水情自动测报系统工程案例.
基于stm32的简易水情检测系统设计
基于stm32的简易水情检测系统设计目录第1章绪论 (4)1．1课题研究的目的及意义 (4)1．2课题研究的国内外发展现状 (4)1．3本课题的主要内容 (5)1．4论文结构安排 (6)第2章PH传感器检测模块 (7)2．1 PH检测传感器的组成 (7)2.1.1 PH复合电极 (7)2.2.2 PH传感器 (7)2．2 PH传感器的工作原理图 (8)2．3 PH工作原理 (8)第3章系统整体设计 (11)3．1系统方案论证 (11)3.1.1微处理器的论证与选择 (11)3.1.2液晶显示模块的论证与选择 (11)3.1.3超声波检测模块的论证与选择 (12)3.1.4温度检测模块的选择 (12)3.1.5串口通信的论证与选择 (12)3．2系统电路设计的指标 (13)3.2.1系统框架 (13)3.2.2超声波测距子系统框图 (13)3.2.3 PH检测子系统框图 (13)3.2.4温度检测子系统框图 (13)第4章系统硬件电路的构成 (14)4．1 STM32F407VET6最小系统 (14)4．2水位传感器 (14)4．3温度传感器 (16)4．4 RS-232串口通信模块 (17)4．5液晶显示模块 (17)第5章系统软件的设计 (18)5．1程序编程软件 (18)5．2程序编程软件 (18)5．2 .1程序功能描述 (18)5．2 .2程序的软件设计思路 (19)5．3 ADC程序编程软件 (19)5．4温度采集模块编程 (19)5．5水位采集模块编程 (20)5．6 PH值采集模块编程 (20)5．7显示模块编程 (21)5．8串口通信模块编程 (22)第6章系统调试与数据测量 (23)6．1测试条件与仪器 (23)6.1.1测试条件 (23)6.1.2测试仪器 (23)6．2测试数据及结果分析 (23)6.2.1测试数据 (23)6.2.2测试分析与结论 (24)结语 (25)第1章绪论1．1课题研究的目的及意义自我国改革开放以来，水情检测系统设计获得越来越多其他行业的关注和重视。
雅砻江流域水情自动测报系统建设
雅砻江干流水 电开发 同属一个业 主 ， 而规划建设 的各 梯
级水 电站相互衔接 ， 在水情站网布设 、 水情测报 系统建设 、 水
文预报方案 编制等各个方 面都 相互关联 ，为 了避免重 复建 设、 节约投资 ， 应统 一设计建设流域水情 自动测报系统 ， 为系
统分期实施建设提供依据 。
统野外遥测站 、 系统中心站和软件平 台的组成和功 能结构 ， 并分 析 了系统建设 的难点和创新点 ， 对 大 中型水情 自动 测报系统设 计和建设具有一定参考 意义 。 关键词： 雅砻江 ；水情信息；自动测报 系统
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ ￣ ． ５ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ３ ８ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ １ ３年 ６月
水
电 站 机
电 技
术
Ｖ０ １ ３６ Ｎｏ ． ３
Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ａ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
雅砻江流域水情 自动测报 系统建设
朱成涛 ， 丁 义， 王 小峰 ， 代 小龙
（ 二滩公 司雅砻江流域集控 中心 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ５ １ ） 摘 要： 雅砻江流域水情 自动测报 系统利用先进 的计算机技术 、 网络及 无线通信技术 、 传感器技术 ， 结合流域梯级水 电站建 设、 运行的实际需要 ， 建 立 了一套集全流域水情信息测 、 报、 控、 管于一体 的高度 自动化的系统。 本 文介 绍了系
度不力 ， 造 成洪水灾害。
简易水情检测系统设计
1 系统方案水情检测系统采用现代科技对水文信息进行实时采集、存储和传输的专门技术，有效解决江河流域及水库洪水预报、防洪调度及水资源合理利用的先进手段，是水文现代化的发展方向。
水情检测系统可以实时监测一些人无法靠近的区域或者无需人力来监控的现场。
基于此设计开发出一种多功能、可靠性高、维护方便，可适用于水文、水库、雨量监测的检测系统具有重要的实际应用价值。
图1 简易水情检测系统示意图上图中，a 为容积不小于1升、高度不小于200mm 的透明塑料容器，b 为pH 值传感器，c 为水位传感器。
整个系统仅由电压不大于6V 的电池组供电，不允许另接电源。
检测结果用显示屏显示。
系统方案设计：本系统单片机采用STC89C52RC 为主控芯片，水情显示的硬件为128*64位的LCD 液晶显示器件，pH 值的测量选用pH 传感器，水位的测量选用超声波传感器，电源采用可充电的4节充电电池供电。
传感器和单片机之间的数据传输采用模数转换器AD7705来完成，AD7705可直接接收来自传感器的低电平输入信号，然后产生串行的数字输出，发送给单片机，通过显示屏显示出来。
按键部分具有复位清零功能。
本系统还设置了上下限报警功能，当数值超出范围时发出报警信号。
2 设计与论证2.1 水情信号处理方法（1）液位测量方法超声波水位仪的基本检测原理是：将超声波传感器安装在距水底高H 处并发射出一连串的超声波，超声波在传播过程中，当遇到被障碍物的时候，反射回接收电路。
反射的超声波在空气中传播，接收传感器将接收到的反射信号与发射信号做算法处理，计算出超声波从发射至接收的延迟时间t，根据超声波在空气中的声速c=340m/s，可计算出传感器与液面间的距离s=ct/2，进而可计算出液位值h=H-s。
示意图如图2所示。
图2 液位计算示意图（2）pH 值测量方法pH 值是最常用的水质检测指标之一,天然水的pH 值多下几部分：单片机最小系统、键盘电路、显示模块、超声模块和模数转换器模块。
闹龙河水库工程水文自动测报系统
１ 流域 及工 程概 况
闹龙河发源于小 兴安 岭南麓 松 嫩平 原过 渡地 带 的低 山 丘陵区。闹龙河流域 属大 陆性 季风 气候 ， 季节 变化 明显 ， 冷
２ 水 文 自动 测报 系统建 设 的必 要性
闹龙 河水 库 上游 流域 形 状呈 狭 长型 ， 流 多且 分布 均 支
匀。洪水 主要 由暴 雨形成 ， 道 比降较 大 ， 河 洪水来 势急 ， 涨 起
将１００ ａ 遇洪峰 流量７ ８ｍ ／ 削减为５ ０ｍ ／ ， ０ 一 ４ ｓ ３ ｓ 闹龙 河水 库是我省纳入全 国 防洪 重点 中 型水库 之一 ， 防洪任 务繁 重 。
闹龙 河水 库坝址位于闹龙河 下游 ， 北安 市东８ｋ ｍ。坝址 以上 集 水 面积 ３ ９３ｋ 占闹龙 河 流 域总 面 积 的 ９ ． ％。 ４ ． ｍ ， １４
２１ ０ １年 第 １期 （ ３ ） 第 ９卷
黑 龙 江 水 利 科 技 Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌｇ ｆ ｔ ｏｓｒａｃ ｅ ｏｇｉ ｇＳｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙｏ Ｗａ ｒ ｎｅｖｎｙ ｌ ａ ｅ ｏ ｅＣ
Ｎｏ １ ２ １ ． ．０ １
（ ｏａ Ｎ ． ９ Ｔ ｄ ｌ ｏ３ ）
摘 要 ： 闹龙河水库是黑龙 江省 防洪重点 中型水库 ， 建立水文 自动测报 系统非 常必要 ， 系统 中合理 布设遥 测网站 ， 心安排配置 在 精
设 备和土建 工程 ， 软件功能作用 ， 发挥 实施效果 明显 。
Байду номын сангаас
关键词 ： 水库 ； 文测报 ； 网布设 ； 水 站 设备配置 ； 实施效果 中 图分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ８３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
而必 须外 排的渠段 １ ２是 内排 ， 地下水水 质 良好 ， 村 且不具 备 自流外排条件 的渠段 ， 特地下水 内排入总下 渠。在总 干渠渠 坡脚 两侧衬砌混凝土板下埋设透水 暗管集 水 ， 每隔一定 间距 设 一逆止式集水箱 ， 集水 箱 出水管 的 出 口下 缘距 渠底５ｃ ｍ。 当地 下水 水位高于渠 内水位时 ， 地下水通 过集水 暗管汇 人集 水箱 ， 逆止式 阀门 自动开启 ， 由出水 管排入 渠 内． 使地下水 位 降低 ； 当地下水水位低于渠 内水 位时 ， 逆止式 阀 门 自动关 闭 ， 防止渠水外渗 。 ３ ８ 渠坡 防护设计 ． 为 了汇集 和排 除渠道坡 面雨水 ， 防止渠 坡冲蚀 和雨水 渗 入危及渠道安全 ， 需对渠道坡 面进行 防护。渠坡 防护措施 是 在渠道衬砌板顶至 一级 马道 坡面采用 现浇混凝 土板 防护 ； 一 级马道 以上渠坡及填方渠段 背水 被面设 置排水 沟。 ３９ 渠外截排水 沟、 ． 防护堤及防护林带布置 为排除总干渠外地 面的坡水 ， 通 串流 区和总干 渠截 断 疏 的原有排水通道 ， 需要渠外 设置 截洪 排水 沟 （ 简称截 流沟 ） 。 截流沟一般位于左岸防护林 带的左侧 ， 采用 土渠 。当渠道穿 过山堑 、 山坡地段 ， 形较 陡 ， 地 为保 护渠 道安 全 ， 流沟采 用 截 浆 砌石护砌。
4.水情自动测报系统工作流程(教材)
水情自动测报系统工作流程目录第一章概述 (3)1.1 系统组成 (4)1.2 系统功能 (5)第二章信息采集 (6)2.1 信息源 (7)2.2 传感器 (7)2.3 遥测终端（RTU） (7)2.4 系统工作体制 (8)2.5 电源系统 (9)2.6 防雷和接地系统 (10)第三章信息传输 (10)3.1 通信设备 (11)3.2 通信方式 (12)3.2.1 超短波通信 (12)3.2.2 短波通信 (12)3.2.3 卫星通信 (12)3.2.4 PSTN通信 (12)3.2.5 GSM/GPRS通信 (12)3.2.6 混合通信方式 (13)第四章信息接收 (13)4.1 数据接收单元 (14)4.2 通信控制软件 (15)第五章数据处理系统 (16)5.1 计算机网络 (17)5.1.1 安全分区 (17)5.1.2 网络工作流程 (18)5.2 应用软件 (19)5.2.1 水调平台软件 (19)5.2.2 实时计算软件 (20)5.2.3 水文预报软件 (21)5.2.4 调度软件 (22)5.3 信息发布 (23)5.3.1 水情信息网站 (24)5.3.2 短信发布软件 (26)第一章概述水情自动测报系统（以下简称系统）是利用遥测、通信、计算机和网络等先进技术，完成流域或测区内水文、气象、汛情、工情等信息的实时采集、传输和处理，为工程防洪、兴利、优化调度提供服务的自动化系统。
系统由各种传感器、通讯设备、计算机网络及相关软件组合而成。
可分为遥测站、信息传输通道（简称信道）和中心控制站（简称中心站）三部分。
系统的工作流程可概括为信息采集、传输、接收和处理（见图1.1）。
图1.1 系统工作流程图1.1 系统组成1）遥测站。
可实现自动收集雨量、水位和其它参数的实时数据。
在中心站的控制下按一定方式把这些数据编排成脉冲信号，通过信道传递到中心站。
遥测站的仪器设备有雨量计、水位计、编码器、数传机、电台和电源设备等。
新疆北疆供水工程水情自动化测报系统
４ 结语
从近年来投入 一次 调频 功能运行状 况来看 ，一次 调频 运行 状况 良好 ，能够 满 足 电网 的要 求 。所 以功 率 闭环 回 路 、前馈 回路 、调 门流 量特性流量 曲线是 电厂一次调频 最
［ ３ ］ 王一振 ，马世英 ，王青 ，马世 俊． 大型 火电机 组动态
频率响应特性【 Ｊ 】 ．电网技 术，２ ０ １ ３ ．
２ ０ １ ３ 年第 １ ６ 期
（ 总 第 ２ ５ ９ 期）
中阖高 新技书／ 止 ＼ 业
Ｉ ｃ ， ¨ ＾ “Ｉ ｃ Ｈ Ｔｔ Ｃ¨ Ｅ ｔ Ｅ Ｒ Ｐ＾Ｉ ；￡＃
ＮＯ． １ ６． ２ ０ １ ３
（ Ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ ． ２ ５ ９）
１ ２１
４ 水情 自动测报系统 的结构配置
要有高的性能指标和可靠性 。 （ ２ ）监测 的精度要求较高 。本系统为输水工程 ，水量
２ 水情 自动化系统概况
引水供水工 程水情 自动测报 系统是引水 供水工程信 息 管理 系统 的主要 组成部分 。依据设计 ，引水渠 道沿线共设 了２ ５ 个水情遥测站 。上述测 站分 别纳入 “ ６ ３ ５ ”、顶 山 、三 个泉 、沙漠 、 “ ５ ０ ０ ”５ ． ￣ ／ － 管理处进行 管理 ，最终 由建管 局 统一 调度 。该 系统 建设 的 目标 是利用 已建设 的通 信和计算 机网络系统 ，建设建管局水情 自动化测 报系统 中心站 １ 个， 分钟 ，在这个过程 中主汽压 由１ ３ ． ５ ＭＰ ａ 下降到 １ ３ ． ２ ＭＰ ａ 。 由上述模 拟实验结 论可得 出 ：一次调频 只在ＤＥ Ｈ侧 的 方式 动作 时 间最 短 ，却 有一 定 的超 调 量 ；一 次调 频 只在 ｃ ｃ ｓ 侧 的方式动作 时 间最长 ，负荷变化 相对缓 慢 ；一 次调 频在 “ Ｃ Ｃ Ｓ＋Ｄ Ｅ Ｈ”方式 下具有 以上 两种方式 的特点 ，即
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。
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。
白龟山水库遥测系统北斗卫星信道建设
白龟山水库遥测系统北斗卫星信道建设熊启龙;刘永强;徐章耀;郭广涛【摘要】针对河南省白龟山水库水情自动测报系统的现状，提出以短信和北斗卫星2种信道同时作为系统主信道的升级改造方案，极大地增强系统的稳定可靠性和抵抗自然灾害能力，解决在连续阴雨天气、交流电停电、网络中断等极端条件下系统不能独立正常运行的问题。
其在利用北斗通信信道方面作出的成功探索，对其它水情自动测报系统的建设有很好的借鉴意义。
%In view of the current situation of automatic hydrologic information measuring and reporting system in Baiguishan Reservoir of Henan province, this paper presents the system upgrading scheme with two channels of SMS and satellite as main channels at the same time. It greatly enhances the system reliability and the ability of resisting natural disasters, and solves the problem of the abnormal operation of the system under some extreme conditions of continuous overcast and rainy weather, AC power or network disconnecting. Its successful application in using the Beidou communication channel sets up a good example for constructing other automatic hydrologic information measuring and reporting systems.【期刊名称】《水利信息化》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P51-54)【关键词】水情自动测报系统;短信信道;北斗卫星通信信道;双信道【作者】熊启龙;刘永强;徐章耀;郭广涛【作者单位】水利部淮河水位委员会水文局，安徽蚌埠 233001;河南省白龟山水库管理局，河南平顶山 467000;河南省白龟山水库管理局，河南平顶山 467000;河南省平顶山水文水资源局，河南平顶山 467000【正文语种】中文【中图分类】TV697;TN927河南省白龟山水库位于淮河流域沙颍河水系沙河干流上，平顶山市西南郊，距市区约 2 km。
德化涌溪梯级电站水情自动测报系统总体方案设计
５ ・ ６
小水电 ２ ８ ０ 年第５ （ １ 期） ０ 期 总第 ４ ３
利 用其强 大 的网络体 系 和数据 处理能 力 ，发挥 其 良 好 的人机 界 面及 监控 节点 易于扩 充等 功 能 ，实 现水 情 和其它生 产设 备信 息平 台一致 。
计算机应用
纤传输 的各水 库 坝顶 的水位 、降雨 数据 ，预 处理后 将 水 、雨数据 打包 通过 串 口向梯级 计算 机监 控系统 传送 。
型号水 位测 量站及 雨量站 接入需 求 。此外 ，系统应 能适 应计算 机硬件 和软件 技术 的发展 ，具 备局 部设 备更 新换代 能力 。 ２２ 泉 州水利部 门的水雨情 自动 测报 系统现状 ．
为年 降水总 量 的 ７ ．％ 。 ３２ 涌溪三 级水库 电站是涌溪 流域首 期开发 建设 的 骨干 电 站 。 坝 址 以 上 集 水 面 积 ２４ｋ ２ ２ ｍ ，总 库 容
流 。多年平 均 降水量 ｌ７０ ３ｍ ０ ． ｍ，年 降水 量分 布 不 均匀 ，多集 中 于梅 雨 和 台风 季 节 ，４～９月 降水 量
节 ，地 质 灾 害发 生 率 高 ，容 易造 成 交 通 中 断。 而 水 、雨 情 信息对 主 汛期 的水 库 调 度 运行 尤 为重 要 ， 因此 系统 的准确性 和可靠 性必须 从设备 的选 型贯穿 至信 号传输 通道等 环节 。 ２ ）开放性 和可 扩展 性 系统设 有接 口预 留 ，满 足 日后不 断增 加 的不 同
实现 了对 ３ 座电站的远程实时监控，生产现场实行 少人 值守 。
２ １ 设 计 原 则 ．
１ ）准确性 和可靠 性
心地域 分 布非常广 ，地形 变化 复杂 ，梅雨 和台风季
嶂 ，山体雄 伟 ，河 床坡 降大 ，集流快 ，属 山区性 河
海河二道闸水文自动测报系统设计
海河二道闸水文自动测报系统设计摘要结合海河二道闸水文观测设施的实际情况，进行了自动控制技术方案的设计研究，并着重阐述了系统架构设计与系统软件设计，为海河二道闸建立水文观测设施自动化系统提供了技术支持。
关键词海河二道闸；水文；自动测报系统；RTU；设计海河二道闸建成于1985年，是一座以泄洪、蓄水、供水、防咸、通航为主的节制闸。
为了及时了解水雨情和完成防汛抗旱工作，自建闸起就设立了水文观测设施。
主要有设于水闸上、下游的水位观测设施及闸管所内部水文气象站2个部分。
虽经过多次更新改造，部分设备老化，观测主要由人工完成，精确率较低。
根据海河二道闸水文观测的实际情况，结合自动化技术主要采用RTU技术，设计一套基于RTU的高效、准确度高的水文观测系统。
1 系统结构海河二道闸水文观测设施主要由2个部分组成：一部分位于水闸上下游的水位观测设施；另一部分位于所内部水文气象站，包括蒸发、雨量、风速、风向仪、温度、湿度、气压。
本系统采用传感设备测量各水情值，利用RTU是Remote Teminal Unit的简称，既远方数据终端，实时采集、分析、计算和传输水文测量数据[1-2]。
本系统采用1台工控机进行控制，可以实时记载数据，并可以实现历史记录查询和显示曲线图像等操作，并可通过工控机传输发布，与之相连接的计算机可以通过Web使用IE浏览器进行控制。
海河二道闸水文自动测报系统主要由前端传感器、RTU、GPRS及数据接收终端组成。
由前端传感器测量出各水情值经由RTU分析经GPRS传输给数据接收终端（图1）。
1.1 前端传感器1.1.1 水位测量装置。
采用遥测水位计（WFH-2）全量机械编码水位计（包括传感器部分和显示器部分）数显实时水位，感测天然水体水位的变化，同时通过轴角编码器将水位模拟量转换为数字信息量，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。
测量范围：40 m。
准确度：10 m量程时，±0.2%FS以内；>10 m 量程时，±0.3 %FS以内。
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。
太平湾电站水情测报自动化系统的建设与应用
２ 水 情 自动 测 报建 设 的必 要 性
１ ８ ￣ ９ ７年 ，太平 湾 电站 没 有 安 装 水情 测 ９５ １９
报 系统 期 间 ，太 平 湾 电厂 每 年 防汛 用 的水 文 资料
主 要依 靠 人 工 观 测 上游 ２ ． ｋ 处 水 丰 电站 的 出 ９６ ｉ ｎ 库 流 量 ，其 次依 赖 上 游其 它 水库 电报 传来 的各 种
３ ． ｉ， 峰 流 量 ４ ０ ３ｓ按 洪 水 重 现 期 ５０ ０ １ 洪 ０ｎ ４６ ０ｍ ／ ； ０
现 微小 差 错 ，可 能 造成 不 小 的损 失 或严 重 的不 良
后果。
年 校核 ， 核洪 水位 ３ ． ｉ， 校 ３２ｎ 洪峰 流量 ５ ０ Ｓ 。 ６１０Ｉ ／ ｎ ｓ 重 现期 ｌ０ ０ 年洪水位 ２ ．ｉ， ９ ｎ 洪峰流量 ３ ９０ ３ 。 ５ ６ ０ ｍ／ 总 ｓ
梁志海 ， ： 等 太平湾电站水情测报自动化系统的建设与应用
太 平湾 电站水情测 报 自动化 系统 的建设与应用
梁志 海 ， 庆 福 ， 小军 ， 张 孙 魏 樱
（ 东北 电 网有 限公 司太 平 湾发 电厂 ， 宁 丹 东 １ ８ ０ ） 辽 １０ ０
摘
要 ： 过 无 线 电传 输 技术 ， 平 湾 电站 水 情测 报 自动化 系统 将库 区及 上游 流 域 的 降水 量 、 通 太 主要 站 位 的水 位 及 换算 出
中图分 类 号 ： Ｖ７ ６ Ｔ ３
文 献标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：６ １ １ ９ （ ０ ９ ０ — ０ ７ ０ １ ７ — ０ ２ ２ ０ ）４ ０ ２ — ４
水库水情自动测报系统实施计划方案
水库水情自动测报系统实施方案目录第1章系统简介 (4)1.1 系统介绍 (4)1.2 系统构架 (5)1.2.1 现场部分 (6)1.2.2 中心工作站 (7)1. 3 预报系统模型及分析方法选择 (7)第2章系统功能和性能 (9)2.1系统功能 (9)2.1.1采集功能 (9)2.1.2存储功能 (10)2.1.3数据通讯功能 (10)2.1.4管理功能 (10)2.1.5自检功能 (11)2.1.6防雷抗干扰功能 (11)2.2系统性能 (11)2.2.1先进性 (12)2.2.2可靠性 (12)2.2.3兼容性 (14)2.2.4可扩充性 (14)2.2.5易维修性 (14)2.2.6经济性 (15)第3章系统设计依据和原则 (16)3.1 系统设计 (16)3.2 系统设计依据 (16)3.3 系统设计原则 (17)第4章监测项目和测点布置 (18)第5章设备选型及安装方案 (20)5.1 监测设备选型 (20)5.1.1 水位传感器 (20)5.1.2雨量传感器 (20)5.1.3电源部分 (22)5.1.4 遥测终端RTU (24)5.1.5 避雷器 (25)5.2 监测设备安装方案 (26)5.2.1 电台的安装及调试 (26)5.2.2 雨量传感器的安装 (27)5.2.3 水位计的安装及调试 (28)5.3.4水情遥测终端的安装 (28)5.3 避雷系统 (36)第6章水情自动预报软件设计 (38)6.1 项目总体方案及实现目标 (38)6.2 总体构成及子系统 (41)6.2.1 系统总体构成 (41)6.2.2 专业功能 (46)6.3 信息输入模块 (46)6.3.1 系统结构方案 (47)6.3.2 水雨情遥测数据镜像 (47)6.3.3 水雨情数据查询修改 (47)6.3.4 气象预报信息录入 (49)6.3.5 水库基本信息查询修改 (49)6.3.6 预报参数查询修改 (50)6.3.7 工作内容及实施策略 (51)6.4 水雨情查询模块 (51)6.4.1 实时监视 (52)6.4.2 图形基本操作 (52)6.4.3 数据查询操作 (54)6.4.5 雨量图形查询 (57)6.4.6 水情图形查询 (59)6.4.7 水雨情报表查询 (60)6.4.8 工作内容及实施策略 (61)6.5 实时洪水预报模块 (62)6.5.1 系统结构方案 (62)6.5.2 自动滚动预报 (63)6.5.3 入库洪峰水位经验预报 (63)6.5.4 半分布式新安江模型预报 (64)6.5.5 河道洪水预报 (66)6.5.6 入库实时预报模型 (67)6.5.7 预报洪水分析 (68)6.5.8 预报方案评价 (69)6.5.9 工作内容及实施策略 (71)6.6 预报成果管理与输出模块 (72)6.6.1 预报结果维护 (72)6.6.2 预报成果保存与查询 (73)6.6.3 预报成果网页查询 (74)6.6.4 预报成果上传 (75)6.6.5 工作内容及实施策略 (75)第7章项目预算 (77)第1章系统简介1.1 系统介绍某水库水情自动测报系统根据设计要求，在河道两旁建设2个水位观测站、1个雨量观测点，选用已建设好的20个雨量监测站点，使用无线数传电台传输方式，与某水库管理所信息中心连接起来，完成对某水库水情的自动监测，并采用是以新安江三水源模型为基础的降雨径流自动预报为主的水情自动预报系统，供管理者决策。
水利工程管理技术——任务二 水情自动测报与洪水预报调度
任务二 水情自动测报与洪水预报调度
三、水情自动测报系统的组成结构
水情自动测报系统一般由一个中心站，若干个中继站、数个或数十 个，甚至上百个各类遥测站组成。中心站主要负责数据的收集和处理， 测站则主要是收集信息并编码发送。根据系统的规模、作用和要求的不 同，中心站和测站的结构也不尽相同。
1.中心站
中心站主要由前置处理机、主机、收发信设备、外围设备及电源等组 成。一个典型中心站的结构如图6-2所示，值得注意的几点是:
建筑物等)既要全，又要有代表性。 2.本系统范围内及周围地区的无线电通信资料，这是选择无线通信
的频段，频点及工作方式的需要。 （二）站网论证
站网论证对确定系统规模至关重要，站网论证主要是选择最佳的站网 分布密度及其位置。
任务二 水情自动测报与洪水预报调度
图6-32 雨水情自动监视
任务二 水情自动测报与洪水预报调度
水情自动测报系统按功能可以分为三大部分:即数据采集、数据传输 和数据处理，如图6-1所示。
图6-1 水情自动测报系统的组成
任务二 水情自动测报与洪水预报调度
二、水情自动测报系统的任务
1.数据采集装置通常为一具有A/D转换接口的传感器，有时装置还 具有显示、存储、打印等功能，这些采集装置往往称之为非电量电测仪。 此外还应包括传感器或电测仪的工作环境，如浮子或水位计的测井等。
1.信道传输误码率，超短波信道; 2.系统畅通率大于90%两个条件。 同时，电路设计要根据国家无线电管理委员会有关规定及用户调研 结果，选用合适的工作频率及工作方式，并根据现场查勘图进行设计、 现场电测和电路设计来确定整个系统最佳组网方案。
任务二 水情自动测报与洪水预报调度
四、水情自动测报系统的组建及运行管理
水库水情自动测报系统开发研究
・０ ・ ２ ７
根据该 工程的实际情况 ， 工作体 制选用为 自报方式 。
制一个子 流域 ， 每个 子流 域 内按 泰 森多边 形分 块 ， 在 为便 于 考虑 降雨分 布不均匀以及上下不 同单 元块洪 水传播 的影响 ， 以一 个雨
２ ３ 水情 自动 测报 系统 通信 方 式 的优 化研 究 ．
水 库 水 情 自动 测 报 系 统 开 发 研 究
郭 天 明
摘 要： 以某水库综合 自动化 系统为研 究背景 ， 经过对 多种监控 系统 方式的 比较和从 工程 的具体 实际情 况 出发 ， 究采 研 用 了集散式监控 系统（ 分布 式控 制 系统） 以局域 网的形式把 各测控站 、 中心站 经光纤链路 组成 网络 ， ， 分 开发 了相 应的监 控 系统软件 ， 目前该 系统 已经建设 完成 ， 运行安全 、 定 ， 生 了良好 的经济效益和社会 效益。 稳 产
关键 词 ： 控 系统 ， 库 ， 时 性 监 水 实 中 图 分 类 号 ：Ｖ ９ ． １ Ｔ ６７ １ 文献标识码 ： Ａ
１ 工 程概 况
某水库水 情 自动测报系统覆盖 范 围为水 库坝址 以上 流域 ， 覆
盖面积 为 ３ ２ｋ ５ ｍ 。根据 Ｓ ６ －４水文 自动测报系统规范 ， Ｌ １９ 站网布 某 水库工 程总库 容 为 ４９９万 ｍ ， ９ 工程 等级 为 Ⅲ等 ， 计洪 设 设原则 以及 拟建水库的实际情况 ， 经站 网论证 和对 系统 覆盖 范 围 水标 准为 ５ ０一遇 ， ０ ０一 遇校 核 ， 于半 干旱 地 区， １０ 属 水资 源十分
自动测报系统在龙滩水电工程中的应用
区 分布与降雨分布相一致。龙滩坝址多年平均径流量 ５８ ０ 亿 ｍ， ３径流的年际变化较平稳 但径流年内分布不均， 汛期 （－１月） ５ ０ 水量占年水量的８．％。平、 ２８ 枯水期（１ １月至次 年４ 水量占年水量的 １．％． 月） ７２ （〕 ３洪水特性。红水河的洪水特征与暴雨强度、 地区分 布、 走向、 持续时间等密切相关。一般龙滩坝址在４ ５ － 月出 现中小洪水， 此后进人主讯期（ 一 月）流域暴雨洪水频 ６ ８ ， 繁， 且易出现大洪水，０ ９％以上的年最大和洪峰流量大于 １０ 耐／的洪水出现在此期间， ００ ｓ ０ 其中以７ 月份占 最多，月 ８ 份以后洪水渐小， １ 月底汛期结束。龙滩坝址实测最大 至 ０ 洪峰流量 １ ９０ ｓ１ ８ ８ ９。龙滩坝址流域， ６ ｍ／（９ － － ） ０ ＇ ８０ ２ 暴雨频 萦， 支流众多， 洪水此消彼涨， 造成龙滩坝址洪水形成成因比
电量 １ 亿 ｋ ｈ ８ Ｗ－ｐ ７ 另外， 龙滩上游的水电工程对龙滩工程的径流和洪水调 节有一定的影响， 其中南盘江上游的天生桥水库（ 二级水库） 的调节影响最为明显； 下游的岩滩水库回水对龙滩坝址顶托
影响严 重。
２ 龙滩水情自动测报系统
｝ Ｒ 施工期和运行期的安全度汛、 协调发电与防洪的矛
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终端机（RTU） MOSCAD-M
串行水位计1
串行水位计1
并行水位计
太阳能板 充电控制器
蓄电池
雨量计
图6-4 中继站组成框图
水利工程管理技术
水情自动预报系统工程案例
(七)中继站 双中继(多云尖中继、多云寺中继)冗余热备份的实现: 在MOSCAD一M中配置一个网络通信配置文件(network config)，对主中继站和备 份中继站进行定义，将两条通信路由(可以很多)写入该文件，在系统调试时，将此文 件下载到RTU内，双中继冗余热备份即告成功。 本系统各站(遥测站和中继站)每天都向中心站传输5次电源电压，这样可随时知道 遥测站设备及电源是否运行正常，同时也了解了两个中继站的运行状态。 中继站主要功能有: ①数据转发:既可以集合转发，又可以通信链路方式转发命令和有关遥测站数据。 ②状态报告:每日必须采集报告5次(8时、14时、20时、0时、2时)本站电池电压。 ③具有遥测站功能，可以接入水位、雨量、流量等传感器，测量相应水文参数。 ④可以实现信道自动切换，当主信道故障时，自动启用备用信道向中心站传输数 据。
太阳能板 充电控制器
蓄电池
图6-3 遥测站组成框图
水利工程管理技术
水情自动预报系统工程案例
遥测站主要功能有: ①当水位在规定时间间隔(6min)内变化1cm或雨量变化1mm时自动发送信息给中 心站及分中心站。本次发送失败，下次发送的同时补发上次未发送成功的数据。 不管采用何种量级发送都发送采集的所有增量(水位1cm、雨量0.5 mm)过程数据。 ②定时自报:无雨或水位不变时，每日必须采集报告5次(8时、14时、20时、0时、 2时)数据和本站电池电压，以报告设备工作状况和收集资料。 ③具有定时掉电功能。 ④具有数据在站存储功能，配备后备电池保证数据不丢失，用于水文数据整编。 ⑤具有通讯路由自动选择功能。具有数据向多个目的地传送功能。 ⑥具有主用、备用信道自动切换功能。 ⑦通讯信道侦听功能，当信道忙时，自动延时发送。
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水情自动预报系统工程案例
⑧具有现场设置站号和数据发送量级功能。 ⑨具有人工置数功能。 ⑩可以根据需要随时设置为中继站。
Motorola产品
(七)中继站 中继站中的中继机与遥测站RTU 完全相同，与遥测站可以互换。如 果相邻遥测站之间可以通讯，则其 中任何一个遥测站设备可以直接改 为中继站兼遥测站，实现通讯路由 的自动选择。中继站的组成框图见 图6-4。
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水情自动预报系统工程案例
系统通信流向如下:佛库坝上、佛库坝下、佛子岭、白莲崖、上土寺、太阳 遥测站的数据只发送到佛子岭水库中心站，其他各遥测站均分别发送到佛子 岭水库中心站和磨子潭水库中心站。
为了避免碰撞，应尽量减少数据发送频度。具体做法是:雨量采用0.5 mm采集 存储，达到1mm时发送0.5 mm增量过程数据。通常情况下，备用中继站不转发 数据；只有在主中继站出现故障的情况下，备用中继站才开始转发数据，这样可 以有效地减少数据量，避免碰撞。 (五)系统联网 为了充分利用已建和在建水情自动测报系统资源，本系统的水文数据接入六安水 情分中心，并同时传输到安徽省水情中心(省防)。 ①通过坝址中继站将信息传至六安水情分中心，六安可实时监控、检索、处 理、转发信息
水情自动预报系统工程案例
(六)遥测站 本系统中遥测站有水位雨量站、单雨量站和单水位站三种类型，测量参数有水位、 雨量。遥测站的主设备为RTU和收发信机，遥测站实例图如下，组成框图如图63。
Motorola产品 避雷器、天馈 线 通信电台
雨量计
终端机（RTU） MOSCAD-M
串行水位计1 串行水位计1 并行水位计
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水情自动预报系统工程案例
主 讲 人： 张峰 安徽水利水电职业技术学院
2015.04
水情自动预报系统工程案例
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水情自动测报系统工程案例
安徽省某大型水库水情自动测报系统简介 (一)概述 该水库位于淮河支流淠河东源上，与上游水库构成梯级水库，流域面积1 840 km2， 流域内地形为山区，形状呈扇形，地势南高北低。流域平均高程为715 m。多年平均降 雨量1 540 mm，年来水16亿m3。 系统规模为2：2：13，即系统由2个中心站，2个中继站和13个遥测站组成。 支持水情自动测报系统的自联网，并通过本地区四水库联网系统，将本系统采集 的数据传输到安徽省防办。系统采用超短波无线通信方式组网，预留有线信道接 口，可连接有线信道。
图6-1 佛子岭、磨子潭水库水文自动测பைடு நூலகம்系统组网图
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(三)设备选型 遥测站数据终端机(RTU)、中心控制终端(即前置机FIU)、通信电台选用 Motorola公司产品，水位、雨量传感器选用南京水利水文自动化研究所等知名 厂商的产品，太阳能电源选用宁波太阳能光板，免维护蓄电池选用合资企业产 品。 (四)通信设计 系统采用超短波频点227.95 MHz进行通讯组网。 本系统的通信组网有两个特点:两个分中心，两个中继站互为冗余热备份。两 个分中心接收的是相同遥测站且是相同中继站转发的数据。解决双中继热备 份，避免同频干扰和数据传输碰撞，是本系统通信设计关键。本系统采用在 遥测站发送的数据中包含通信路由和发送目的地，中心站接收到数据后给予 确认，这样有效地保证了遥测站的数据通过指定的中继站发送到指定的分中 心。由于有了确认信号，遥测站就能知道数据是否正确地发送到指定目的地， 因此也就知道何时需要启用备用中继站。中继站即使不需要转发数据，每天 也向中心站报送平安报以表示设备工作正常。
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②进入水情传输网，省水情中心、淮委及国家防办能实时获取水库水雨情信息， 达到信息共享 ③实现水库实时联机预报调度 ④实时信息15min内到省水情中心 系统联网示意图如图6-2所示，图中虚线所示为备用通信路由
图6-2 佛梅响磨水文自动测报系统联组网图
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(二)水文组网 该水库水情自动测报系统由2个分中心站(位于两梯级水库的水库管理处),2个互 为备份的中继站、13个遥测站构成。其中，7个测站为单雨量站、2个测站为水位雨 量站、4个测站为单水位站。组网示意图如图6-1所示)
在本系统组网设计中， 每个测站的RTU均可以 兼作中继站，每个遥测 站信息可以通过两个不 同的路由传送到中心站