水情遥测站建立技术方案说课讲解

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：

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≤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≤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MTBF＞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CPU负荷率≤30%（任意5分钟内）；高活跃状态下计算机CPU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≤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5℃～40℃，湿度小于90%（40℃）环境下可确保工作。

（6）设备的综合MTBF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

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

生产厂商：南水产品型号：JDZ05-1

技术指标：

➢承雨口内径：ф200＋0.6mm；

➢分辨力：0.5mm；

➢测量精度：±0.5mm（自身排水量≤25mm时），±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≥1MΩ；导通电阻≤10Ω；接点工作寿命在50000次以上；

➢工作环境：温度0℃～60℃湿度≤98%RH，40℃（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：≤50uA

➢工作电流≤50mA