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1IEEE802.3网络技术标准2IEC60950-91信息技术设备的安全3GB23128操作系统标准4SL199-97水文自动测报系统通信电路设计规定5SL61-2003水文自动测报系统技术规范6SL250-2000水文情报预报规范7DL/T5051-1996水利水电工程水情自动测报系统设计规定8SL330-2005水情信息编码标准9IEC60870-6数据通信传输协议10SL276-2002水文基础设施建设及技术装备标准11SL196-97水文巡测规范12SL21-90降水量观测规范13GBJ138-90水位观测标准14GB50179-93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V 30% (任意5分钟内);高活跃状态下计算机CP负 荷率V 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6300h4.3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22遥测终端机台23卫星电台套24接插件及连接线缆套25太阳能电源板块220W6太阳能充电保护器个27免维护畜电池块212V/24Ah8接口面板及仪器筒个210法拉第筒个25.5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40000h5.5.2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:一40C〜+ 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)条件下,用户甚至还可在不用到现场,在远程即可对具有非常大的系统扩展性ACS50C进行固件升级,自动补数功能:在信道因某种原因导致数据未发送成功时, ACS50C会将数据保存,并在信道恢复正常后再将数据发送出去,从而大大提高系统畅通 率各种传感器适配模块,可以将各种类型的传感器转换成标准接口5.5.3 BD (北斗)卫星通信终端生产厂商:神州天鸿 产品型号:YDD-3-01技术指标:天线波束宽度:俯仰方向25〜90°,水平方向0〜360 ° ;频率:接收S波段,发射L波段,抗雨衰能力强,对雨雾衰减小于0.3dB接收灵敏度:C< -157.6dBW接收信号误码率:W 1X 10-5首次捕获时间:w 4秒(从开机通道接收并解调出信息所需时间)失锁再捕获时间:1秒传输时延:v 5秒发射EIRP值:》13 dBWMTBF(平均故障间隔时间):25000小时功耗:平均功耗w 6W发射最大功耗v 100W环境条件:湿度98 %(45C)工作环境温度-30〜+55C电源:9〜32V DC接口标准:RS232可随时上下电5.5.4 DT4100 GPRS DTU无线传输装置生产厂商:南京南瑞 产品型号:DT4100DT4100是一款工业级低功耗GSMc线传输装置。
通过该产品,可以在远程遥测终端和数据中心之间建立透明传输通道, 实现二者之间的数据交换产品具有极低的空闲功耗(<2mA,H作温度范围宽(-40 C-+85 C),可在极其恶劣的环境 条件下应用同时低功耗的特性也可明显降低遥测设备 的电源容量,从而带来设备体积以及 运输成本的减小主要特点:■超低功耗,空闲功耗仅相当于市面上其它产品的 1/10■工作温度范围达到扩展工业级标准■防雷等级高,适合野外应用■自弹式SIM卡接口,使用方便■包含电源防反接功能■支持多数据中心■支持纯透明模式传输■支持数据中心采用动态域名■支持短信备份(GPR传输失败时通过短信重发数据)■可以作为纯Modem#用,支持使用标准AT命令操作■包含独立的配置接口,可通过该接口进行参数设置或查看动态信息 主要技术指标:1. 电源■供电电压:5V DC - 32V DC■空闲功耗:<2mA@12V■ GPRSS 信平均功耗:100mA@12V2. 无线射频■ EGSM900/1800Mhz■符合 ETSI GSM Phase2+标准■短信息服务功能:支持text及PDU点对点(MT/MO,小区广播■GPRS Class 2-10■编码方案:CS1-CS4■符合SMG31bit技术规范3. 接口■天线接口 : 50 欧姆特性阻抗/SMA阴头■ SIM卡接口: 自弹式■电源接口 : 凤凰端子(2芯)■ RS232串行口 :凤凰端子(3芯),波特率300-115200bps■ RS485串行口 :凤凰端子(2芯),波特率300-65536bps■ RS232配置口 :凤凰端子(3芯),波特率300-1。