水位雨量监测南京水利水文自动化研究所姚永熙30页PPT
水文自动测报系统课件：第2章 水文数据自动遥测
▪ 降雨强度大，翻斗翻转总水量大； ▪ 降雨强度小，翻斗翻转总水量小； ▪ 从而产生随降雨强度变化的翻斗计量误差
翻斗计量误差公式
仪器测量值﹣仪器自身排水量 翻斗计量误差= -----------------------------------------×100%
仪器自身排水量
5、仪器安装 6、仪器安装完毕的检测 （1）用水平尺检查承雨口水平。 （2）检查圆水泡是否居中。 （3）人工翻转翻斗数次，检查翻斗翻转斗数与计数器是
dy dx
f
( x)
当静态特性为一直线时，直线的斜率即为灵敏度，且为一常数
2、分辨力：是指输出端产生可以观测到的变化量时所对应的被 测量的最小变化值。 3 、测量范围、量程：
测量范围——测量系统所能测量到的最小被测量（输 入量）与最大被测量（输入量）之间的范围。
量程——测量系统示值范围的上限值与下限值的代数 差称为量程。量程又称满度值，表示测量系统能够承受 最大输入量的能力。
量程>10m时，≤±0.3%
（8）水位轮转动力矩： ≤0.015N·m
2、压力式水位计
▪ 压力水位计由水位传感器、通气电缆、水上部分 （水位显示、记录器）组成。
主要技术指标
（1）水位变幅：一般为0～5m、0～10m和0～20m； （2）水位准确度：在0～10m测量范围内基本误差为
±lcm、±2cm、±3cm三种； （3）时间漂移：24h不超过基本误差； （4）温度漂移：不超过基本误差(0～40℃)。
⑶降雨强度测量范围：0.01～4mm/min；
⑷翻斗计量误差： ≤±4%（在0.01～4mm/min雨强范围）；
⑸输出信号方式： 磁钢—干簧管式接点通断信号；
⑹开关接点容量： DCV≤12V，I≤120mA；
英国,意大利的水文管理和水情自动测报系统
英国,意大利的水文管理和水情自动测报系统
姚永熙
【期刊名称】《水利水文自动化》
【年(卷),期】2000(000)002
【摘要】笔者随水利部水文局考察团去英国、意大利考察,重点了解这两国的水文监测和水情自动测报系统的现状。
在英国,具体了解了一个地区(相当于中国的省级)水文机构。
在意大利,访问了意大利国家水文管理机构,与其主要工作人员进行了讨论,了解了他们的预报中心。
由于考察时间很短,本文仅作些简单介绍,难免有片面之处,仅供参考。
1
【总页数】4页(P57-60)
【作者】姚永熙
【作者单位】南京水利水文自动化研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P33
【相关文献】
1.牡丹江水文局水情自动测报系统 [J], 李春;丁新军;苑红洁;邓惠清
2.刘老涧水文站水情自动测报系统改造 [J], 徐楠;杜亮
3.潮州供水枢纽水情自动测报系统中的水文设计 [J], 范瑞冬
4.富春江流域水情自动测报系统及其水文预报软件包 [J], 吕峰;陶永格;耿洛桑
5.四川省雅砻江流域水情自动测报系统水文站建设工程设计报告通过审查 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水位雨量监测南京水利水文自动化研究所姚永熙共32页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
水位雨量监测南京水利水文自动化研 究Байду номын сангаас姚永熙
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
对水文自动测报系统防雷问题的认识
对水文自动测报系统防雷问题的认识
姚永熙
【期刊名称】《水利信息化》
【年(卷),期】2008(000)004
【摘要】雷电影响是造成水文自动测报系统损坏、故障的重要原因.随着系统建设的发展,对系统防雷保护的认识也日趋完善.介绍了雷电对水文自动测报系统的影响途径,水文自动测报系统的防雷要求,对系统的防雷,尤其是对外部防雷保护措施的认识,以及对一些防雷技术问题的讨论.
【总页数】6页(P15-19,24)
【作者】姚永熙
【作者单位】水利部南京水利水文自动化研究所,江苏,南京,210012
【正文语种】中文
【中图分类】TM862;TN697.1
【相关文献】
1.广播电视发射台防雷问题及措施 [J], 付生华
2.基层气象台站防雷问题浅析及其解决方法 [J], 汤丽娟;王军
3.建筑电气工程防雷问题分析 [J], 王贤
4.金沟河引水枢纽除险加固工程自动化监控系统防雷问题探讨 [J], 刘金伟
5.关于变电站二次系统防雷问题的相关研究 [J], 邓桥
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水资源(水量)监测技术方法.pptx
方米以内;
2030年，全国用水总量力争控制在7000亿立方
米以内。
2019-11-8
谢谢聆听
14
2.用水效率控制红线
监督考核指标
2015年，全国万元工业增加值用水量比现状 下降30%以上，农业灌溉水有效利用系数提高 到0.5灌溉用水量降到400立 方米以下，规模以上工业企业用水重复率提 高到90%，城镇节水器具普及率达到85%以上。
2019-11-8
谢谢聆听
9
2、问题
一是当前我国水文站网总体密度较低，不能满足防汛抗旱减灾、 水资源管理、水环境和水生态保护等方面的要求，特别是为中 小河流治理、防治山洪灾害、抗旱、行政区界水资源管理服务 的站网非常稀少。
二是自动监测与应急机动监测能力较低，水文自动测报系统整 体覆盖率不高，特别是地下水、土壤墒情、水质等要素的监测， 大部分还是人工监测；应急机动监测能力整体不强，没有形成 应急机动监测体系。
设区市界控制断面的选取原则：
省界断面中可以兼做区市界断面的应作为区市界 控制断面（涉及到左右岸界时应根据实际用水量
谢谢聆听
21
取水计量监测目标
大中型灌区取水口取水计量和资料复核 率达到60%
2015年 大中型灌区取水口取水量监测与资料复 核率达80%
基本满足各流域各省级行政区取水许可 总量控制监测要求
2019-11-8
谢谢聆听
22
行业用水监测目标
2015年前，对确定的国家重点用水监控单位，重
点监控万元GDP用水量、农田实际亩均灌溉用 水量、工业用水重复利用率、城镇人均生活用水 量等指标
2019-11-8
谢谢聆听
16
2.2 水资源水量监测站网规划的思路与目标
南京水利水文自动化研究所.
5 质量记录
《质量记录表格汇编》
南京水利水文自动化研究所
7
程序编号 版本号/修订码
NSY-ZS-C/1-5。5。3-03 C/1
内部信息交流控制程序
页次
1/1
1 目的
确保及时、准确地收集、传递及处理有关信息,以对质量管理体系(包括非体系运行信息）的有效性进 行沟通。
2 范围
适用于本所各部门之间的信息交流。
3 职责
3.1 所部(管理层）、管理者代表必要的协调解决。 3.2 各部门负责各自工作范围内的信息（包括非体系运行信息)的收集、传递与处理。
4 程序
4.1 对质量管理体系正常运行时所产生的各种信息,如管理评审记录、设计和开发记录、监视和测量记
录等，各部门直接按照体系文件的规定收集、传递并处理。
4.2 对于体系文件未明确做出规定的工作信息的处理,由有关部门以《工作信息联络单》的形式传递于
4.2 记录的收集、标识、归档
a） 各部门管理员应及时收集、汇总、整理各类记录。所有的记录应有明确标识，保持顺序号或日 期、页码的连续以便于检索；
b） 记录的归档方式应便于存取与查阅,一般以本册、文件夹、活页夹等方式保存。一般情况下各 部门应每月对记录整理一次，装订成册，每年进行一次总的归档，以便于查阅；
关文件的批准.
3。7 产品(项目）负责人负责对本产品(项目）相关文件及顾客提供的技术文件的识别、验证、管理，
负责组织与产品（项目）有关的技术文件的整理、归档，部门负责人进行监视及验证.
4 程序
4.1 文件分类与编号
4。1.1 质量管理体系文件包括以下几类：
a）质量方针和质量目标 b）质量手册 c）程序文件 d）作业文件: 本所研制、生产的各种产品的标准（国标、行标、企标、含图纸、技术资料、作业 指导书、检验规范，集成项目及其附属技术文件），工作标准（岗位工作人员任职要求、岗位职责等）, 管理标准(部门管理制度）,外来文件等 e）记录文件
水情自动测报系统及其在实时洪水预报中的作用
水情自动测报系统及其在实时洪水预报中的作用
鲍良钝;姚永熙
【期刊名称】《水利水文自动化》
【年(卷),期】2000(000)002
【摘要】在我国960万km^2的土地上,江河众多,其流域面积在1万km^2以上的就有79条。
我国江河洪水灾害主要集中在7大江河的中下游平原地区。
这些平原的地面高程处于江河洪水水位以下,主要靠堤防保护其安全。
在这里居住着我国半数以上的人口,也是我国的经济、政治和文化中心所在地。
天然降水在我国的时间分布和空间分配上都极不平衡,再加上下垫面的千差万别。
【总页数】6页(P5-10)
【作者】鲍良钝;姚永熙
【作者单位】南京水利水文自动化研究所;南京水利水文自动化研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P336
【相关文献】
1.水情自动测报系统及其在实时洪水预报中的作用 [J], 鲍良钝;姚永熙
2.富春江流域水情自动测报系统中应用ARNO洪水预报模型的经验 [J], 黄孔海;吕峰;陶永格
3.水情自动测报系统的实时联机洪水预报 [J], 马奇正
4.在水情自动测报系统中洪水预报的几种软件模式 [J], 陈伯云
5.东风发电厂水情自动测报系统中的洪水预报 [J], 陈鸣;唐海行;李成俊
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
国内外应用水文仪器简析
第38卷第4期2018年8月水文JOURNAL OF CHINA HYDROLOGYVol.38 No.4Aug., 2018国内外应用水文仪器简析姚永熙(南京水利水文自动化研究所，江苏南京210012)摘要：国际标准化组织（ISO)和世界气象组织（WMO)对监测水文参数的仪器和方法发布了比较全面 的标准要求。
国内也已有基本符合国际标准的水文仪器标准和水文测验规范体系。
比较起来，国内外对 在用水文仪器的技术要求有一些不同，一些不同是合理和可以接受的，有不少差别体现了国内的不足，应该注意改进，以利于水文测验的发展。
关键词：水文仪器；国内外标准要求；比较分析中图分类号:P335 文献标识码:A文章编号=1000-0852(2018)04-0025-04自然界的水文要素随时间而变化，具有不可重复 性。
在研究水文规律中，需要准确的历史水文要素资 料。
在处理国际河流和区域水资源问题时，也必须依 据各方都认可的水文要素资料。
除了测验方法外，应 用的水文仪器应达到统一规定的技术要求，测得的水 文要素才能被普遍应用。
为此，国际标准化协会(ISO)早在1970年代就制订了 30多项各类水文仪器设备标 准，规定了所有主要水文仪器的技术要求。
国际气象组 织(WMO)也制订了气象水文仪器的技术标准要求。
这 些国际标准和技术要求，已基本被各国认可。
我国早已 成为ISOTC113 (国际标准化组织113技术委员会) 成员，参与制订水文仪器国际标准。
同时也在1970年 代以后开始制订我国水文仪器标准。
我国水文仪器标 准基本都符合相应的国际标准要求，但由于国内一些 应用技术环境不同，实际应用的水文仪器及其技术要 求和国外应用的有一些差别。
一部分差别体现了国内 的水文实际情况，有其合理性。
另一部分差别可能是国 内外技术发展的不同，也许是我们应该考虑发展的。
也 有一些差别体现了国内的不足，是应该注意改进的。
1940年代，我国按照美国德国当时的水文仪器，仿制了转子式流速仪、水位计、泥沙采样器等水文仪 器，这些仪器可以认为符合当时的国际水平技术要求。
明渠流量测验方法和自动测流仪器
明渠流量测验方法和自动测流仪器
姚永熙
【期刊名称】《水利信息化》
【年(卷),期】2003(000)001
【摘要】介绍明渠流量自动测量的方法和经过实践使用的仪器设备.对一些新仪器的测流原理进行了分析.根据实际使用结果,比较了几种实用方法.
【总页数】9页(P1-9)
【作者】姚永熙
【作者单位】水利部南京水利水文自动化研究所,江苏,南京,210012
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.明渠测流槽不分离水流流量的计算方法 [J], 张志昌;刘亚菲
2.明渠测流仪器的应用技术与发展趋势 [J], 胡红宇;刘明举;陈文刚
3.PC—1501袖珍计算机自动测流仪在明渠测流中的应用 [J], 孙正东
4.明渠流量测量和全自动明渠流量计 [J], 黄学彬
5.明渠测流方法及智能流量计的研究 [J], 姚博文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水文环境监测-雨量监测PPT
整体方案
•在监测点安装雨量传感器 •雨量传感器接入数据采集仪 •设备太阳能供电（60W太阳能板30AH锂电池） •数据采集仪可以实时采集数据，通过4G信号和云端服务器通信，将数据上传至监测平台（电脑网页端， 手机APP，微信小程序）
物联网云分析控制中心
系统。广泛用于水文，水利，城市防汛和其它专业领域都有广泛的用途。 具体由雨量传感器，数据采集仪、通讯系统、供电系统、整体支架、水质监测平台
六部分组成。可实时雨量，日累计雨量等诸多要素；。数据采集仪具有数据采集、实时 时钟、数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。 系统内置大容量FLASH存储芯片；多种通讯接口可以很方便的与计算机建立有线通讯连 接，若选配4G无线通讯模块还可实现设备与计算机监控中心的远程无线连接。
抗干扰：输入、输出采用光电隔离，抗干扰能力强 稳定性：具有看门狗电路，自动 复位功能，保证系统稳定运行 具备智能采集、转发、存储，具有自动、人工召测功能 数据 保护：掉电采用电池供电数据保护，设置的参数以及历史数据可掉电保护； 支持按键人工 置数，硬件地址1~255，历史数据存储间隔1~240min 通讯方式：可选配RS232、RS485、USB、 WIFI、以太网、ZIGBEE、光纤、GPRS、433M、LORA、NBLOT、卫星、CAN总线等多种通讯方 式 采用工业标准设计，适合于各种极端环境条件
THANKS !
4G传输
4G传输
TDD-LTE：3GPP R9 CAT4下行150 Mbps，上行50 Mbps FDD-LTE：3GPP R9 CAT4下行150 Mbps，上行50 Mbps WCDMA：HSPA+ 下行速率 21 Mbps 上行速率 5.76 Mbps TD-SCDMA：3GPP R9 下行速率 2.8 Mbps 上行速率 2.2 Mbps GSM/GPRS/EDGE：MAX下行速率 384 kbps 上行速率128 kbps 无线网络类型：TDD-LTE、FDD-LTE、WCDMA、TD-SCDMA、GSM/GPRS/EDGE 工作模式：透明传输模式，HTTPD模式，FTP模式 设置命令：AT+命令结构 网络协议：TCP/UDP/DNS/HTTP/FTP 支持简单透传方式
降雨量监测.pptx
情况。
优化方案
根据地形、气候等因素，采用空间插值、回归 分析等方法优化设备布局，提高监测精度和效
率。
设备安装调试与维护保养
安装调试
设备安装前应进行现场勘察，确 保选址合理；安装过程中应遵循 相关规范，确保设备安全、稳定 运行。
维护保养
定期对设备进行巡检、清洁、校 准等维护保养工作，确保设备性 能良好；同时，建立设备档案， 记录设备使用情况和维修历史。
的供电；通信模块则采用无线或有线通信方式，将监测数据实时传输至
数据中心或相关部门。
降雨量监测技术应
03
用
野外降雨量监测
监测设备
野外降雨量监测通常使用翻斗 式雨量计、虹吸式雨量计等设
备进行测量。
数据传输
监测数据通过无线通讯方式实 时传输到数据中心，确保数据
的及时性和准确性。
应用场景
适用于农田灌溉、水资源管理 、环境监测等领域。
行业应用前景展望
农业领域
01
在农业领域，降雨量监测对于指导农田灌溉、预测农作物产量
等具有重要意义，未来将得到广泛应用。
城市规划与建设
02
降雨量监测数据可以为城市规划和建设提供重要参考，如排水
系统设计、城市内涝预警等。
环境保护
03
降雨量监测有助于评估生态环境状况，为环境保护和治理提供
科学依据。
面临的主要挑战及应对策略
监测设备简介
雨量计
用于定点监测降雨量的专用设备，具 有测量精度高、稳定性好等特点。
雨量气象站
集雨量监测、数据采集、传输等功能 于一体的综合性监测设备，适用于野
外、森林防火等场合。
遥感监测设备
通过卫星、飞机等遥感平台搭载传感 器对大范围区域进行降雨量监测的设 备，具有覆盖范围广、监测精度高等
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。
水位雨量监测南京水利水文自动化研究所姚永熙PPT课件
影响压力水位计水位测量准确性的因素
• 传感器因素（陶瓷电容传感器优于固态压阻式）） • （1）压力传感器的零点漂移对水位测量的影响 • （2）压力传感器的灵敏度漂移对水位测量的影响 • （3）压力传感器的线性、温度漂移对测量的影响 • 环境因素 • （4）大气压力变化对水位测量的影响 • （5）波浪对水位测量的影响 • （6）流速对水位测量的影响 。 • （7）含沙量对压力水位计测量精度的影响 • （8）水体含盐度变化对水位测量精度的影响
H=Ct/2
换能器安装在水中的，称之为液介式 超声波水位计，而换能器安装在空气 中的，称之为气介式超声水位计，后 者为非接触式测量（见右图）。
由换能器安装高程可以得到水面高程， 也就是水位。
第15页/共30页
一种液介式超声波水位计
技术指标 ··测量范围：单级0.5～10 （15m），可联四级达到
60m量程。 ··盲 区： ≤0.5m ··使用环境：
水位测针—— 用于实验室和小的堰槽法流量计中的水位测量
悬锤式水位计—— 用于地下水位测量。国外常用于水位测井内的水位
测量，国内没有这样使用。
第4页/共30页
浮子式水位计
• 浮子式 日记水位计 • 浮子式长期自记水位计 • 浮子式遥测（编码）水位计
第5页/共30页
浮子式遥测（编码）水位计
水位编码器的作用
第16页/共30页
超声波水位计的特点
• 超声波水位计是无测井水位计的一种 。 • 气介式超声水位计 和水体没有接触，优点明显： • （1）避开了水下环境。 对流速、水质、含沙量都没有
任何限制。 • （2） 空气中的环境有利于提高仪器功能和准确性。 • 气介式超声波水位计主要用于不宜建井，也很难架设