水情遥测站建立技术方案

1概述 水情自动测报系统是利用传感器、 通信、自动控制、计算机等技术和水文预 报技术，自动采集水库或河流上下游实时水雨情信息， 并提供洪水预报服务的综 合自动化系统。适用于水电站水情自动测报、中小河流治理、山洪灾害预警、城 市防汛指挥、自动气象采集、地下水自动监测、流量在线监测系统、闸门和视频 自动监测等领域。 2建设内容 本水情自动测报系统建设主要内容包括： （1） 遥测系统建设，包括：5个单雨量站。 （2） 水情中心站计算机网络平台搭建。 （3） 水情中心站软件系统建设，包括：实时水情、监控数据的采集与处理， 水情数据库设计与管理，水情图形报表制作、数据查询。 3建设标准及规范 主要标准包括但不限于此: 序号 标准代号 标准名称

1 IEEE802.3 网络技术标准

2 IEC60950-91 信息技术设备的安全 3 GB23128 操作系统标准

4 SL199-97 水文自动测报系统通信电路设计规定

5 SL61-2003 水文自动测报系统技术规范

6 SL250-2000 水文情报预报规范 7 DL/T5051-1996 水利水电工程水情自动测报系统设计规定

8 SL330-2005 水情信息编码标准 9 IEC60870-6 数据通信传输协议 10 SL276-2002 水文基础设施建设及技术装备标准 11 SL196-97 水文巡测规范 12 SL21-90 降水量观测规范 13 GBJ138-90 水位观测标准 14 GB50179-93 河流流量测验规范

4系统主要性能指标 4.1遥测系统性能指标

（1）系统遥测数据到达中心站时间w 5分钟; 2) 系统数据收集的月平均畅通率达到平均有 95%以上的遥测站(重要控 制站包括在内)能把数据准确送到中心站。 (3) 数据处理作业的完成率大于 95%； (4) 系统通过网络向上传送数据的畅通率达到 99%以上； (5) 系统误码率W 10-5; ( 6) 遥测站在连续无日照情况下能正常工作 30天以上； (7) 平均无故障工作时间(MTBF :遥测站设备的MTB民25000h; ( 8) 能在特大暴雨、狂风、雷电、停电等恶劣条件下正常工作。

4.2 中心站硬件设备的性能指标

(1) 正常情况下计算机CP负荷率＜ 30% (任意5分钟内)；高活跃状态下 计算机CP负荷率＜ 50% (任意5分钟内)； (2) 计算机硬盘容量留有 50%的备用容量； (3) 计算机内存占用量W 50%在任何时候，内存的使用率不大于 80%; (4) 计算机网络的可靠度》99.9 %; (5) 设备在温度5C〜40C,湿度小于90%(40C)环境下可确保工作。 (6) 设备的综合MTB不小于6300h。

4.3 中心站软件的性能指标

1) 调出新画面的时间不超过 1 〜5 秒；

2) 画面上实时数据刷新

时间从数据库刷新后算起不超过 1 秒；

3) 报警或事件产生到画面刷新的时间不超过 2 秒；

4) 备用进程切换时间不超过 60秒。

5 遥测系统建设方案

5.1 遥测站功能 遥测数据的采集与传输主要是实时可靠的完成系统所有站点的雨、 水情数据 的采集与处理， 按照设定的工作方式、 时间间隔、 增量范围以及数据传送目的地 等，将其通过选定的信道传送至系统中心站。 可接收中心站的命令， 更改遥测站 参数设置。 遥测站的主要任务和功能是: 实时采集水情数据， 以自报方式按设定的规则 自动向中心站上报水情信息。

（ 1） 现场设置功能 即在现场对本遥测站运行用到的参数进行设置； 设置好后自动保存， 掉电后 不丢失。 （ 2） 远程控制功能 测站运行参数可在中心站进行遥控修改， 并能响应和执行中心站发出的其它 控制命令。 （ 3） 数据采集功能 能实时采集雨量信息， 定时读取水位数据， 随时接收人工置入的人工观测数 据，并对这些数据进行校验和存贮。 当水位、 雨量值发生增减变化时或达到设定 的时间间隔时，可自动采集、存储水位、雨量数据，并按水位实时值、雨量累计 值予以发送。 （ 4） 自动传输功能 增量自报：当水文参量变化达到设定的增量值立即向中心站报数。 定时报数： 即在水文参量无任何变化的情况下， 但设定的定时报数间隔满足 时，也自动上报一次水文数据。 （ 5） 电源检测与告警功能 自动检测电源电压， 当电源电压低于正常运行最低电压时， 即自动发出告警 信号。 （ 7） 自动校时功能 遥测站每天自动校时一次（可设置），可消除时钟累积误差。 （8）多目标传送数据功能 能向多个不同的目标地址发送数据。 即具备同时向中心站和指定的其他地点 传送数据。

5.2 遥测站工作体制 采用混合式工作体制： 遥测站以定时自报为主， 具备增量自报的功能， 并能 响应中心站的召测和查询， 以满足水文基本资料的记录过程连续性和实时动态的 要求。中心站实时接收遥测数据，接受人工输入的查询和召测指令。 5.3通信组网

根据系统流域内的自然地理条件，参照类似条件下的地区已建水情自动测报 系统的实践经验以及当今通信和网络技术发展趋势， 同时考虑到系统建成后便于 运行管理、维护，确保系统信息的畅通、有效和可靠，以满足水电站水情预报系 统对信息传输的要求。 本系统遥测站网数据传输采用北斗卫星通信方式。

5.4遥测站的组成 为保证系统可靠、有效地运行并充分发挥其作用，系统采用先进的自动测报 技术、现代的通信技术和远地编程控制技术，遥测站采用测、报、控一体化的结 构设计，由遥测传感器（雨量计、水位计）、数据采集器、遥测终端机、太阳能 电池板、蓄电池、机箱/筒等组成。 遥测雨量站配置 序号 项目名称 单位 数量 备注

1 雨量计 台 2

2 遥测终端机 台 2 3 卫星电台 套 2

4 接插件及连接线缆 套 2 5 太阳能电源板 块 2 20W

6 太阳能充电保护器 个 2 7 免维护蓄电池 块 2 12V/24Ah

8 接口面板及仪器筒 个 2 10 法拉第筒 个 2

5.5遥测站设备选型 遥测站设备选择的原则：在满足系统总体要求的基础上，采用具有高性能、 高性价比、维护方便的设备，保证系统长期可靠运行。

5.5.1 雨量计 牛产厂商：南水 产品型号：JDZ05-1 技术指标：

承雨口内径：巾200+ 0.6mm 分辨力:0.5mm 测量精度：土 0.5mm（自身排水量w 25mnfl寸），± 4 %（自身排水量＞ 25mm 时）； 输出：一组或多组接点通断信号输出。其接点允许承受的最大电压》15V; 允许通过电流》50mA输出端绝缘电阻》1MQ ;导通电阻w 10Q ;接点工作寿命 在50000次以上；

工作环境：温度0C〜60E 湿度w 98%RH40C（无凝露）； 防堵塞：雨量传感器具有防堵、防虫、防尘措施。在无人维护情况下， 至少能正常工作30d不被堵塞。 防雷电抗干扰：雨量传感器及输出信号传输线具有防雷电和抗干扰措施。 可靠性指标：在满足仪器正常维护条件下， MTBF不小于40000h。 5.5.2数据采集器 生产厂商： 南京南瑞 产品型号：ACS500 技术指标： 4个RS-232串行口。用于 GPRS CDMA GSM卫星、有线、VHF等各种 远程通信、

本地显示或参数设置 1个SDI-12接口。允许同时接入8路SDI-12接口的传感器或适配器

1个单/双干簧管雨量计接口

2个开关信号输入口

2个开关信号输出口

1个六芯12V供电口

1个受控12V供电口

3对电源输入口

1个浮充电源输入口

现场测试功能。 供电电压：10.8Vdc 〜16Vdc, 16.7Vdc （Max.） 静态功耗：w 50uA

工作电流w 50mA

可靠性：MTB修10年 工作温度：—40C〜+ 70C,工作湿度w 95%（40C）

电源极性防反接保护 外部接口光电隔离 全铝外壳 1个SD卡接口。可用于本地数据下载或固态存储容量扩充

1个RS-485/SDI-12复用接口。配置成 RS485方式时，允许同时接入 8 路RS485接口的传感器或适配器，配置程 SDI-12方式时，允许同时接入 8 路SDI-12接口的传感器或适配器 内嵌TCP/IP协议栈：如果配置的短信模块具有 GPRS或 CDM功能，系 统能方便地从短信系统升级到 GPRS/CDM系统。 支持远程/本地程序下载：用户在本地可以通过 PDA或计算机对ACS500 的固件程序进行升级，在具备远程透明传输的信道（如 GPRS PSTN信道）