水文信息自动测报系统方案研究
建立水文自动测报系统浅析
从表 １ 可以看出， 传统 的水文测报模式从数据 的 采集 、 传输、 处理各个 环节方式手段还是 比较落后 的，
结冰的河流， 水位观测可选择气泡式水位计或压力式 水位计 ， 固态降水观测可选用加热式雨雪量计 、 称重式
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建立水文 自动测报系统浅析
雨雪量计 、 光学雨量计。目前 ， 水位 、 降水 、 气温等观测 可实现全天候长期 自动采集 ， 在不结冰的地区， 蒸发观 测也可实现长期 自动采集 ， 流量、 泥沙测验可实现实时
崔玉莲等
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传输数据的特点是干扰小 ， 信号稳定 ， 通信质量高。但
该信道属于可视通信 ， 不适合在山地和高原地区使用 ， 远距离通信需建较多中继站 ， 投资大 ， 管理困难。利用
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内 蒙 古 水 利
２０ 年第 ４ 总第 １８ ０６ 期（ ０ 期）
【 文 勘测 】 水
自动测报 系统 中的数据采集、 传输、 接收进行 了简介。
文章标识码 ： Ｃ 文章编 号：０ ９ ０ ８ ２ ０ ）４ ０ ８ ２ １０ —０ ８ （０６ ０ —０ ０ —０
的飞速发展 ， 水文数据的传输 、 处理方式也发生了根本 的变化 ， 以有线 网络、 短波、 超短波、 卫星通信为代表的 新型数据传输方式正在逐步取代 以电话 、 电台呼 叫为 主的传输方式 ， 这些新型传输 方式可实现异地远程 自 动传输 ， 传输的准确性、 可靠性、 时效性非常高 ， 为实现 水文 自 动测报提供 了强有力的支持 。
［ 关键词］ 水文； 动 ； 自 测报
中图分 类号 ： Ｖ ２ Ｔ １３
水文测报科学是随着人类经济活动的发展而逐步 被认识和发展起来的。随着防洪 、 航运 、 灌溉及水电工 程 的兴建 ， 文测报 工作 的重要性 日益被人 们认识 ， 水 经 过 近百 年的发 展 ， 文 测报 已成 为 一 门 比较 完 整 的学 水
水文信息自动测报系统
１ 江 苏 大 学 机 械 工 程 学 院 ， 江 ，１０ ３ 镇 ２ ２ １
４ ３２
蔡 孝 燕 ， ． 文 信 息 自动 测 报 系统 ． 等 水
ＣＡＩ Ｘｉ ｏ ａ ｅｔａ ．Ａｕ ｏ ａｉ ｃ ｕｉｉｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ｏ ｙ ｏ ｌ ｇ ｃ ｌｉ ｆ ｒ ｔｏ ａ ｙ ｎ， １ ｔ ｍ ｔｃ ａ ｑ ｓｔｏ ｙ ｔ ｍ ｆ ｈ ｄｒ ｏ ｉ ａ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ．
１ ｑ ｕｓｅｕ ｃ ｉ ＠ ｊ．ｄ ． ｎ ｂ
２ 遥 测 站 的 设 计
如 图 ２所示 ， 测站 主要 由可 编程 逻辑 控制 器 、 遥 水文信 息传 感器 、
通讯 控制单 元 及条 件保 证 系统 等 组 成 ， 责 水文 数 据 的 采集 、 据 整 负 数
理 和 数据传 输 上报 ． 系统使 用水 位 、 本 雨量 ２类水 文 信息传 感器 ．
各 监测 点 的水 位 、 量 等 测 值 ， 行 数 据 统 计 与分 析 ， 雨 进 为水 文 预报 和 防洪调 度提 供决 策基 础 ， 有助 于 提 高 水 资源 的利 用率 ， 解决 水 资 源供 需 矛盾 、 低洪 灾损 失． 具体 结构 见 图 １ 降 其 ．
＼网、 遥噬 ／ 络＼ 一 ／ ／ 、 ／
文章编号 ：６４７７ （ ０ １ ０ － ３ —５ １７ —０ ０ ２ １ ） ５０ １０ ４
水 文信 息 自动测 报 系统
蔡 孝 燕 李 伯 全 孙 林 林
摘 要 基 于可 编 程 逻 辑 控 制 器 的 测 量 与 控 制技 术 ， 计 了水 文 信 息 自动 测 报 系 统 ， 设 实现 对 不 同 区 域 的 水 位 与 雨 量 采 集 测 量 ， 通过 Ｇ Ｒ 并 Ｐ Ｓ无 线 通 信 模 块 与 Ｉｔ － ｎｒ ｅ ｎｔ ｅ 实现 组 网 ， 分 布 在 不 同现 场 的 水 情 把
水文信息测报整管一体化系统设计探讨
水文信息管理系统是一个复杂的系统，包含信息的交 换，设备的监控，数据的管理和系统设置等几部分。系统 可以按照列表方式和图表方式对雨量、水位、流量、库容 线和电压过程线进行准确有效的展示，方便操作者查看和 查询，并且浓墨重彩的突出了它的水文测验、水情报汛、 资料整编、维护管理这四大功能。而此水文信息管理系统 建立了较为完善的数据库，较之以前的水文信息系统有了 更大更准确的数据存储和数据读取设施，能够更加生动的 展现在操作者的面前，方便操作员进行数据比对，从而对 水文情况做出正确的判断。再有，此水文信息管理系统经 过重新设计，抛却了以前传统的水文信息系统的操作需要 多个设备共同协作才能工作的缺点，形成了一个一体化设 计的新系统，所有的信息都可以在这个一体化的系统上看 到，操作员一目了然，能够节省出大量的时间进行分析和 判断，在情况紧急的时候，发挥着无可比拟的作用。水文 信息测报整管一体化系统的设计凭借其巨大的优势在我国 水文信息管理进步与发展方面具有重要的意义。
水文水情自动测报系统
水文（水资源）自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术，是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统，属于非工程性防洪措施。
它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和水资源优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率，可以产生巨大的社会效益和经济效益。
根据水文自动测报系统规模和性质的不同，可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。
水文自动测报基本系统由中心站、遥测站（包括监测站）、通信系统（包括中继站）组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统连接起来，组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。
水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上，特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。
我国的水文自动测报系统从70年代末起步，在浙江省浦阳江流域首先应用。
80年人初期为引进阶段，先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。
1985年以后为国产设备研制、定型阶段，有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。
90年代后为推广应用阶段。
水文自动测报系统包括三种工作制式：自报式、查询应答式和混合式。
自报式工作制式：在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即向中心站发送所采集的数据，接收端的数据接收设备始终处于值守状态。
现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进，使自报式工作制式有了较大发展。
改进后自报式也是双向通信方式，不是过去的纯单向工作方式。
水情自动测报系统-技术方案
1技术方案-软件1.1项目概况1.2系统需求。
1.2.1信息接收处理系统信息接收处理系统应基于各测站的水情信息自动采集系统，通过计算机网络和软件实现的自动化处理进入为本系统运行配置的数据库，实现对水情相关资料进行实时测报的功能，应满足不同数据源的接收方式维护，建立实时水情数据库、历史水情数据库、模型库、预报库等其它专用库，按照满足水情预报成果的制作与发布要求。
信息接收处理系统主要功能包括：数据接收处理、数据库管理、标准数据库创建。
1.2.2水文预报系统水文预报系统的开发，需采用先进的网络通信、计算机技术以及信息处理和洪水预报模式，坚持实用性、可靠性、先进性、前瞻性的原则。
建立满足水利枢纽工程运行服务的交互式洪水预报系统。
1.2.2.1系统功能水文预报作业系统应采用多种预报方法和预报模型的平行运行，并可进行多方案成果的交互式分析、比较，为水库的预报调度运用决策提供技术支持。
运行模式可采用自动定时预报和交互式预报两种模式并举。
水文预报系统主要功能包括:水情数据预处理、水雨情信息查询、预报模型（方法库）指定、作业预报计算、考虑预见期降雨的预报计算、水文预报成果交互式分析和预报精度评定。
1.2.2.2预报项目预报项目为入库流量、坝址区重要站水位；预见期包括6h、12h、24 h、48h定时过程预报和洪峰预报。
1.2.2.3运行功能要求短期作业预报运行程序，采用交互方式指定本次使用的模型程序，以方便加入新的预报方法库和在不同的预报站上进行不同的预报模型的组合。
系统具有实时校正的交互修正等综合分析功能；具有利用降雨综合分析信息，对预见期不同降雨量级水文情势变化的模拟功能。
具有较为完善的信息检索功能。
作业预报系统还应包括成果输出、精度评定、方案参数率定等配套功能。
1.2.2.4水文预报系统集成为了便于用户使用，应将短、中期水文预报的全部功能集成到一个总平台上，并具有水雨情信息查询、报表生成、资料整理归档等功能，供用户完成全部短、中期水文预报等相关的工作。
四、水文自动测报系统
北斗卫星通信系统主要技术指标
―― 使用波段：地面用户终端和卫星间的链路使用L/S波
段，发射1.6GHz（上行），接收2.4GHz（下行），卫星地 面网络中心和卫星间通信链路使用C波段。。
• ―― 覆盖范围：北纬5～55度，东经70～145度(中国全境 及亚洲大部分地区)
• ―― 传输速率：出站信道为31.25kbps
水文自动测报系统测站的工作制式
三种基本工作制式： 1、自报式——分为定时自报方式和增量自报方式。 定时自报方式：根据预置的报汛时段正点向中心站发送信息；
增量自报方式：当遥测参数发生变化时（如：水位变化2cm、 雨量增加1mm。）自动、随机地向中心站发送信息。是最有 效的常用方式。
2、应答式——遥测站按照中心站的命令采集发送信息。 遥测 站和中心站均需具备接收和发送信息指令的双向通信功能。 设备一直处于工作状态，功耗大。很少应用应答工作方式。
3、自报和应答兼容式——系统以自报式为主，但具备应答功能 。通过“自报式”得到了被测参数的变化过程。但遥测站还可 以随时接收中心站的指令，并按指令要求报送信息。重要站 考虑应用。
遥测终端机的功能及主要技术性能
1．输入接口。（1）数字量输入通道 （2）频率计数通道 （3）模拟量输入通道。 （4）标准接口
遥测终端机产品
一种国外产品
NSY.DA-2型数传仪（国产）
a) 可。 2）可选RS232/RS485接口， 3）大容量数据存储、定时采集、 定时上报历史数据。
4）通信方式：短消息、GPRS 5） GPRS传输支持远程维护。 6）1分钟≤数据采集间隔≤31天。
f) 内置电池： 可发射数据2000次以上。电 池充电后可继续使用。g) 可使用外接电源 ，电压6V。
水文自动测报系统规范[SL61-94]条文说明
![水文自动测报系统规范[SL61-94]条文说明](https://img.taocdn.com/s3/m/cba219f27e21af45b207a87a.png)
中华人民共和国行业标准水文自动测报系统规范条文说明目次总则水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制水文自动测报系统设计水文自动测报系统的设备接起来为适应发展需要和发挥测自成体系的小型系统定义为水文自动测报基本系统因此本规范仅对测报网的规划设计应遵循的因地制宜水文自动测报基本系统的功能包含着则是进行这些工作必须为使系统能逐步取代所在地区常规水情测报网的工作本规范规定涉及水文测而把与常规水情工作有较大差异的系统结构和数据传输的技术标准以及对遥测设备的性能和功能要求作为本规范的重水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制基本资料收集和可行性论证基本资料收集和可行性论证号文规定编制设计文件的依据为使水文自动测报系统建设程序和国家的基建程中使用之处均改为可行性研究报告求的重点防洪地区滩效益分析水文自动测报系统规划势必给编制可行性研究报告可行性研究报告必须具有可操作性即所提各项要求在技术上能够实现水文自动测报系统设计系统组成并不是规定每一实际水文自动此次修订在框图中增加了记录存贮部件主要是考虑到国内生产的固态存贮记录模块已能满足基本系统的设计考虑到国产通信设备和技术条件的现对其它几种数据传输方式待若实际信道的数据传输达不到误码率的对于超短波信道规范推荐采用对于水文自动测报网或采考虑到预小时提高为为易于检测可以用多台单站设备在同一时期运实际条件按照以下要求选用适宜的传输控制方式本条规定了水文参数及其属性编码要求它是基本系统向外传输数据时应遵循的编码要数据部分虽无抗干扰能为满足增加遥测端机能配接的传感器数量的需要还规定在自报式发送数据帧和人工置数发查询应答式终端机的发送数据格式水文自动测报网设计组建水文自动测报网所用的硬应根据功能要求实际条件关于信道设计可参照在传输速率小于标准接口时推荐使用异步方式的面向字本条只是一些原则规定面向字符型通信规程把无线电通信线路的设计各条线路的路径损耗在本次修订中对路径损耗的算法未作规定而是要求对系统内除长度较短和地形简单的线路以外的各条线路都要进行实地测试设计者可根据实际数据处理系统设计基本功能而接收和翻译水情电报虽不属为有效中心站计算机的选型应在能够实现功本条水文自动测报系统的设备通信设备误码率的本条规定了采用调制方式且误码率小于等于为使遥测站和中继站设备能长期在野外正常工作要求值守功耗不大于一般的辅助设备接收测站和相邻站的遥测数据遥测设备安装调试当传感器和端机如架空敷设要尽量避开高压电线安装时应检测太阳能电池的开路电压和短路电流再检查与电池的接线是否正确对蓄电池应检查其空载电压和在额定放电电流下的电压定向天线要对要尽可能达到避雷针的接地电阻小于同轴避雷器或其防雷泄流部件自报式遥测站是否安装避雷器证环境条件符合要求对查询应答式终端测试至少应使终端电池的容量及太阳能电池的充电能力以及天馈线系统连接是否良好和各个接头的密封性不应有作为存档资料备查。
河流水情自动测报系统实施方案
河流水情自动测报系统实施方案介绍本方案旨在建立一个河流水情自动测报系统，以实现对河流水情的24小时自动监测和数据采集，为河流水文化建设提供数据支撑。
方案内容1. 系统硬件- 选择高精度的水位传感器和水流速传感器等硬件设备，并保证设备具有防水性能，以应对恶劣的自然环境；- 通过高清晰的摄像头等设备拍摄并记录现场实况，并配合音视频数据分析，为自动测报系统提供更为全面的数据支撑。
2. 系统软件- 以MySQL为数据库，建立专门的数据存储和管理系统；- 通过Java、Python等编程语言编写监控程序，实现对水位变化、水流速度等数据的自动采集和处理，以及数据的自动分析、绘制和报警；- 为系统提供可视化的界面，并具有云存储功能，便于用户随时查看水情数据。
方案优势1. 取代传统的人工测报方式，实现自动化的数据采集和处理，提高数据的精准性和实时性；2. 具有多种传感器和设备，能够同时监测多种水文因素，为河流的生态环境建设提供有效支持；3. 建立专门的数据库和数据管理系统，提高数据的安全性和可管理性；4. 具有可视化的界面和云存储功能，便于用户随时随地查看水情数据，提高了数据的可用性。
方案实施1. 根据具体要求制定系统设计方案，并进行设备采购和数据管理系统的搭建；2. 将监控程序部署在系统硬件上，并通过Wifi等网络方式连接到数据库；3. 进行系统测试和调试，完成系统的上线运行。
总结河流水情自动测报系统实施方案，以先进的技术手段取代了传统的人工测报方式，自动采集和处理水文数据，提高了数据的精确性和实时性。
将其应用于河流水文化建设中，不仅有利于保护和改善河流环境，也为防洪减灾等方面提供了数据支持。
水文水情自动测报系统设计
水文（水资源）自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术，是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统，属于非工程性防洪措施。
它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和水资源优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率，可以产生巨大的社会效益和经济效益。
根据水文自动测报系统规模和性质的不同，可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。
水文自动测报基本系统由中心站、遥测站（包括监测站）、通信系统（包括中继站）组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统连接起来，组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。
水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上，特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。
我国的水文自动测报系统从70年代末起步，在浙江省浦阳江流域首先应用。
80年人初期为引进阶段，先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。
1985年以后为国产设备研制、定型阶段，有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。
90年代后为推广应用阶段。
水文自动测报系统包括三种工作制式：自报式、查询应答式和混合式。
自报式工作制式：在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即向中心站发送所采集的数据，接收端的数据接收设备始终处于值守状态。
现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进，使自报式工作制式有了较大发展。
改进后自报式也是双向通信方式，不是过去的纯单向工作方式。
水文水情自动测报系统要点
水文（水资源）自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术，是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统，属于非工程性防洪措施。
它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和水资源优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率，可以产生巨大的社会效益和经济效益。
根据水文自动测报系统规模和性质的不同，可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。
水文自动测报基本系统由中心站、遥测站（包括监测站）、通信系统（包括中继站）组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统连接起来，组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。
水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上，特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。
我国的水文自动测报系统从70年代末起步，在浙江省浦阳江流域首先应用。
80年人初期为引进阶段，先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。
1985年以后为国产设备研制、定型阶段，有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。
90年代后为推广应用阶段。
水文自动测报系统包括三种工作制式：自报式、查询应答式和混合式。
自报式工作制式：在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即向中心站发送所采集的数据，接收端的数据接收设备始终处于值守状态。
现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进，使自报式工作制式有了较大发展。
改进后自报式也是双向通信方式，不是过去的纯单向工作方式。
百色水库水文自动测报系统设计与研究
河海大学硕士学位论文百色水库水文自动测报系统设计与研究姓名：房灵常申请学位级别：硕士专业：水利工程指导教师：唐洪武;倪伟新20050101河海大学工程硕士学位论文：百色水库水文自动测报系统醋计１＿研究图２－２２３０ＭＨｚ路径损耗测试方框图８河海大学Ｊ＝：程硕七学位论文：酉色水库水文自动测报系统设计与研究使用频段：Ｋｕ频段转发器数目：９工作频率：上行１４．０００一１４．３００ＧＨｚ下行１２．２００一１２．５００ＧＨｚ转发器带宽：５４～ＩＨｚ上／下行极化方式：线性双极化行波管放大器功率：１１５Ｗ行波管放大器个数：１２最大Ｆ行功率（ＥＩＲＰ）：５４ｄＢＷ最大品质因数（Ｇ／Ｔ）：７ｄＢ／Ｋ目前，水利部拥有该星半个Ｋｕ波段转发器（２７ＭＨｚ带宽），在部机关办公楼内已建有具备电话、数据、图象功能的卫星主站和相应的网管中心，采用美国休斯网络系统公司（ＨＮＳ）的设备。
水利卫星网工作在第７转发器，上行为垂直极化，Ｆ行为水平极化。
上／Ｆ行中心频率为１４２１０／１２４１０ＭＨｚ。
现已有广西柳州、深圳、龚嘴、宝珠寺等数十个防汛指挥、水文自动测报系统近５００个小站在运行之中。
ＡｓｉａＳａｔ一２Ｋｕ频段波束参考度见图２—５。
在典型城市实际下行全向辐射功率（ＥＩＲＰ）、品质因素（（；／Ｔ）和上行饱和通量密度（ＳＦＤ）见表２－３：第二章遥测站ｌ卅布眈醍通信组网设计神州天鸿卫星调度监控系统（简称神州天鸿系统）是利用我国自主知识产权的“北斗导航卫星”而建立起来的民用：叵星导航定位通信服务系统，能够仝天候、全天时地为中国及周边国家提供卫星定位、导航和通信服务。
系统主要由北斗空间卫星、神州天鸿卫星导航定位通信运营服务中心（简称神州天鸿网管中心）和用户终端等三部分组成”“，见图２—６。
图２—６神州天鸿系统结构示意图北斗空间卫星：空间卫星部分由２３颗地球同步卫星组成，负责执行地面中心站与用户终端之间的双向无线电信号中继任务，每颗卫星的主要载荷是变频转发器，以及覆盖定位通信区域点的全球波束或区域波束天线。
方案案例：雨量、水位水情自动测报系统
水情自动测报系统水情自动测报系统是一种采集某一流域雨量、水位等水文气象信息的实时系统。
它能将某一流域或区域内的水文气象参数在短时间内传递至决策机构，以便进行洪水预报和优化调度，减少水害损失，提高水资源的利用率。
系统运行的基本流程如图1所示：（1）遥测站自动实时采集、暂存和遥测站：主要完成对水文气象参数传感器数据的采集、存储并通过超短波电台或卫星发射平台等通信设备向中心站（或中继站）传送数据,一般安装在野外用来监测此地的雨量、水位等。
它一般由测控系统（包括雨量传感器、水位传感器等传感器）、通信机部分、供电部分等组成。
采用自报方式发送数据。
中继站：是遥测站与中心站通信有障碍时用来中继无线信号的，通常安装在野外和高山。
中继站一般由测控系统、通信机部分、供电部分等组成。
中心站：是用来接收遥测站（或经中继站转发）传送来的数据，并可对数据进行存储、处理、显示和分析，通过数据库和应用软件实现防汛调度需求。
中心站由接收天馈线、无线接收机（电台）、计算机等组成。
中心站计算机采用局域网系统,包括前置机、工作站和服务器。
前置机主要是接收和处理数据,并把数据以共享的方式提供给工作站进行洪水预报,服务器主要是存储和管理数据。
工作站安装有洪水预报软件，通过读取前置机的实时数据进行实时洪水预报。
中心站计算机网络图见图２。
大坝管理信息系统图见图３。
图２中心站计算机网络图水 情 自 动 测 报 系 统打印机图３大坝管理信息系统图作为最理想的偏远地区及大范围多路数据通信方式当属卫星通信。
随着卫星通信的新发展，在提高卫星通信的利用率，降低卫星通信的成本，满足不同业务方面，出现了许多新技术，构成了一些新型的卫星通信网络。
常用水文数据遥测的卫星有两种：Inmarsat卫星通信和Vsat卫星通信。
这两种卫星通信方式在水情自动测报系统中的应用比较见表1：表1卫星方案比较通过上述比较，可以看出Vsat卫星通信用于水情自动测报系统有一定的缺陷。
水利物联网-水文水利自动测报解决方案(水利监测系统方案)
水利物联网—水文水利自动测报解决方案阅读提示版本及修改记录目录1.综合概述 (5)1.1.方案背景 (5)1.2.自动测报系统存在的问题 (5)1.3.自动测报系统工作体制 (6)1.3.1.自报式 (6)1.3.2.查询应答式 (6)1.3.3.混合式 (6)1.4.编制依据 (6)2.指导思想和规划原则 (7)2.1.指导思想 (7)2.2.规划原则 (8)3.总体解决方案 (9)3.1.系统总体设计考虑 (9)3.2.系统设计深度 (9)3.3.系统工作流程图 (9)3.4.系统体系结构 (11)3.5.系统组成 (12)3.5.1.遥测站 (12)3.5.2.传输网络 (13)3.5.3.中心分站 (13)3.6.遥测站的规划 (13)3.6.1.信息源 (13)3.6.2.传感器 (13)3.6.2.1.雨量观测技术要求 (13)3.6.2.2.水位观测技术要求 (14)3.6.2.3.常用水位传感器知识简介 (15)3.6.3.遥测终端（RTU）功能 (16)3.6.4.遥测站的供电 (17)3.6.5.防雷和接地系统 (17)3.6.6.视频监控系统 (18)3.7.传输通信方式 (18)3.7.1.超短波通信 (18)3.7.2.短波通信 (18)3.7.3.卫星通信 (18)3.7.4.PSTN通信 (19)3.7.5.GSM/GPRS通信 (19)3.7.6.3G/4G通信 (19)3.7.7.混合通信方式 (19)3.7.8.通信方式选用原则 (19)3.8.中心分站 (19)3.8.1.组成结构 (19)3.8.2.计算机网络规划 (20)3.8.3.网络安全性设计 (20)4.自动监测与预警云平台构想 (22)4.1.软件的逻辑结构 (22)4.2.数据库结构设计要求 (23)4.3.预报方案编制方法 (23)4.4.预警信息等级划分 (24)4.5.自动测报系统功能规划 (24)4.5.1.数据接收处理功能 (24)4.5.2.应答与信息查询功能 (24)4.5.3.数据库管理功能 (25)4.5.4.数据输出功能 (25)4.5.5.设备自检与状态告警功能 (26)4.5.6.水务值班 (26)4.5.7.水文预报功能 (26)4.5.8.实时监控功能 (26)4.5.9.数据编辑 (26)4.5.10.Web数据检索查询 (27)4.5.11.优化调度控制功能 (27)4.5.12.数据交换 (27)4.5.13.会商系统 (27)4.5.14.系统管理 (27)1.综合概述1.1. 方案背景根权威统计，我国水利的基本情况为，我国流域面积在50平方公里及以上河流有45203条，流域面积100平方公里及以上河流有22909条；境内湖泊面积1平方公里以上的有2,800多个；境内现有各类水库84926，其中大型水库415座，中型水库2618座，小型水库81893座。
兰村水文站水情自动测报技术研究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｍ ａ ｉ ｃ ｏ ｏ ｙ ｆ ｒＨ ｙ ｒ ｌｇ ｃ ｌＤａ ａ Ａｃ ｉｉｉｎ ｓ ａ ｃ ｆＡｕ ｏ ｔｃ Ｔｅ ｈｎ ｌｇ ｏ ｄ ｏｏ ｉａ ｔ ｑｕ ｓｔｏ ａ ｄ Ｔｒ ｎ ｍ ｉｓｏ ｎ Ｌａ ｃ ｎ ｄ ｏ ｏ ｉａ ａ ｉ ｎ ｎ ａ ｓ ｓ ｉｎ ｏ ｎ ｕ Ｈｙ ｒ ｌｇ ｃ ｌＳｔ ｔｏ
ｌｃｔ ｆｆｏ ａ ａ ｏ ｉ ｏ ｉ ｏ ｗ ｎｄ ｃ ｎ ｓ ｌ ｙ ｌ ｄ—ｓａ ｅ ｓｏ ａ ｅ ｔｔ ｔ ｒ ｇ ．Ｆｉａｌ ｈ ａａ ｗａ ｒ ｎ ｍｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｗｉｅｅ ｓｆｅ ｕ ｎ ｙ ｎ ｌ ｔ ｅ ｄ ｔ ｓｔａ ｓ ｔ ｄ ｂ ｈ ｒ ｌｓ ｑ ｅ ｃ ｙ ｔ ｒ
ｅ ｕｉｍｅ ｔｗｈ ｃ ａ ｕ ｏ ｔｃ ｌｙ ｍｅ ｓ ｒ ｎ ｒ ｎ ｍｉ ｈ ｄ ｏｏ ｉ ａ ａ ａ ｔｒ ｓｄ ｓｇ ｅ ｑ ｐ ｎ ｉｈ ｃ ｎ ａ ｔｍａ ｉａｌ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｔａ ｓ ｔ ｙ ｒｌ ｇｃ ｌｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｗａ ｅ ｉｎ ｄ．Ｔｈ ｅ
ｅ ｕ ｐ ｎ ｓ ｄ ＡＲＭ ｈ ｐ ａ ｏ ｔ ｌ ｒ ｈ ｃ ａ ｅ ］ｔ ｏｌ ｃｅ ｈ ａ ａ ｏ ａ ｅ ｖ ｌ ｎ ｅ ｑ ｉ ｍｅ ｔｕ ｅ ｃ ｉ ｃ ｎｒ ｌ ，ｗ ｉ ｈ ｃ ｎ ｒ ａ ｉ ｃ ｌ ｔ ｄ ｔ ｅｄ ｔ ｆ ｔｒｌ ｅ ｄ ｖ — ｓ ｏｅ ｍｅ ｅ ｗ ｅ ａ
ｌ ｃｌ ｔ ｉ ｅｅａａｙｅ ．Ｂ ｓｄｏ ｅｔ ｈ ｏ ｇ ｓ ｆ ｍ ｅ ｄｄａｄｗｒｌ ｓ ｏ ｍｕ ｉ ｔ ｎ ａ ｏ ａ ｓ ｔ ｎｗ ｒ ｎ ｌ ｄ ａｅ ｎｔ ｃ ｎ ｌ ｅ ｂ ｄ ｅ ｎ ｉ ｅ ｍ ｎ ａ ｏ ， ｉ ｇ ａ ｏ ｚ ｈ ｅ ｏ ｉ ｏｅ ｅ ｓｃ ｃｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｍｅｐ ｏ ｌ ｍｓ ｏ ｘｓｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｒｈ ｄ ｏｏ ｉａ ａａ ａ ｑ ｉ ｔ ｎ ｉ ｎ ｕ ｙ ｒ — ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｒ ｂｅ ｆｅ ｉ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｆ ｙ ｒ ｌｇ ｃ ｌ ｔ ｃ ｕｓ ｉ ｎ Ｌ ｃ ｎ ｈ ｄ ｏ ｔ ｏ ｄ ｉｏ ａ
辽宁省水文自动测报系统智慧化运行维护方案研究与设计
ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １００８￣１３０５ ２０２０ ０３ ０２１辽宁省水文自动测报系统智慧化运行维护方案研究与设计张㊀群(辽宁省本溪水文局ꎬ辽宁本溪１１７０００)摘要:针对辽宁省水文自动测报系统组成以及运行维护方式存在的问题ꎬ设计由信息自动采集㊁信息服务以及应用层３个体系组成的智慧运行维护方案ꎬ并明确其设计目标㊁平台框架以及具体设计内容ꎮ研究成果有助于提高水文工作的效率和效能ꎬ以水文信息化带动水文现代化ꎬ加快由传统水文向现代水文转变的步伐ꎬ为水文改革发展提供强有力的信息化支撑ꎮ关键词:水文自动测报系统ꎻ智慧化运行维护方案ꎻ水文信息化ꎻ水文改革ꎻ辽宁省中图分类号:Ｐ３３㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８￣１３０５(２０２０)０３￣００７０￣０４㊀㊀收稿日期:２０１９￣０９￣２５㊀基金项目:辽宁省发改委十四五规划项目 水文现代化规划方案编制 [省发 ２０１９ ￣１２号]㊀作者简介:张㊀群(１９８７年 )ꎬ男ꎬ工程师ꎮ㊀㊀辽宁省水文自动测报系统按照统一平台以及相关技术标准的要求ꎬ通过对已建设的测报站点进行优化整合ꎬ并与新建站点进行融合ꎬ解决了辽宁省水文自动测报系统多年以来系统多㊁平台运行效率低以及信息孤岛的实际问题ꎬ实现了全省水文自动测报系统以及技术先进的水文信息自动采集传输系统的高效运行ꎮ辽宁省现有降水站１７００余处㊁水文站１００余处㊁泥沙站８０余处㊁墒情站１３０余处㊁水面蒸发站４０余处㊁地下水位站７００余处[１]ꎬ涵盖全省水文站点的水雨情信息的自动监测ꎮ但是近些年来ꎬ随着水文测站特别是中小河流站点的不断增加ꎬ新形势下水文测报方式发生不同程度的变化ꎬ尤其是全省遥测站点数据已逐步应用到报汛系统中ꎬ对数据信息的时效性以及精准性的要求也越来越高ꎬ对于水文自动测报系统运行和维护的需求也越来越迫切[２]ꎮ对于水文自动测报系统运行维护方案的研究也逐步得到国内水文学者的关注ꎬ取得一定的研究成果[３￣１３]ꎬ但是不同区域的数据标准和要求不同ꎬ因此其运行维护方案不具备通用性ꎬ本文结合辽宁省水文自动测报系统存在的问题ꎬ提出由信息自动采集㊁信息服务以及应用层３个体系组成的智慧化运行维护方案ꎬ从而提高水文工作的效率和效能ꎬ以水文信息化带动水文现代化ꎬ加快由传统水文向现代水文转变的步伐ꎬ为加快水文改革发展提供强有力的信息化支撑ꎮ１㊀辽宁省水文自动测报系统现状及存在问题１ １㊀自动测报系统现状(１)降水信息ꎮ全省降水观测项目１８００余处ꎬ均为汛期报汛站ꎬ每年４月１日 １１月１日用无线公网信道自动报汛ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省信息中心ꎮ其中１２０余处在非汛期(每年１１月２日 次年３月３１日)利用水文智能传输机通过电话信道人工报汛ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省信息中心ꎮ(２)河道水情信息ꎮ全省河道水情观测项目１００余处ꎬ其中流量观测项目利用水文智能传输机通过电话信道人工报汛ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省信息中心ꎻ水位观测项目每年汛期通过无线公网信道自动报汛ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省水情中心ꎬ每年非汛期则利用水文智能传输机通过电话信道人工报汛ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省信息中心ꎮ(３)旱情信息ꎮ全省墒情监测１３０余处ꎬ其中近８０处人工墒情站利用水文智能传输机通过电话０７信道人工上报ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省水情中心ꎻ５０余处新建墒情遥测站通过无线公网信道自动测报ꎬ分局汇集并经质量控制后通过水利信息骨干网络上传至省信息中心ꎮ１ ２㊀自动测报系统运行维护存在问题(１)平台未实现规范性和统一性ꎮ报汛的通信传输信道有无线公用信道㊁有线电话网信道和卫星信道等ꎬ但往往缺少备用信道ꎻ信息流向有从测站直接到省中心ꎬ也有先到分中心经汇集和质量控制后再通过计算机网络传到省中心ꎮ由分中心分散接收的方式ꎬ每个分局都要设置通信专线和信息接收前置机ꎬ且各分中心系统维护的技术力量参差不齐ꎬ无法有效对遥测中心站进行维护管理ꎬ导致信息传输出现故障概率增加ꎬ因此水文信息采集流程亟需统一和优化ꎮ同时ꎬ由于缺乏支持多种水文要素的统一的数据接收处理平台ꎬ数据接收处理效率不高ꎬ数据整合困难ꎬ因此需要在数据采集层面实现遥测水雨情㊁墒情㊁蒸发㊁在线测流㊁在线水质监测等多种自动遥测数据的统一接收处理ꎮ(２)缺乏统一的技术标准和应用架构ꎬ信息资源共享困难ꎮ以往水文信息化建设基本都是单独建设ꎬ项目分散ꎬ技术标准不统一ꎬ规范化程度不高ꎬ重硬件轻软件ꎬ使得已建㊁在建乃至将建的各业务系统缺乏统一的技术架构ꎬ在逻辑上难以成为一个有机的整体ꎬ建设成果难以互通㊁信息资源无法共享㊁软硬件环境不能高效利用ꎬ给后期的系统运行维护和系统集成造成很大障碍ꎬ制约了系统的可持续建设ꎮ(３)缺乏统一的数据资源环境ꎬ数据资源尚未有效整合利用ꎮ伴随着水文业务应用系统建设ꎬ已经建成了一批相对独立的数据库ꎬ已经建成基础水文数据库㊁实时水雨情数据库㊁取用水数据库ꎬ正在完善水质数据库㊁地下水数据库等ꎬ所有数据库整合后可建立辽宁省水文数据库ꎮ但是目前全省水文系统尚未建立集中统一的数据资源环境ꎬ因而导致数据存储分散ꎬ数据存储的实体安全保障系数低ꎬ不同程度地存在着安全隐患ꎬ且与具体水文业务处理紧密绑定ꎬ服务目标单一ꎬ数据难以有效地开发利用ꎬ数据价值无法充分体现ꎬ不能很好地提供水文数据服务ꎮ(４)存储计算环境和信息安全亟待进一步完善ꎮ为满足现有数据和业务应用ꎬ配备了服务器和存储设备ꎬ但由于现有硬件资源比较分散ꎬ且随着将来业务的发展ꎬ并发访问量急剧增加ꎬ服务器的性能已渐渐不能满足要求ꎬ从存储计算环境集约化发展出发ꎬ需要将分散部署的硬件和系统资源逐步集中ꎬ搭建统一的云计算平台ꎬ实现系统软硬件资源统一分配和共享㊁设备负载均衡㊁系统应急响应ꎬ保障各类服务不中断ꎬ增强应用服务和计算能力ꎮ现有信息安全防护体系偏低ꎬ局限于网络边界防护ꎬ为保障数据和应用安全ꎬ需要加强信息安全防御㊁安全管理和安全运行维护ꎬ建设本地和异地灾备中心ꎮ２㊀系统智慧化运行维护方案设计２ １㊀设计目标利用先进的高性能计算机㊁数据仓库㊁地理信息㊁大数据分析等现代信息技术ꎬ基于统一的数据模型ꎬ建成 实用㊁先进㊁安全㊁可靠 并且集水文数据存储㊁管理㊁交换㊁服务等功能为一体的水文数据中心ꎮ通过整合㊁补充和完善ꎬ建立统一的水文数据资源环境和共享交换体系ꎬ集中存储全省水文有监测记录以来的全部水文监测数据ꎬ建成支持全省水文业务应用和其他政府部门信息共享和业务协同的水文数据资源中心ꎮ同时水文数据中心作为省水利数据中心的重要分支节点ꎬ实现２者间的信息交换与共享ꎮ２ ２㊀总体框架利用云计算技术㊁中间件技术㊁遥感技术㊁数字地理信息技术㊁大数据存取和处理技术ꎬ结合综合集成的方法ꎬ构建一个面向服务的辽宁水文自动测报智慧化运行维护平台的设计总体框架ꎬ如图１所示ꎮ该系统充分整合数据和信息资源ꎬ实现 资源物理集中㊁业务整合集成 的集中式协同应用ꎬ采用统一架构ꎬ整合已建系统与待建系统ꎬ基于统一信息门户综合集成应用ꎮ总体框架按逻辑分为用户层㊁应用层㊁平台层㊁基础设施层ꎮ用户层基于统一门户系统ꎬ为业务人员㊁管理人员和社会公众人员提供ＰＣ端㊁智能手机端信息服务ꎮ用户可通过有线网络和无线网络通过身份认证进入门户系统ꎮ平台层包括业务公共服务和支撑技术服务ꎬ根据复用㊁共享㊁模块化的设计思想ꎬ以支撑组件作为系统运行的基本单元ꎬ在组件之上搭建应用支撑平台ꎬ为高层应用系统提供通用管理和支撑服务ꎮ基础设施层包括信息１７图１㊀系统智慧运行方案采集与通信传输㊁信息系统运行环境和信息化保障环境ꎬ是信息化支撑与信息系统稳定运行的基础ꎬ需要省水文局统一建设管理ꎬ主要包括水文信息采集体系㊁通信传输网络㊁机房㊁服务器㊁存储设备㊁安全设备㊁基础软件等基础设施ꎮ如图２所示ꎮ２ ３㊀主要设计内容(１)水文综合数据库ꎮ建立水文空间数据库ꎬ依托辽宁省水利数据中心的地理信息图层(包括矢量地图㊁遥感图㊁航拍图㊁地形图和ＤＥＭ高程数据)进行扩展建设ꎮ建立水利工程数据库ꎬ包括水库㊁控制站㊁堤防㊁海堤㊁蓄滞(行)洪区㊁湖泊㊁机电排灌站㊁水闸㊁跨河工程㊁治河工程㊁穿堤建筑物㊁险工险段㊁墒情监测站㊁地下水监测站㊁灌区和城市防洪等信息ꎮ建立站网与监测管理数据库ꎬ以现有的水文整编数据库和站网信息数据库为基础ꎬ建设水文站网与监测管理数据库ꎬ通过抽取㊁迁移和资料收集整编入库等方式完善数据资源ꎮ(２)水文业务应用支撑平台ꎮ构建统一地理信息服务平台㊁统一用户认证平台ꎬ建设地理信息服务平台ꎬ为水文业务信息系统及后续开发的各类应用系统提供统一的空间信息支撑服务ꎬ实现水文空图２㊀系统平台搭建框架图２７间数据的一体化管理和服务ꎬ为全省水文业务应用提供综合性地理信息公共服务支撑ꎮ用户认证平台ꎬ基于统一的技术架构和标准ꎬ实现统一的身份认证和单点登录ꎬ为整个应用系统提供一个统一的入口登录访问ꎬ为应用系统的访问控制ꎬ提供单点登录服务ꎬ提供标准的用户和认证接口ꎬ实现统一用户㊁组织机构的管理和权限控制ꎮ实现对用户和组织机构的集中管理和对业务系统权限控制的协同管理ꎮ(３)水文业务应用服务平台ꎮ应用服务平台采用面向服务体系架构ꎬ构建统一应用支撑ꎬ将各种支撑功能封装成可以调用的公共服务ꎬ并注册和对外发布服务的访问接口ꎬ通过服务调用㊁服务组合和再封装等技术ꎬ实现组件服务的统一调用管理和各类水文业务应用的整合ꎮ(４)运行维护环境在线监测ꎮ系统通过监测数据传输运行以及硬件基础设施的状态ꎬ对其运行环境进行在线监测ꎬ主要内容为:①对采集的数据进行实时在线监测ꎬ结合数据入库情况判定其运行状态是否稳定ꎬ主要判定的指标为数据通畅率以及准确度ꎬ若传输分中心数据通畅率低于标准值ꎬ则可以判定分中心数据传输系统平台存在通讯故障ꎬ否则就是水文测站设备以及通讯网络存在故障ꎻ②结合数据采集㊁入库时间之间的相关度判定其时效性及运行的状态ꎬ若采集传输时间超出设定的阈值范围ꎬ则认为数据时效性较差ꎬ可认定系统采集平台及传输网络存在故障ꎻ③监测各数据采集站点的设备运行状态ꎬ比如蓄电池㊁数据传输通道以及硬件设备的状态ꎬ结合设备的运行状态来判定设备或者传输信号通道的运行情况ꎬ并及时告警ꎻ④对水文测报数据采集系统进行实时监测ꎬ对数据进入数据库㊁实时在线㊁传输信号通道㊁设备硬件运行情况进行监测ꎬ并自动生成专业的报表ꎮ(５)运行维护考核ꎮ①数据质量考核ꎬ通过对采集数据的完成和准确程度进行考核ꎬ对传输数据的质量进行全面分析ꎬ形成数据质量考核报告ꎻ②运行维护日志生成ꎬ对系统故障进行全面追踪ꎬ包含运行维护时间长度㊁运行维护主要内容以及故障恢复的时间以及反馈效果进行分析ꎬ可为以后的故障数据分析以及运行维护操作的改进提供更好的参考依据ꎮ３ 结语(１)水文自动测报系统运行维护平台应包含自动监测监视㊁故障在线追踪㊁智能方案决策处置㊁安全维护操作等功能ꎬ为提高水文测报数据及时性和准确性提供重要的技术支撑ꎬ实现水文测报数据可视化及智慧化的综合管理ꎮ(２)在智慧方案决策设计中可通过配置专家知识库来解决ꎬ该知识库汇集平台运行维护累积经验及处置预案ꎬ可提高平台运行维护效率ꎬ有效降低运行维护成本ꎮ(３)当前平台设计只针对发现故障到故障恢复的过程ꎬ在以后的设计中还可根据设备运行状态ꎬ传输通道畅通率情况进行故障预警ꎬ提前保障平台的高效运行ꎮ参考文献[１]王殿武.辽宁水文发展战略的思考[Ｊ].中国水利ꎬ２００９(Ｓ１):８￣９ꎬ７０.[２]杨英杰ꎬ单丽.辽宁水文事业在改革和创新中长足发展[Ｊ].中国水利ꎬ２０１１(１):８２.[３]王殿武.辽宁水文百年回顾与展望[Ｊ].水土保持科技情报ꎬ２００２(６):４￣５.[４]刘倩.水文现代化建设若干问题及对策探析[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２０１６(１１):３１￣３３.[５]李杰.物联网技术下水文监测系统构建研究[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２０１７(４):５８￣６０ꎬ８４.[６]万鹏ꎬ高振斌ꎬ杨钊.ＧＩＳ系统在山东黄河水文信息化的应用研究[Ｊ].水利技术监督ꎬ２０１７ꎬ２５(５):３４￣３６ꎬ８８. [７]丰亚丽.关于做好水文勘测工作的几点建议[Ｊ].水利技术监督ꎬ２０１５ꎬ２３(５):７８￣７９.[８]张建云ꎬ姚永熙ꎬ唐镇松.我国水文自动测报系统的发展与探讨[Ｊ].水文ꎬ２００６(３):５３￣５６.[９]李达ꎬ叶江南.五道库水电站水文自动测报系统方案设计[Ｊ].黑龙江水利科技ꎬ２０１５ꎬ４３(１０):４９￣５０.[１０]王美玲ꎬ丁强.基于统一标准和统一平台的水文自动测报系统集成与整合[Ｊ].水文ꎬ２０１６ꎬ３６(３):７０￣７４.[１１]刘文荣ꎬ李国平ꎬ苏秀颖.闹德海水库水文自动测报系统的建设与应用[Ｊ].黑龙江水利科技ꎬ２０１６ꎬ４４(８):１２０￣１２１ꎬ１４７. [１２]姚忠天.穆家水库水文自动测报系统信道选择分析[Ｊ].吉林水利ꎬ２０１８(４):５９￣６２.[１３]董磊.水库水文自动测报系统集成设计及应用分析[Ｊ].黑龙江水利科技ꎬ２０１８ꎬ４６(５):１７７￣１７９.３７。
水情自动监测预报系统设计
水情自动监测预报系统设计方案Ver1.0修订记录目录1.概述山洪灾害是山丘区在一定强度或持续的降雨下，因特殊的地形地质条件而发生的自然灾害，它具有突发、破坏性大、防治困难的鲜明特点，山洪及其诱发的泥石流和滑坡，往往对局部地区造成毁灭性灾害，对国民经济和人民生命财产造成重大损失。
近年来，我国山洪灾害问题日益突出，每年都造成大量人员伤亡，严重影响社会经济发展。
水情监测预报系统主要包括水情遥测站网布设、信息采集、信息传输通信组网、设备设施配置等。
适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测容包括：水位、流量、降雨（雪）、风速等。
水情自动监测预报系统采用多种无线通讯方式实时传送监测数据，各通信数据互为补充保证监测数据的实时性和准确性，可以大大提高水文部门的工作效率。
1)2.系统功能1)管理功能：具有数据分级管理功能，监测点管理等功能。
2)采集功能：采集监测点水位、降雨量等水文数据。
3)通信功能：监测中心可分别与被授权管理的监测点进行通讯。
4)告警功能：水位、降雨量等数据超过预设的告警上限时，监测预报系统软件主动告警。
5)查询功能：监测预报系统软件可以查询各种历史记录。
6)存储功能：前端监测设备具备大容量数据存数功能；监测中心数据库可以记录所有历史数据。
7)分析功能：水位、降雨量等数据可以生成曲线及报表，供趋势分析。
3.系统设备组成水情自动监测预报系统由前端遥测站、测量设备、通信网络（超短波中继站）、监测中心站等使部分组成。
主要组成设备为：1)前端遥测站：自动遥测终端机。
2)测量设备：翻斗式雨量计、水位计等。
3)中继站：中继站终端设备——中继机。
4)中心站设备：前置接收机、中心计算机等。
5)其他设备：太阳能电池板及充电控制器、避雷针等。
4.设备功能1)自动遥测终端机设备结构及工作原理示意图：设备功能包括：A、当雨量每产生一个计量单位（1mm）或水位每变化一个计量单位时，自动采集、存贮并向中心发送数据。
水文自动测报技术分析
水文自动测报技术分析摘要：本文主要针对水文自动测报技术展开深入的研究，先阐述了水文自动测报技术的监测仪器选用，然后结合水文自动测报的新技术，提出了新技术的研究与应用展望，主要包括智能化水文综合监测装置的研发与应用、基于4G的水利工程智能监控调度技术的研究与开发、加强信息化与专业化深度融合水利智慧化体系的构建，进而不断的提高水文自动测报技术水平。
关键词:水文；自动测报；技术引言：随着信息技术的现代化发展，使得我国科技研究得到进步，水文信息通过借助现阶段的一些技术不仅实现信息的自动化采集，还实现自动化传输和处理以及控制，其中在这方面尤其是对信息技术和传感技术以及计算机技术的应用，进而不断的提高自动化水平，还便于更好地掌握水文信息，不断的提高水文信息的准确性。
所以有必要加强对水文自动测报技术的研究，提升水文服务于管理，使其旱情和灾情预测得以实现，进一步推动测报系统的发展。
1.水文自动测绘技术的监测仪器选用首先降雨量观测设备。
在进行城市降水量观测的过程中，可加强对JDZ -05型翻斗式雨量计选择，并充分的应用，其中主要的应用原理为环口可实现降水面积控制，待计量达到水量下可翻斗翻转，磁铁吸合干簧管后产生通断信号，便于更好地使用记录仪器，因为它能够提供依据；其次蒸发观测设备。
在实际检测的过程中可以自动遥测蒸发器检测蒸发量为主，进而不仅能达到数据实时传输，还能实现接收指令功能，并注重对观测现场选择，所选择地质作为观测现场不仅要空旷平坦，气流流通。
其中在城市水位观测过程中根据实际情况，加强对水位自动检测仪的选择，且在城市各个水流区域内既要应用浮子式，还要应用超声波式等。
在城市洼地位置水位自动测报系统可选择两种水位观测设备，为0TTRLSTC4O1和感应式数字水位传感器等，一定程度上能确保测量精度；然后流量测验设备。
在进行流量测验的过程中可加强对自动监测设备的选择和应用，并采取相应的设备来实施城市各个水流区域流量测验，其中在这方面可加强对AEM-RS流速传感器的应用，进而不管是流速还是流向能将其测出来，还能清楚实际水温。
水情自动测报系统设计分析
水情自动测报系统设计分析随着科学技术的发展，各行各业都在引入计算机技术、网络技术等多种信息技术，以实现自动化和信息化发展。
而在水情信息化建设中，水情自动测报系统建设也是重要组成部分。
通过设计水情自动测报系统，则能完成水情信息的自动采集和传输，从而对水情进行科学预测，继而为调度工作的开展提供支持。
因此，相关人员还应加强对水情自动测报系统的设计研究，以便更好的推动水情信息化建设。
1GPＲS技术概述所谓的GPＲS技术，其实就是无线服务技术的英文缩写，可以对GSM 网络中为使用的信道进行利用，从而进行中速数据传递业务的提供。
不同于以往的频道传输，GPＲS采用封包形式进行数据传输，因此将以传输资料单位进行数据传输费用计算，传输速率能够达到56－114Kbps。
从特点上来看，GPＲS技术属于SGM系统的一种分组交换技术，能够进行无线IP连接业务的提供，所以可以借助IP0verPPP进行远程接入。
从接入时间来看，采用该技术平均2s就能建立一个连接。
此外，应用GPＲS技术的用户始终处于在线状态，能够迅速完成数据访问。
因此在小数据量的实时传输方面，GPＲS技术具有显著的应用优势。
2基于GPＲS技术的水情自动测报系统设计2.1工程概况。
某水库位于河流干流上，为防洪、供水大型水库，拥有1个中心站、2个分中心站和4个水文站，另外有1个水位站和13个雨量站。
为实现水情自动测报管理，该省对省内各水情测报系统进行统一改造，利用YDH －1终端机进行雨量和水位遥测，并利用GPＲS无线通信进行数据采集，然后将数据传送至分中心站进行统一分析。
2.2系统结构设计。
从水情自动测报系统结构上来看，该系统由25个遥测站、GPＲS网络、水情中心和水情分中心构成。
如图1所示，各遥测站配备有GPＲS模块、YDH－1终端机、水位传感器、雨量传感器、太阳能板和蓄电池。
利用蓄电池，则能对太阳能板收集的能量进行存储，然后为终端机供电。
利用传感器，则能完成雨量和水位信息的自动采集，而终端机则能完成数据的自动存储，并利用GPＲS模块进行数据传输［1］。
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息 中间件技术搭建数据交换平 台， 在 省 中心和全 省各分 中心之 间 以及 流 域机构 、 水利部 之间实现数据 交换 与
共 享 ，从 而 为 各 分 中 心 及 省 中 心 实 时、 准 确 地 报汛 提 供 支 撑 。
（ ３ ） 应 用平 台
和数据 应用 等均应有 安全保 障体 系
支 撑 。 安 全保 障 体 系 包 括 ： 网 络 安 全
要技术 指标 等重要环 节都作 出了明 确规定 。 为适应信息技术高速发展的 新形势 、 新 要求 ， 在 总结示 范 区建设 和运行经验的基础上 ，对 １ ９ ９ ５年版 规范进行修订 ，形成 了 ２ ０ ０ ３年版新
设备 、 数据安全接 口以及 安全管理体 务
流 程 可 分 为 三 个 层 次 ：采 集 平 台 、 交
应 用 平 台基 于 采 集 交 换 和 交 换
平 台提供全省水情信息的查询 、 信息
发布 、 水 文预报 、 业 务管理 等应用 服
务。
１ ． ２ 两 个保 障体 系
换平台及应用平台 ；两个保障体系 ：
用 应 基 于 水 利 、水 文 以及 相 关 的 标
③信 息处理 是贯 穿信息 采集 与
信息传输的信息加工过程 ，包括 ： 信 息分类 、 存储及合理性检查等。
（ ２ ） 交 换平 台
统设计 和建设 的经验 、 教训 ， 认真 分
析测报系统发展趋势 ， 应 用先 进 的 电
子传感 、 通信 、 计算机 、 网络等技术 进
②信 息传输 是负 责通过 公 网或
专 网， 提供测站 、 分 中心 、 省中心之间
数 据 传输 的通 道 。
的基础 部分 ， 是 完成水 、 雨情等信 息 从采集 、 传输 、 处理 、 存储 直至交换共 享全过程的有机组合 ， 也 是水利信息 化建设的基础 。 系统的建设 、 管理 、 使
的 必要 性 ， 最终 提 出 了 系统 软 件 的 典 型设 计 方 案 。 水 文 自动 测 报 系统 相 关 软 件 的研 究 ， 是 为 系统 工程 建设 和
运行 管理提供 参考标准 ， 有助 于该方面相 关规 范、 标 准的尽快 出台， 系统相关软件规 范、 标准的施行是行业 的
需求， 亦是 设 备 研 制 和 各级 系统 建 设 与 管理 的 需要 。 关键词 ： 信息 ； 采 集 ；中 间件 ； 数据交换 ； 定 制
设， 全 面总 结 了我 国水 文 自动 测 报 系
理水文测站信息 （ 包括水文要素和设
备状 态 ） 的综合性 软件 平 台， 主要 包 括信息采集和信息传输 两部分 。
①信 息采集 系统 负责从 水 文测
站 自动采集 、 存储 、 显示、 发送 、 处 理 水文信息至所属分 中心或省 中心 。
规范并经水利部颁布施行 。 但就水 文 自动测报 系统 软件 方 面一直未出现行业 标准 ， 致使不 同的
承包商 所开发 的 自动测报 系统软 件 功能迥异 ，从 自动测报站 Ｒ Ｔ Ｕ软 件 至分中心采集平台软件 ， 甚至应用 软 件均大相径庭 ， 给维护 、 管理 、 数据共
安全保 障体 系 、 标 准规 范体 系 ； 一 个
中图分类号 ： Ｔ Ｖ １ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ８ ３ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ４ — ０ ３
０ 前 言
享 带来 了极 大 的不便 。这就对测 站 Ｒ Ｔ Ｕ软件 、分中心采集平 台软件 、 数 据交 换平 台软件及 应用 服务软 件 的 定制提出了新 的要求。鉴于水 文 自动 测报 系统建 设与应 用管理 工作 中所 存在的上述问题 ， 并结合长期工作实 践与技术探索 ， 笔者就系统相关软件 予 以必要定制提 出初步方案 ， 供大家
运行支撑环境。其中 ， 采 集平 台又分
为信息采集与信息传输两部分 ， 在信
息采集 与信 息传输 过程 中需 对信 息 进行 系列处理 ， 包 括分类 存储 、 显 示
等。
１ ． １ 三 个 层 次
两个保 障体系分别是 ： 安 全保 障 体系和标准规范体系。
１ ． ３ 一 个运 行 支撑 环 境
数 据 交 换 平 台是 利 用 成 熟 的 消
行水文 信息 的 自动采集 、 传输 、 处 理
和应用。国家防汛指挥 系统工程对水 文 自动测报系统的建设 目的 、功能 、
系统结 构 、 技术路 线 、 设 备 配 置 和 主
准、 规 范， 符合业务要求和技术要求 。 同时 ， 系统 的软硬 件设 备 、 信息通 道
２ ０ １ ３年 第 ３期
江苏 水利
水文信总自 动测 报系 统方 寨研究
胡金龙 柏 屏 陈 宁 曹 帅
（ 江 苏省 水 文 水 资 源勘 测 局 ， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ２ ９ ）
摘
要： 叙述 了水文信 息 自动测报 系统的发展 ， 分析 了水情信息 自动测报相关业务 系统的架构 ． 阐述 了研 究
运 行 支 撑 环 境 负 责 在 省 中心 和 各 分 中心 为 数 据 存 储 备 份 、 业 务 应 用
共 同研究 与探 讨 。 １ 业务 分 析 水 文 自动 测 报 系 统 是 防 汛 决 策
（ １ ） 采集平 台
在 水 文 自动 测 报 系 统 投 入 运 用
采集平台是负责收集 、存储 、 管
以前 ， 江河 或水 利水 电工程水文资料 收集全靠人工观测 ， 并通 过电报或有 线 电话进行信息传递。由于 自然环境 限制 ， 站点稀少 ， 人工观测手段 、 信息 传输技术落后 ， 使得信息 量少 且时效 性差 ， 水 文信息 的测 、 报难 以满足 防 洪调度的实际需求 。 水利 部 于 ２ ０世 纪 ９ ０年 代 中期 开始规划并于 ２ ０ ０ ３ 年开 始实施的 国 家 防汛 指挥 系统工 程水情分 中心 建