有问题，可以及时更换，另外，还可以检查综合信号源电池电压是否符合工作要求。

2.4 信号常响

当测流时出现信号常响时，应首先检查综合信号源线路极板是否受损，其次，要检查铅鱼上的水面信号线路极板和河底信号装置，然后再检查流速仪是否正常。

3 信号故障应急措施

3.1 水面、河底、流速信号故障应急措施

一般情况下，如果没有水面信号，极有可能是信号源极板故障，或者是电池电压过低，如果排除了这两种情况后还是不正常，水面信号在紧急情况下可以直接观看铅鱼入水时机，这个时候将水深记数器置0，当铅鱼运行到河底时，如果没有河底信号，可以根据循环索垂度来判断铅鱼是否到达河底，从而确定水深。如果是流速信号故障，在排除流速仪问题的情况下，如果传输线路正常、综合信号源发生故障时，可以利用万用表电阻档或蜂鸣器音响，闪光功能显示接收流速信号。在紧急情况下，也可采用在铅鱼上方的适当位置直接悬挂蜂鸣器的方法，利用其音响和闪光功能显示流速信号。蜂鸣器音响的有效传播距离一般可达200m以上，一般河道基本上能保证音响效果。

3.2 起点距记数器故障的应急措施

起点距记数器发生故障，在不具备直接读距的情况下，可以临时采用经纬仪定位法和水准仪测距法，如果有全站仪的情况下，使用全站仪更为方便，可以做为首选应急补救措施。

3.3 水深记数故障的应急措施

河底信号故障，导致水深无法及时施测，这个时候可以利用当时观测的水位，查出与起点距相对应的河底高程来计算出水深，水深较小时还可以在铅鱼和起重索结合部固定水尺板直接读取水深。测点水深的应急办法，可以参照固定水尺板直接读取水深的方法直接读取流速仪入水的相对水深，必要时可以加改正数，确保流速仪准确定位。如遇较大洪水，流速仪定位困难的情况可以考虑施测水面流速。

4 结语

有关信号传输的问题，由于各种水文缆道具有不同的特性，它所表现出的信号传输效果也是不同的，因此在处理信号传输问题时，要根据不同的特性做出相应的处理。文章所介绍的信号源是一种普遍使用的综合信号源，其外部共有7个接线头，其连接在铅鱼尾部，由于其经常在水下工作，长时间使用，接线头容易损坏导致接触不牢，因此，每次使用后要用布擦干，长时间不使用时要卸下来放回室内，使用一段时间后，要注意检查综合信号源的橡胶密封圈，如果损坏或密封效果不好要及时更换，以免综合信号源内渗水造成极板损坏。

经过多年的探索和改进后，新型的全自动水文缆道测流系统的信号传输与以往相比，信号传输性能有了很大提高，抗干扰能力和灵敏度都有所改进，避免了以往信号传输过程中的相互干扰现象。