水库水雨情测报系统 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
一、概况
1.1 工程简介
1.1.1 自然概况及洪水情况
1.1.2 水库工程建设情况
1.2工程建设必要性
1.3 工程建设的可行性
水库水雨情自动化检测系统是一种先进的水文气象参数实时采集和传输、处理系统。它应用通信、遥测和计算机等技术手段来完成雨量、水位、流量等各种参数的实时处理，并以其来实现防洪、供水、发电等优化调度，提高水资源的合理开发利用，其经济效益和社会效益是十分显着的。
水库自建库以来，水库的管理人员具备了丰富的水库管理、运行经验，通过各种手段积累了大量水库流域内的水情资料，这些水情资料为建设系统提供最基本的数据依据。
我国从七十年代末开始建设水情自动测报系统和闸门监控系统，目前技术已经成熟。特别是进十年来，我国大中型的洪水调度系统的建设已逐步普及，使得水库洪水预报、实时预报及水库洪水调度自动化技术得到了迅速发展，并日成熟。流域雨水情信息采集及传输系统、数据处理及中心控制系统的硬件设备、传感器等的生产步入规范化和定型化阶段，设备故障率极低。
综上所述，为了确保XX水库防汛的安全运行，提高管理质量，充分发掘水资源的潜力，进—步提高流域内水库的经济效益和社会效益，建设XX水库水雨情自动化监测系统是可行的。
二、总体设计
2.1目标任务
2.1.1目标
遵照国家防汛抗旱总指挥部印发的《水库洪水调度系统设计与开发规则》及《水情自动测报系统规范》，根据全国防汛指挥系统和水利信息化建设要求，水库水雨情自动画监测系统的设计目标是：建成“先进、实用、可靠、统一、可扩展”的水雨情自动化监测系统，在国内具有领先水平。
建成的洪水调度系统应具有下列功能：
●野外遥测站为无人值守站，全天候工作，具有良好的防雷能力；
●系统设备结构简单、维护方便、性能先进、可靠性高、省电定型产品；
●实时采集、传输、接收各遥测站的水情信息，并实现实时动态显示；
●用计算机网络系统实现实时数据处理，在线实时水雨情测报；
●利用计算机网络系统通过Internet/Intranet向主管部门发送水情数据、传递水情信息；
2.1.2任务
2.1.2.1 水情自动遥测系统
1.遥测站网规划：主要依照《水情自动测报系统规范（SL61-94）》和《水情站网规划技术导则（SL34-92）》的规定和XX水库建设水库洪水调度系统的要求，结合流域的自然地理情况，进行站网规划。
2.站网设计：应按照国家防汛抗旱总指挥部1999年8月制定的“水库洪水调度系统设计与开发规则”，结合流域的自然地理情况，在满足水库洪水调度、洪水预报精度、预见期的要求下，合理进行站网设计。
3.通信电路设计：通信设计应满足实时、可靠、准确、方便地传输水情数据的要求。通信电路的质量应保证在99％的时间内，数据传输的误码率不大于1×10-4。
4.站网防雷设计：水库流域地处山区防雷设计是保证遥测站运行可靠重要手段，也是可靠性重要指标。
2.1.2.2水库环境视频监测系统
1.水库环境视频监测系统具有功能：实时监测水库被监测范围内环境情况，实时监测水库水位变化其情况。
2. 水库环境视频监测系统应能通过INTERNET/INTRANET网络系统或电信公众网传输其它汛情数据信息，达到资源共享。
2.1.2.3信息化网络系统
信息化网络系统的主要功能：信息化网络系统管理，数据库管理，各种数据传输与交换管理，资源共享，办公自动化管理，等其它管理功能。
2.2设计依据
水库水雨情自动监测系统自动化系统设计应遵循以下规范、规程的要求：
SL61-94《水情自动化测报系统规范》；
DL/T5051-1996《水情自动测报系统设计规定》；
SL34-92《水文站、网规划技术导则》；
SL/T102-1995《水情自动测报系统设备基本技术条件》；
SL/T180-1996《水情自动测报系统设备遥测终端机》；
SL/T181-1996《水情自动测报系统设备中继机》；
SL/T182-1996《水情自动测报系统设备前置通信控制中心》；
SL199-97《水情自动测报系统通信电路设计规定》；
国家防汛抗旱总指挥部1999年8月制定的“水库洪水调度系统设计与开发规则”；
国家防汛指挥系统总体规划和设计纲要；
全国水利信息化规划大纲。
2.3系统总体结构
2.3.1系统组成
XX水库水雨情自动化监测系统总体构架拟采用10/100M快速以太网技术，WINDOWS 2000网络操作平台，以Client\Server方式组建信息化网络系统，为实现全管理处LAN和WAN网络服务平台提供基础条件，为建设XX水库数据库系统、雨水情自动遥测系统、视频监测系统系统等提供先进、实用、稳定、可靠的网络体系，实现资源共享，大大提高水库管理水平，最大限度地发挥水资源的效益，促进经济社会的可持续发展。系统结构如图2-1所示。
2.3.2系统功能
2.3.2.1水雨情自动测报系统
水情自动测报系统主要功能：在水库流域内形成一个能控制流域降雨时空分布特性的遥测信息采集网络，利用各种通信方式实时地自动完成流域内水雨情信息采集、传输到中心站，并将采集水雨情信息通过局域网络存入数据库。
2.3.2.2视频监测系统
视频监测系统的主要功能：实时监测被监测范围内的环境情况、水库水位变化情况等，防止人为蓄意破坏水库相关设施，减轻工作人员工作量，通过网络通信系统将监测实时画面传送到上级防汛调度指挥中心，为防汛调度决策提供参考。
2.3.2.3信息化网络系统
信息化网络系统的主要功能：为流域内水雨情信息采集、视频监测系统、数据库管理、办公自动化等提供一个数据平台。
2.3.3系统结构
2.3.3.1自动测报系统
水库水情自动测报系统是一种先进的水情气象参数实时采集和传输系统，主要包含有自动雨量计、自动水位计、遥测数传仪、通信设备、中心控制仪、计算机工作站等组成，如图2-2所示。
2.3.3.2视频监测系统系统
视频监控系统结构如图2-3所示，主要包括摄像设备、视频服务器、控制设备、传输设备及监控中心设备等。系统以传输网络为平台，以摄像设备为基础，以计算机网络为工具，通过人机交互操作，实现水库监测对象的实时数据传输。
视频监测系统具有主要功能：
1．实时、动态的监测被监控对象；
2．对监控图像进行本地/远程录像，回放、检索； 3．远程控制云台；
4．系统的信息传递和图像、数据显示功能。 2.3.3.3信息化网络系统
信息化网络系统主要包含核心交换机、中心服务器、数据库、系统管理中心、低端交换机、路由器等。该系统主要为洪水调度、雨水情测报、信息传递提供运行平台。
通信设备
通信设备
遥测数传
中心控制仪
太阳
能中心站
自动
水自动
雨计算机工作站
信息化网络中
图2-2 水情自动测报系统结
数据采集终端
服务器 网络交换机
路由器
卫星地面站
用户工作站
省市防汛网络
公共通信网
图2-4 水库信息化网络系统拓扑结构
2.3.3.4相关系统
相关系统是指洪水自动化调度系统、水情自动遥测系统外的系统，大坝安全监测系统、电视监控系统、办公自动化系统等，均可进入信息化网络系统中心的系统。
2.4本设计范围
本设计范围主要完成水情自动化测报系统、视频监控系统、信息化网络系统。
三、水情测报通信组网设计
3.1组网原则
XX水库水情测报通信组网应遵循以下原则：
●通信设计应满足实时、可靠、准确、方便地传输水情数据的要求。
●通信电路的质量应保证在99％的时间内，数据传输的误码率不大于1×10-4。
●选择具有高可靠性的工作体制。
●通信组网方案应满足遥测水情(水位)站位置不变。遥测雨量站位置原则上不变的要求，并应尽量减少中继站数目及中继级数，使系统结构简单合理实用可靠。站点的选择力求安装、运行维护及看管方便。
●通信设备应选用技术先进，经济实用，经鉴定合格，质量上乘的产品。
●遥测水情站网设计应满足水库洪水调度、洪水预报精度、预见期的要求。
3.2测报系统站点选择
依据《水情自动测报系统规范（SL61-94）》和《水情站网规划导则（SL34-92）》的规定和XX 水库洪水调度系统的要求，在水库流域内形成一个能控制流域降雨时空分布特性和水库各种来水情况的信息采集网络，结合流域的自然地理情况，在满足水库洪水调度、洪水预报精度、预见期的前提下，XX水库遥测水情站点的选择通过反复论证，拟确定雨量站5座；水位站4座；分中心站1个，中心站1个。
3.3通信方式选择
水情测报系统目前采用的通信方式有超短波、卫星、短波、有线通信GSM（CDMA）短消息等五种方式。
3.3.1五种通信方式的性能比较
3.3.1.1超短波通信
超短波通信是采用超短波230MHZ频段组网，该频段是国家无线电管理委员会指定的数
据传输专用频段。
超短波通信方式的优点是：信号传输比较稳定，质量较好，又具有一定的绕射能力，是我国目前水情自动测报系统中应用最多，技术上也较成熟的通信方式。
超短波通信方式的缺点是：传播距离较近，受地形限制，在山地通信时需设置中继站。
3.3.1.2 卫星通信
近几年，通信卫星VAST系统、Inmarset-C海事卫星及神州天鸿卫星通信系统在水情自动测报系统应用也日趋增多，而且也日趋成熟，是未来水情测报的一大发展方向。
卫星通信方式的优点是：传输质量最好，传输距离不受限制，覆盖面积大，受地形、气候的影响小，组网灵活。设备的抗雷击能力强。
卫星通信方式的缺点：神州天鸿卫星通信系统和Inmarset-C海事卫星通信系统在收费上采取使用时收费，不使用时不收费的方式，但依然有较高的使用成本，而且系统天线仰角较低，在某些陡峭的山脚下，建站有困难。通信卫星VAST系统设备体积较大，功耗大，系统建设成本高，且不利于维护管理。
3.3.1.3 短波通信
短波通信是利用短波在电离层的反射来进行的通信。
短波通信方式的优点是：传播距离较远，受地形限制较少，投资少，建设快，抗破坏能力强。
短波通信方式的缺点：受电离层、气候的影响，通信质量差，信道稳定性差。
3.3.1.4 PSTN系统
PSTN（Public Switching Telephone Network）遥测报汛网络系统是近年来在水情和其他部门迅速崛起的－种具有高可靠性、组网灵活、成本低、维护方便等优势的新型通信传输手段。但由于系统运行通话费用较高，运行成本高，而且发送数据间隔较长，不能及时实时地反映上游的水雨情，也不能真正做到水库调度自动化。
3.3.1.5GSM（CDMA）短消息系统
GSM（CDMA）短消息是电信部门向用户提供的一种数字通信资源，是一种无线通信公网。水利上
主要是使用GSM（CDMA）短消息系统的短消息平台进行组网。
点对点的短消息业务是由短消息业务中心完成存储和前转功能的，短消息发送到短消息中心后，先存储在短消息服务器上，然后再转发到接收机上。
利用短信息平台组网，具有以下优势：
系统响应速度快，传输时效好，信道稳定可靠。
系统容量较大，可传输的数据量较大。信息量限制为140个字节(7比特编码，160个字符)。
GSM（CDMA）信道无需中继，即可用于无线远程传输，加上它属于双向通信，可方便地实施远程控制，所以组网十分灵活。
GSM（CDMA）系统设备体积小、重量轻、功耗低。由于不需要架设室外天线，安装方便，一次性建设投资少，维护管理简单，运行费用较低。
3.3.2通信方式的选择
从上述对比分析可见：对于XX水库水雨情自动化监测系统而言，卫星通讯虽优点多但运行成本相对较高，短波通信虽廉但质量太差，超短波需要建设中继站，而在水库流域范围基本上都有GSM 或CDMA手机信号覆盖，所以我们建议在本系统中我们认为使用GSM（CDMA）短消息通信方式为最佳方案。
四、水情测报信息传输设计
4.1信息传输设计原则
XX水库自动测报信息传输设计必须遵循以如下设计原则：
◆传输设计应满足实时、可靠、准确、方便地传输水情数据的要求。
◆传输电路的质量应保证在99％的时间内，数据传输的误码率不大于1×10-4。
◆选择具有高可靠性的工作体制。
4.2信息传输工作体制选择
目前，水情自动测报系统信息传输体制基本上分为自报式和应答式两种方式。
4.2.1两种体制的工作方式
自报方式：当水情发生一个计量单位的变化时，(即雨量变化1mm，水位变化 1cm)，遥测站实时自动采集存贮，并立即向中心站发送这些数据。这种方式的特点是各遥测站主动报数，中心站被动接收。
应答方式：当水数据发生变化时，遥测站自动聚集和存贮这些数据，但并不立即发送，只在接收到中心站的召测命令后，才将存贮的最新数据发送给中心站。这种方式的特点是中心站主动召测，而各遥测站被动响应。
4.2.2两种体制的性能比较
4.2.2.1系统结构及设备复杂程度
自报式体制的数据单方向传输，因而仅需要单向信道，系统结构简单。遥测站只发送，不接收，中心站只接收，不发送，因而设备的软硬件简单，设备投资低，设备维修容易。
应答式体制属双向通讯，需要双向信道，系统结构复杂。遥测站和中心站均需具备发送和接收功能，设备软硬件复杂，投资高，维修困难。
4.2.2.2电源消耗
自报式体制的遥测站在不发送数据的时处于微功耗状态，用7AH蓄电池组和小容量太阳能光电板浮充方式供电，体积小、重量轻，便于实现结构一体化设计。
应答式体制的遥测站因接收机一直处于接收守候状态，因而电源功耗大，通常为自报式测站的数十倍以上，需要特大容量的太阳能光板浮充供电，蓄电池容量也要求较大。使用交流供电，则使供电设备复杂，且存在引进雷击的危险。
4.2.2.3 实时性
自报式体制即测即发，实时性很强。
应答式体制只有在中心站召测时才发，实时性较差。
4.2.3 工作体制的选择
由上述对比分析可见，自报式体制的大多性能优于应答式体制。
4.3水情信息网络传输方式
4.3.1网络平台确定
网络平台的确定包括硬件平台和软件平台两大部分。硬件平台的建设主要是选择先进实用、性能稳定的网络设备、服务器、工作站等设备，建立良好的网络拓扑结构。软件平台的建设主要包括操作系统、数据库系统、应用软件开发系统三部分内容，在软件选型、研究开发过程中着重考虑以下因素：
★先进性好：在Windows 32位平台上，选用Visual Basic、Visual C++ 等最新版本计算机编程语言，按客户机/服务器结构设计开发系统软件；
★实时性强：基于网络应用层开发的数据通讯程序，使各工作站之间的实时数据传输及动态数据的反应速度得到保证；
★支持多种数据库：采用ODBC技术与数据库联接，支持目前各种数据库，保证操作软件与数据库的联接、调用；
★开放性：系统软件应采用设置定义结构，图形报表输出应采用非编程定义，完全向用户开放，以便适应系统变化、站点增减，以及图形表格输出的自行定义；
★扩展性：拟全部选用微软公司的软件开发语言及其Windows平台，避免兼容性问题并保证其可扩展性。应用软件应不因硬件或软件平台的升级而淘汰，不同协议的通讯程序、设制图形的基本图元及表格定义中的网格函数均采用外挂式结构(DLL动态链接库结构)，增加系统功能仅需增加或修改相应的系统动态链接库，以便系统的扩展和修改调试。
★数据库标准化：以一九九八年四月国家防总最新制定的《国家防汛指挥系统工程实时水雨情库表结构》定义数据库表结构，使数据库表结构更合理、更通用，为将来在省内各部门充分做到互连、互通，以及操作提供了基础的条件。
基于上述要求，选择Windows 2000操作平台。Windows 2000是微软公司操作系统中最新的、功能最强的产品，该操作系统采用Windows界面，操作直观，管理简单易行，Windows 2000 的主要特点是：
◆安全性高：提供一个高级可靠的C2级安全环境；
◆可靠性好：操作系统对系统软件和硬件的出错情况有所预计并进行适当的处理，使得系统本身及用户数据和程序得到保护；
◆强大的网络能力：Windows 2000支持多种协议，具有强大的异种机、异种操作系统的互连能力，使不同档次的计算机通过各种标准通讯协议以工作站形式与Windows 2000操作系统连结。4.3.2数据网络传输协议
数据网络通讯模块主要负责单机、局域网内计算机、广域网内计算机的程序模块之间的信息通信，该程序组主要在网络七层结构的应用层下采用单进程多线程结构进行开发，其包含下列内容：★本地机各程序模块间的进程通信；
★网络间的文件传输；
★远程数据访问；
★电子邮件传输； ★网络管理。
由于选择Windows 2000操作平台，该程序组主要在网络七层结构的应用层下采用单进程多线程结构进行开发，支持X.25、NetBEUI 、TCP/IP 、IPX/SPX 等多种协议。
五、水情测报设备选型
5.1设备选型原则
XX 水库水雨情测自动化系统地处山区。交通不便，覆盖面积较大，遥测站距水库管理处远且无
人值守。结合国内建设自动测报系统经验及本工程特点，设备选型应遵循以下原则:
●设备选择应以结构简单，维护方便，性能先进，可靠性高，省电等要求，选择可靠性高，已定型，有一定运行经验的设备。
●野外遥测站为无人值守站，应能满足全天候工作的要求。 ●各站具备自检能力，并能对电源电压进行自动监测。
●除中心站外，所有站点均采用直流供电方式，并具有可靠的防雷措施。 ●应可靠实时采集、发送水情信息。
5.2遥测站设备选型
XX 水库水情系统遥测站结构如图5-1所示，主要是采用超声波水位计和雨量筒组成遥测站，采用自报式工作体制。组成
图5-1 GSM 雨量监测站组成框图
雨量计
监测数传终端机及附件
RS232,通信接口单元
数据储单元
充电控制单元
数控单元
编 程 单 元
人工置数、数据显示单元
太阳能电源
GSM 通信机
水位计
5.2.1 遥测站功能
a、实时数据采集：当水位传感器发生变化1个增量（即1CM）时，设备自动采集存贮并将水位更新值发送出去。
b、定时数据采集：实时采集水位传感器数据，定时将当前值发送出去。
c、自适应数据采集：当传感器数据在容限内变化时，按定时方式采集数据：当数据突变时，可根据变幅自动增加发送次数，以取得数据极值。
d、设备自检：当数据口无增量变化时，设备定时自检，并将各口及电源状态发送出去。
e、站号当地设置：可方便地在当地设置站号。
5.2.2 遥测站设备技术指标
遥测站的主要技术指标及功能如下：
（1）工作温度： -20℃～+50℃。
（2）静态功耗：＜1ｍA（含收信机）。
（3）可靠性指标： MTBF＝8年（每年实际维护保养1小时）。
（4）电台功率： 5W或25W。
（5）具有watchdog功能，即具有软件故障自动恢复功能。
（6）具有电台保护功能。
（7）具有数据纠检错功能，引入BCH编码，抗突发干扰强。
（8）具有多路径数据传送功能，以便灵活组网。
（9）具有与国内所有不同体制的水情遥测及控制系统联网。
（10）具有传统存贮再生中继所具有的其它功能，转发速率为300波特，数据传输的月畅通率大于98%。
（11）入口信噪比门限： S／N min≤16dB ( Pe＜ l×10-5)。
（12）遥测站设备的使用寿命7～10年。
5.2.3 遥测站水位传感器设备配置
本系统采用超声波水位计，它在各水情自动测报系统中和国家防汛指挥系统试验中普遍使用。它与水位数据收集、存储、处理系统配套，可作为国家专设站网长期收集水位信息的水位传感器。该水位计适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸、地下水及各种水工建筑物处的水位测量。
超声波水位计主要技术指标：
1．测量范围：10.0米、20.0米、40.0米；
2．分辨力：1.0cm；
3．准确度：10m量程时，95%测点的允许误差为≤±0.2％FS，99%测点的允许误差为≤±0.3％FS；＞10m量程时，≤±0.3％FS；
4．波浪抑制：非接触超声波水位计的输出稳定，具有消波浪功能；
5．平均无故障时间MTBF：≥20000小时；
6．供电和防雷电方式：采用直流供电，传感器及信号传输应具有有效的防雷措施；
7．工作环境温度：-20℃～＋50℃，工作环境湿度：95％RH（40℃凝露）。
5.2.4遥测站雨量传感器设备配置
本系统采用国内自动翻斗式雨量传感器，它在各水情自动测报系统中和国家防汛指挥系统试验中普遍使用。
自动翻斗式雨量传感器主要技术指标：
1.承雨量内径：Φ200mm；
2.分辨率：0.5mm；
3.降雨量测量范围：0.01-4mm/min；
4.翻斗计量误差：≤±4％；
5.输出信号方式：磁钢—干簧管式开关信号；
6.开关接点容量：DC V≤12V, I≤120Ma；
7.接点工作次数：l×107
8.工作环境温度：-10℃～＋50℃
5.3水情信息接收处理中心站设备选型
中心站以分布式多微机的局域网方式配置，系统采用客户机/服务器结构。一套YCZ 前置机连接到水情采集工作站上采集数据。水情采集工作站以太网方式连接到局域网，将采集数据送入数据库。网络互联采用工业标准TCP/IP 协议，运行Windows 2000 操作平台下。
YCZ 前置机是水情自动测报系统中心站的通信控制设备，系统中所有各遥测点的数据均要经过它进入计算机构成水情工作站。水情工作站以太网方式连接到局域网，网络互联采用工业标准TCP/IP 协议，运行Windows 2000 操作平台下。
YCZ 前置机采用嵌入式CPU 系统设计，功耗低、内存大、通信接口多，即可用于自报系统也可用于应答系统。系统中心站组成如图5-３所示。
前置机除具有高可靠的工作特性外，还具有造型新颖、结构合理、使用方便和维护简单等优点。其主要技术指标如下：
输入输出接口：电台数传接口1个，RS232C 接口2个，RS485接口1个； 工 作 方 式： 无线(UHF/VHF)或有线(RS485)；
传 输 速 率： 无线1200波特（典型300波特），有线4800波特； 无线传输载频（300波特）：“信号”——980Hz ，“空号”——1180Hz ； 无线调制器输出电平： 100mV ； 无线解调器允许解调电平：20mV ； 无线解调特性： pe<10-5
(>6db)； 有线传输距离： 2.4km(2400波特)。
六、视频监测系统设计
6.1 设计原则
先进性：在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能长的时间内与行业发展相适应。
图5-３系统中心站组
可靠性：采用成熟的技术产品，在设备选型和系统设计中都尽量提高系统的可靠性与易维护性。
安全性：对于视频监控系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统遭受各种形式与途径的非法破坏。
可扩充性：系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应考虑预备容量的扩充与升级换代的可能。
规范性：在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
6.2 系统结构
计算机数字视频监控系统，是集实时图像监控、图像技术处理和硬盘录像为一体的综合监控管理系统，系统由前端摄像、传输、控制、显示、记录5大部分组成。
前端摄像部分完成模拟视频的拍摄等功能，主要器件包括：摄像机、镜头、云台、防护罩、解码器和支架等。摄像机通过内置的CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号，经同轴电缆传输。防护罩给摄像机和镜头提供适宜的工作环境。本次采用的摄像机支持夜间图像监测，可实现日夜图像监控。22倍自动聚焦红外摄像机可根据拍摄角度的不同，自动调整焦距，获取清晰画面。
传输部分主要由同轴电缆组成。传输部分要求对前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量。
本次图像监控要求可控。记录部分由网络视频服务器和图像工作站完成，网络视频服务完成模拟祝频信号的数字采集、MPEG4／H．264等标准的压缩，图像工作站水库管理处，完成监控数据记录和检索、录像等功能。在上级指指挥调度中心可设置远端可控业务台，安装上客户端软件，即可查看所辖摄像点的图像，以及对云台的控制，控制权限分为多级。
显示部分完成在系统显示器上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索，通过视频解码器，还可将图像在电视墙上进行显示。系统支持多画面回放，所有通道同时录像、支持视频移动侦测录像等功能。本次在设计上，录像和监视、数据传输均采用Dl 格式，具有非常高的清晰度和性价比。
6.3系统录像容量计算
配置的系统录像分辨率704 X 576，完全能够达到用户对视频监控的高清晰要求，图像保存30天。图像工作站所需硬盘空间，计算过程如下：
一、以704 X 576分辨率，16位增强色进行录像，采用MPEG4压缩编码技术（压缩比为150：1)，则一路视频信号每小时所需硬盘空间最大为：
(704X576X16bitX25帧／秒X3600秒)÷8bit／B÷1024B／K÷1024K／M÷
150=464MB
二、l路视频信号进行24小时连续录像最大需要的硬盘容量为：‘
(46MB／hX24hX 1路)÷1024M／G=11GB
三、2路视频信号进行20天连续录像最大需要的硬盘容量为：
11GBX 20天X 2路=440GB
实际上进行录像时，可以只考虑视频移动侦测录像，也就是画面发生变化时，才进行录像平均下来可能只有1／3的时间在录像，所需硬盘容量为9460GB／3=120GB。
6.4系统特点
视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是—种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。
监控系统可以随时方便、实时地检索、回放记录存储的图像，可按时间、摄像机进行检索和回放由于采用了先进的数字处理技术，使得图像显示质量更高，回放图像稳定、清晰，可反复读写，不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题，以及不需添置和保存大量的录像带。系统克服传统系统的不足，具有良好的人机接口，使操作更简单易学，更加直观，日常维护更加容易。
6.5系统功能
本系统采用数字多媒体技术、计算机图像处理技术和高速网络技术，全面实现安防监控系统数字监控功能。视频监控系统具有如下功能：
可实现多画面显示：可任意选择l、4、9、16等画面分割监控模式、可全屏放大，分割方式系统智能识别。监视器上的显示画面则取决于视频解码器。
字符叠加．可选择文字内容、显示时间叠加在图像上。并可调整图像上显示文字和时间的位置，图像左上角的位置坐标为（0，0）
视频报警功能：动态监测报警录像，报警触发开始录像，录像持续时间可以设定，合理利用硬盘空间，并具有报碧碍}动摄像机电源等功能。
检测及备份：可设置由GPIO触发产生的报警信号的持续时间．设置是否检测视频信号丢失，如果视频信号丢失会触发报警系统。
定码率：视频服务器的压缩输出码率可按网络带宽设定，码率设定越高则图像质量越好，但占用带宽也会增加。可根据实际带宽情况调整设置。建议量化设置为最大量化值3l，最小量化值为4
图像质量可调：通过定质量、定码率及帧率控制来实现。
录像管理功能：具有任意控制点定时连续录像、手动录像功能。
定时录像功能：可分别设置每路录像视音频码流、录像质量，在规定时间段中自动录像，定时启动关闭录像，达到无人值守自动启动监控录像的功能。
报警自动切换：系统报警后会自动切换画面，同时发出告警声音。如果一路报警切换单屏，如果多路报警切换多屏，并叠时加报警信息。告警后规定时间内没有再出现运动画面时自动终止录像；
图像抓拍打印：可随时打印抓拍JPEG格式的图像，以便备份。
录像回放功能：每路25帧/秒回放，可扩大至满屏，支持16画面回放，回放画面任意组合，采取正/反向播放、快放/慢放、快进／快退、单帧播放、多文件连续播放等。；
局部放大功能：可将回放画面某—局部图像进行动态或静止放大。
视频检索功能：按照文件、同期、时间、监控点、存储盘符进行捡索以及对历史告警的查询。
密码保护功能：采取密码授权的方式保护系统设置，防止无授权者修改系统，只有管理员才可以修改参数。
录像备份功能：支持多种方式备份(扩展硬盘阵列，热插拔硬盘、CD-RW刻录盘、服务器、磁带等)。
人性化的电子地图功能：客户可以根据自身监控特点绘制电子地图，可用分层分组的方式对电子地图进行各种编辑，使控制整个监控系统更直观、更容易管理和控制。
多任务同时工作：监控、录像、回放、远程网络传输可同时进行，互不影响。
6.6设备配置
视频监测系统具体配置策略如下：
七、信息化网络系统设计
7.1 网络建设目标
依托当代先进的计算机软硬件技术和网络通信技术，采用技术先进性、开放性、实用性、可扩展性、安全可靠性和经济性都比较好的网络设备，建设一个将水库管理局内各种计算机、工作站、外围设备连接起来的Intranet局域网络系统，实现设备和信息资源的共享，逐步实现网上协同作业，水库信息的网络发布和浏览、查询，电子政务和管理工作的网络化、集成化。通过安全、经济、方便的方式，实现Intranet与Internet的互联，开发利用Internet网上信息资源，为把水库管理局建成具有国内先进水平的信息化科技型管理部门奠定基础，为科学管理提供决策服务，提高管理水平。
7.2 网络建设原则
●实用性和先进性
依据实用性和先进性并重的原则，充分注重实用性。采用成熟稳定、比较先进并有生命力的技术和设备，充分考虑到业务需求和业务发展趋势，采用高带宽交换技术，能依据需求与外部网络平台无缝互连，能够承载语音、数据、图像等信息。
编号: 技术方案 长沙国通电力信息科技有限公司2015年3月2日
1.1系统建设的原则 系统的建设应以“实用、可靠、先进、经济、开放、安全”为指导思想。 1、实用：监控覆盖面和图像质量须满足实际需求；数字图像实时监视和图像回放查询界面友好，系统安装、使用、维护简便。 2、可靠：系统采用的主要监控设备须经过具有公安部批准的相应资格产品检测中心的测试，质量达标，性能稳定，能持续有效运行。 3、先进：采用成熟、主流的技术构建系统平台，充分兼顾需求和技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的、开放的平台；主要设备可采用搭积木的模块式方便扩容，保护原有投资。 4、经济：在确保实用性、可靠性、先进性的前提下，注重系统建设成本和投入的阶段性，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。 5、开放：系统应遵循开放系统的原则。系统应符合行业标准，能提供软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口和工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。 6、安全：在考虑系统安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。
1.2系统设计标准和依据 1．21设计标准 （1）《国家防汛指挥系统工程总体设计大纲》国家防总； （2）《计算机网络产品设计规范》电子工业部； （3）《指挥自动化计算机网络安全要求》GB2881； （4）《计算机外部设备接口统一规定》ABY306.1-85信息产业部； （5）《计算站场地安全要求》GB9361-88信息产业部； （6）《通信工程系统防雷技术规定》YD5078-98，信息产业部； （7）《水利工程设计概（估）算编制规范》[2002]116号； （8）《无线电通信系统（组网）设计规范》，电子工业部； （9）《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17859-1999； （10）《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》； （11）《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行规定》； （12）《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》； 《大中型水电站水库调度规范》（GB17621-1998） 《水利水电工程水情自动测报系统设计规定》（DL/T5051-1996） 《水利水电工程通信设计技术规程》(DL/T5080-1997） 《水文自动测报系统规范》（SL64-2003） 《水文情报预报规范》（SL250-2000） 《水电厂水情自动测报系统管理办法》（电力部电安生[1996]917号）《电力二次系统安全防护规定》 国家电力调度通信中心调调[2000] 76号文《关于颁发电力系统水调自动化功能范围和通信协议的通知》 国家电力调度通信中心调调[2001] 105号文《关于颁发“电网水调自动化系统实用化要求及验收细则（试行）”的通知》。
FCD 11040FCD 水利水电工程初步设计阶段 水情自动测报系统设计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年3月
水电站初步设计阶段水情自动测报系统设计大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (4) 4. 设计原则 (6) 5.设计工作内容与方法 (6) 6.应提供的设计成果 (18) 附录A 通信电路设计的主要内容 (19) 附录B 应用软件模块目录 (23) 附录C 水情自动测报系统总体设计报告编写提纲 (24)
1 引言 本工程是以为主，兼顾的综合利用工程。属等工程。 工程位于（省）县村（镇）。 工程总装机容量 MW，多年平均发电量亿kW.h。正常蓄水位 m，校核洪水位 m，死水位 m，水库总库容亿m3。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 可能有的文件： (1) 流域规划报告及其审查意见； (2) 预可行性研究报告及其审查意见； (3) 可行性研究（初步设计）报告及其审查意见； (4) 水文、水库运行报告； (5) 其他。 本工程有上述的等项。 2.2 设计规范 (1) SL44-93 水利水电工程设计洪水计算规范； (2) SD138-85 水文情报预报规范； (3) SL61-94 水文自动测报系统规范； (4) DL5020-93 水利水电工程可行性研究报告编制规程； (5) DL5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程。 2.3 参考规范或规定 (1) 水电厂通信设计技术规定； (2) 能源部、水利部水利水电规划设计总院(89)水规规字第74号文：新建大、中型水利水电工程设计中水情自动测报系统设计的几点意见； (3) 水利水电工程水情自动测报系统设计规定。 3 基本资料 3.1 流域资料 3.1.1 自然地理 工程位于江（河）上。
水情监测、水雨情监控系统 一、水情监测系统概述 水情监测（水雨情监控系统）适用于水利管理部门远程监测水库的水位、降雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。 水雨情监控系统做到了水库水雨情的实时监测、实现了水库的信息化管理，在保护人民生命、财产安全方面发挥了重大作用。 二、系统拓扑图
三、系统优势 ●《水文监测数据通信规约（SL651-2014）》 ●《四川省水文测报系统技术规约（SCSW008-2011）》 ●《特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试》 ●《水文自动测报系统设备遥测终端机（SLT180-1996）》 ●全国工业产品生产许可证 ●《水文实时监测管理系统》软件著作权证书 ●《水文实时监测管理系统》软件产品登记证书
远程监测远程监视自动报警 统计分析 数据存储 ◆水库分布位置、现场设备运行状态。 ◆水位、降雨量、设备电池电压等实时数据。 ◆按需配置远程自动/手动拍照功能（GPRS/CDMA 通信时）。 ◆按需配置视频实时监控功能（光纤/ADSL/4G 通信时）。 ◆水位/降雨量超限或现场设备故障时，自动报警。 ◆自动向责任人手机发送报警短信（选配）。 ◆自动统计水位、降雨量的时、日、月、年数据报表。 ◆自动生成水位、降雨量、电池电压等数据过程曲线。 ◆监测中心服务器和现场终端双向存储历史数据。 ◆自现场终端可存储不少于一年的历史数据记录。
六、水情监测（水雨情监控系统）应用案例 案例1——安徽某县水务局水库监测及预警工程 水库安全度汛是全国各地防汛抗洪的重中之中，而水库监测系统作为水库除险的重要非工程措施越来越受到水利管理部门的重视。 2015年，安徽某县水务局投资建设了“水库监测及预警工程”，首批为县内12座重点水库安装了水库远程监测设备，实现了水库水雨情的实时监测。 通信网络： 水务局监测中心内具备可上外网的固定IP，系统选用了公网专线的组网方式。 监测中心服务器上安装了我公司提供的网页版监测软件，方便管理人员远程访问。 监测设备： 水库监测终端DATA-9201采用太阳能供电，配置30W的太阳能电池板和24AH的蓄电池，实时将水雨情数据上报给监测中心。 水位检测设备选用了DC12V供电、RS485输出的超声波水位计，量程15米。 雨量检测设备选用了单脉冲输出的翻斗式雨量计。 现场监测设备采用一杆式安装，为节省运输成本，安装杆在当地根据每座水库的具体情况设计、组装。 设备安装现场：
水雨情监测、水情监控系统 一、概述 水雨情监测、水情监控系统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。监测内容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。 二、解决方案 1、系统组成 ◆雨情、水情自动测报系统由监测中心、通信网络、前端监测设备、测量设备四部分组成。 ◆监测中心：由服务器、公网专线（或移动专线）、水文监测系统软件组成。 ◆通信网络：GPRS/短消息/北斗卫星、Internet公网/移动专线。 ◆前端监测设备：水文监测终端。 ◆测量设备：雨量传感器、水位计、工业照相机或其它仪表变送器。
2、中心配置 监测中心设备主要由服务器和公网专线组成，服务器上安装操作系统软件、数据库软件和水文监测系统软件。 3、水文监测系统软件 水文监测系统软件是对水文监测点数据进行接收、汇总、统计、分析的一个平台，该软件具备动态实时监测、历史数据查询、报警数据查询、登录日志及操作日志查询、时段统计、曲线分析、用户管理、测点管理、历史数据导入等多项功能。 水文监测系统软件采用C/S结构设计，具有操作权限的管理人员，只要安装访问客户端即可登入该系统，保证了系统的安全性。该软件给用户提供了一个直观、简单的信息化操作平台。软件功能： 全局显示：可显示所有监测点信息及现场设备运行状态，用户双击监测点可弹出该监测点的详细信息。 列表显示：用户可选择市、县、区或单一测点，系统列表显示符合设定条件的测点的详细实时监测数据。 数据查询：用户可任意设定查询条件，对测点历史数据、测点报警数据及系统登录日志、系统操作日志信息进行查询。系统自动将所有采集到的测点数据、 报警信息和系统操作日志存入数据库中。 统计分析：用户可设定统计时间段，系统可按小时、日、月、旬生成监测点的时段汇总报表和时段趋势曲线。 用户管理：系统管理员可更改系统密码，添加或删除系统用户，并可对其他系统用户分配相应的操作权限。各系统用户可在自己权限下对系统进行相应 操作。
水库水情自动测报系统 实施方案
目录 第1章系统简介 (1) 1.1 系统介绍 (1) 1.2 系统构架 (1) 1.2.1 现场部分 (2) 1.2.2 中心工作站 (3) 1. 3 预报系统模型及分析方法选择 (3) 第2章系统功能和性能 (5) 2.1系统功能 (5) 2.1.1采集功能 (5) 2.1.2存储功能 (5) 2.1.3数据通讯功能 (6) 2.1.4管理功能 (6) 2.1.5自检功能 (6) 2.1.6防雷抗干扰功能 (6) 2.2系统性能 (7) 2.2.1先进性 (7) 2.2.2可靠性 (8) 2.2.3兼容性 (9) 2.2.4可扩充性 (9) 2.2.5易维修性 (9) 2.2.6经济性 (9) 第3章系统设计依据和原则 (11) 3.1 系统设计 (11) 3.2 系统设计依据 (11) 3.3 系统设计原则 (12) 第4章监测项目和测点布置 (13) 第5章设备选型及安装方案 (14) 5.1 监测设备选型 (14) 5.1.1 水位传感器 (14) 5.1.2雨量传感器 (14) 5.1.3电源部分 (15) 5.1.4 遥测终端RTU (17) 5.1.5 避雷器 (18) 5.2 监测设备安装方案 (19) 5.2.1 电台的安装及调试 (19) 5.2.2 雨量传感器的安装 (20) 5.2.3 水位计的安装及调试 (20) 5.3.4水情遥测终端的安装 (21) 5.3 避雷系统 (27) 第6章水情自动预报软件设计 (28) 6.1 项目总体方案及实现目标 (28) 6.2 总体构成及子系统 (30)
6.2.1 系统总体构成 (30) 6.2.2 专业功能 (34) 6.3 信息输入模块 (34) 6.3.1 系统结构方案 (34) 6.3.2 水雨情遥测数据镜像 (35) 6.3.3 水雨情数据查询修改 (35) 6.3.4 气象预报信息录入 (37) 6.3.5 水库基本信息查询修改 (37) 6.3.6 预报参数查询修改 (38) 6.3.7 工作内容及实施策略 (38) 6.4 水雨情查询模块 (38) 6.4.1 实时监视 (39) 6.4.2 图形基本操作 (39) 6.4.3 数据查询操作 (40) 6.4.5 雨量图形查询 (44) 6.4.6 水情图形查询 (46) 6.4.7 水雨情报表查询 (47) 6.4.8 工作内容及实施策略 (48) 6.5 实时洪水预报模块 (49) 6.5.1 系统结构方案 (49) 6.5.2 自动滚动预报 (50) 6.5.3 入库洪峰水位经验预报 (50) 6.5.4 半分布式新安江模型预报 (51) 6.5.5 河道洪水预报 (53) 6.5.6 入库实时预报模型 (54) 6.5.7 预报洪水分析 (55) 6.5.8 预报方案评价 (55) 6.5.9 工作内容及实施策略 (58) 6.6 预报成果管理与输出模块 (58) 6.6.1 预报结果维护 (58) 6.6.2 预报成果保存与查询 (59) 6.6.3 预报成果网页查询 (60) 6.6.4 预报成果上传 (61) 6.6.5 工作内容及实施策略 (61) 第7章项目预算 (63)
系统建设原则 （1）实用、可靠，山洪灾害水雨情监测站的运行环境条件恶劣，监测人员的技术水平参差不齐，系统选用的监测方法、技术、设备应注重实用性和可靠性，并符合山洪灾害监测预警的实际需求。 （2）突出重点，合理布设监测站网。山洪灾害分布面广，应优先考虑在对人民生命财产危害严重的山洪灾害多发区建立监测系统。在现有的气象及水文站网基础上，充分考虑地理条件、受山洪灾害威胁程度，以及暴雨分布特点，合理布设水雨情监测站网。 （3）简易监测为主，简易监测与自动监测相结合。根据山洪灾害点多面广的特点，以简易监测为主，因地制宜地建设适量的自动监测站。 （4）因地制宜地选择信息传输通信组网方式，信息传输通信组网应根据山洪灾害防御信息传输实际需求，结合山洪灾害防治区的地理环境、气候条件、现有通信资源、供电情况、居民居住分布等实际情况，因地制宜地选择和确定通信方式，以保证信息传输的可能性、实时性和可靠性。充分利用现有的通信资源，节省系统建设、管理及运行的投资。 建设依据 《水情自动化测报系统规范》（SL61-94）； 《水文情报预报规范》(Sl250-2000)； 《水文站、网规划技术导则》（SL34-92）； 《水情自动测报系统设计规定》（DL/T5051-1996）； 《水情自动测报系统设备基本技术条件》（SL/T102-1995）； 《水情自动测报系统设备—遥测终端机》（SL/T180-1996）； 《水情自动测报系统设备—中继机》（SL/T181-1996）； 《水情自动测报系统设备—前置通信控制中心》（SL/T182-1996）；
设备安装调试 1）自动雨量站的安装调试 快速安装 安装一体化支架 打开一体化支架包装箱，取出一体化支架，放置在事先预埋的混凝土基桩上，拧紧四个平垫、弹垫、螺母固定于基座上即可，如图： B B B 安装终端机 打开终端机箱，取出终端机。用十字螺丝刀拧开固定终端机箱盖四周的4个螺钉，向上提起终端机箱盖，用螺栓、垫片从终端机内部向下穿过4个底板固定孔，用螺母进行第一次固定，然后将终端机底板上边4个螺栓长出的部分插入一体化支架的法兰盘上，用螺母将终端机与法兰盘拧紧固定，在将终端机箱盖盖回原处并用4个螺钉拧紧固定。 机箱底板固定与一体化支架实际效果图：
国内外水库水情测报技术进展综述 摘要：本文通过查阅有关资料，总结分析了水库国内外水清测报技术现状及发展方向，具有较强的意义和价值。 关键词：水库；水清测报技术；进展 1国外水情测预报技术进展 在20世纪60年代之前，水文资料信息的采集全部是依靠很少的人工水文站及人工雨量站点，去邮局发电报或打有线电话传送¨。结果导致测报数量和站址都由自然因素和气候条件决定，影Ⅱ向了水文的实时性能，而且遇到山区或者是阴雨天常常在通信中信号中断，或要么就是迟迟收不到信息等现象，影响人工计算预报质量，最终使得洪水预报不能及时作出预报值和延误了调度工作时机。 水情自动测预报系统的研究和开发方面，国外率先起步，技术也比较成熟。20世纪60年代开始，欧美日等开始在自己国内建立了水情测报系统，在那个时代各种预报模式、各种通讯方式的测预报系统都是比较高科技的。美国多采用自报式水情测报，随着计算机技术的迅速发展，水情测报技术产品在最早的分立式电子组件产品基础上获得了较快地发展。 SM公司生产的设备，不仅美国本土上安装了很多，而且已经遍布世界各地，共计有二千多套，在美国水情领域测报系统已很普遍，全国江河、湖泊河流段绝大部分水文站点均已装有测报系统，其中一部分已安装卫星平台，例如美国地质调查局所拥有的8000个水文站中，1987年就有1700个。目前，据报道应用卫星收发数据的站点超出整体的一半，他们采用的是GOES卫星。 日本在水情数据收集上花钱几乎是一个很大度的国家。1988年以前，日本在河川、淀川两流域仅仅3万km2范围之内就是大笔投资，达到了1 004L日元，主要因为日本国土相比其他国家比较小，但是在工业上是比较领先的，因此其测报系统在集成化和综合程度比较高。 随着气象雷达、气象卫星等探测技术的发展，降水监测的水平有了很大提高，为降水短时预报与洪水预报的结合创造了条件。在天气雷达资料的面雨量合成和多源降水信息融合技术方面，美国和欧洲处于领先水平。如美国已经建立了由多探测器降水估算技术和人机交互雨量订正技术共同构成的定量估算降水业务应用系统，并和水文预报模型结合，应用在山洪指导系统(FFGS)和美国天气局河流预报系统(NWSRFS)中。1986年6月日本建成了雷达和遥测数据自动在线处理系统，它可能是世界上最大的集成水文数据收集系统，系统包括1614个雨量站，1490个水位站，112个水质站，使用了12台测雨雷达，系统中使用了GSM卫星，这个系统减缓了洪水造成的灾害。
水库雨情自动测报系统、水雨情遥测系统 一、方案概述 水库雨情自动测报系统（水雨情遥测系统）适用于水利管理部门远程监测水库水位、雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。它做到了水库水雨情的实时监测、实现了水库的信息化管理，在保护人民生命、财产安全方面发挥了重大作用。 二、水库管理难点 l点多分散 l安全隐患大 l位置偏僻 l管理人员少 l交通不便 l多数无电源 三、水库雨情自动测报系统（水雨情遥测系统） 1、系统构成
2、系统特点 3、系统功能 四、水库雨情自动测报系统终端 1、现场监测设备
2、现场监测核心设备——GPRS/CDMA低功耗RTU DATA-6301(无显示) DATA-6311(液晶显示) 3、特点 1）接口丰富，兼容多种类型、多个厂家设备。 2）抗高温，耐严寒。 3）超低功耗，平均工作电流仅10mA；节省配套设备成本；运输、安装方便。 4、产品资质 水文监测数据通信规约（SL651-2014） 水资源监测数据传输规约（SZY206-2012） 四川省水文测报系统技术规约（SCSW008-2011） 加密传输规约 水文自动测报系统设备遥测终端机（SL 180-2015） 水文自动测报系统技术规范（SL 61-2003） 水资源监控设备基本技术条件（SL426-2008） 特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试 5、主要技术参数： 硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI 、3路DO、2路串口。 存储容量：4M、8M、16M、32M（可选）。 供电电源：10V～30V DC。 外形尺寸：145x100x65mm。 待机电流：<0.1mA/12V。 平均工作电流：≤10mA/12V。 工作环境：温度：-40～+85℃；湿度：≤95%。
安全监测设计和水情自动测报系统设计 5.2.5 安全监测设计 1、现状及存在问题 大坝原先埋设的测压管已堵塞损坏，失去作用，无其它安全监测设施。目前水库仅有水位及降水量观测设施。 2、监测目的及设计原则 ⑴监测目的 ①监测大坝加固后的安全运行状况； ②检验加固设计的合理性，为科学研究提供资料。 ⑵监测设计原则 ①应对大坝整体统一规划，突出重点，兼顾一般； ②监测断面应布置在大坝中具有代表性的部位，能准确反映大坝及基础运行状况，至少有一横断面为最大坝高处； ③各种观测设施应避免相互干扰，但能相互校核，并且希望做到一种设施多种用途； ④监测仪器、设施的选择，应在可靠、耐久、经济、适用前提下力求先进和便于实现自动化监测； ⑤技术人员可通过对其观测资料的整理及分析，能对工程存在的问题及早发现并采取相应处理措施。 3、大坝监测设施布置 根据《土石坝安全检测技术规范》（SL60-94）及《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中规定3级坝及坝高大于30m的坝应设置下列监测项目：A．坝面垂直位移和水平位移； B．根据具体情况观测坝体和坝基的孔隙压力及坝体浸润线。 ⑴大坝变形监测 变形观测直观可靠，是大坝安全监测系统的必设项目，变形监测包括垂直位移观测，水平位移观测。
根据规范要求，位移监测横断面一般不得少于3个，断面布设在最大坝高，地形或地质条件复杂坝段和其它关键位置；观测纵断面一般不少于4个，通常在坝顶上、下游两侧。 ①垂直位移观测 龙王山水库大坝无任何位移观测点，故本次设计需要增设水准校核基点，起测基点，垂直位移标点。其中垂直位移标点直接用来监视大坝垂直位移情况，由附近的起测点来测点，而起测基点的变化则由水准基点来校核。 龙王山水库大坝为均质土石坝，大坝垂直位移观测断面共设5个横断面和4个纵断面，在大坝最大坝高及左、右坝段各设一横断面；沿坝轴线方向布置4个纵断面，第一排位于正常高水位以上的上游坡（33.00m）处，第二排布置在坝顶坝轴线处，第三排布置在下游一级戗台（33.50m）处，第四排布置在下游二级戗台（29.50m）处。工作基点分别设在每一排测点两端的岸坡上。用精密水准仪进行坝体垂直位移观测。 ②水平位移观测 水平位移的测点分别为工作基点和水平位移标点，采用视准线法观测。 龙王山水库大坝水平位移测点与垂直位移测点，按规范要求共用同一观测点。 这样共计20个位移测点，10个工作基点和2个校核基点。 ⑵大坝渗流监测 根据《土石坝安全监测技术规范》，为了解加固后坝体浸润线和坝基的渗流情况，在大坝坝身布置了监测断面。大坝坝体渗流监测设1个纵断面，共设12个测点；另设5个横断面，它们分别位于：左岸坡坝段、主河床坝段、右岸坡坝段。在每个渗流监测断面坝前布设1支测压管，坝后布设3支测压管，每根管内设渗压计，用来监测坝体浸润线。 共安装32根测压管，32支渗压计，钻孔及测压管总长度约为480m。 ⑶上、下游水位监测 在大坝上、下游各设置1组水尺和1支水位计，用来监测水库的上下游水位。 ⑷渗漏量 大坝背水坡坡脚设有排水沟，考虑在大坝排水沟的最低处的水流出口处，各
水情测报系统工程合同 甲方（发包方）： 乙方（承包方）： 为了明确甲乙双方权利和义务，确保工程质量和进度，根据《中华人民共和国合同法》及相关法律规定，甲乙双方本着平等互利、等价有偿、诚实信用的原则。经友好协商订立本合同，并信守下列条款，共同严格履行。协议如下： 1、付款方式和地点及工程竣工时间 1.1付款方式：电汇＿ 1.2工程交付时间：＿2011年3月15日＿ 2、工程清单（见附件）及合同总金额 2.1工程清单：包括设备产品、随机备品备件、专用工程工具的名称及数量。 2.2合同总金额：（大写）柒万柒仟贰佰玖拾贰元捌角 （小写）￥77292.8元 3、付款方式与条件 3.1工程付款 1、自合同签订之日起十日内，甲方向乙方支付总工程款的50%，即叁万捌仟陆佰肆拾陆元肆角（38646.4元）； 2、工程完成经甲方验收合格后向乙方支付总工程款的45 %，即叁万肆仟柒佰捌拾壹元捌角（34781.8元）； 3、质保期结束后，三日内甲方一次性向乙方支付剩余全部工程款项，即叁仟捌佰陆拾肆元肆角（3864.4）元。 3.2现场交付工程条件下，乙方要求付款应提交下列单证和文件。 1. 甲方已收讫工程的验收凭证。 2. 甲方签发的验收合格文件。 4、工程质量及验收 1）、乙方施工所提供的设备或材料的清单，由甲方负责人验收质量和数量，并经甲方负责人签字认可使用。
2）、乙方在竣工后，向甲方提出验收申请，甲方须在接到验收申请之日起三日内调试验收完毕，否则工程竣工之日视为工程甲方已验收合格日。 3）、工程验收标准、方法、程序等按照甲方所规定的，验收合格后，同乙方签署验收合格文件。 4）、未经验收，甲方即单方使用，即视为工程质量合格和甲方验收合格。 5、工程变更 （1）、合同签订后，乙方向甲方提出开工申请，甲方同意后，并出具工程开工通知单，乙方按通知日期进场施工，开始计算施工工期； （2）、工程工期变更： 1）甲方未及时付款，施工工期顺延；从应付款日期算起，一直到付款为止，期间有几天则工期向后顺延几天，责任归甲方； 2）因甲方没有尽到合同中规定的责任（第四条），造成施工工期延误，施工工程顺延，责任归甲方。 3)因政府行为、相邻关系、下雨、大风等不可抗力因素，所造成的停工和影响施工，而造成的工期延误，乙方没有责任，工期应顺延。 （3）、甲方提出合同外的工程要求、改变设计要求、改变合同相关内容、设备公位置等，应有书面文件做合同附件。同时：1)施工工期顺延；2）根据设备、材料和工程量增加，相应要增加工程款，甲方要及时支付乙方。 6、工程保修 自工程验收合格之日起保修期为12月，在保修期内如出现产品质量问题，由乙方免费保修，若因甲方操作不当或其他不可抗力因素（如政府行为或是下雨、下雪、大风等自然灾害）造成损坏的，（除乙方施工质量及产品质量外）乙方收取维修费和材料费。 8、违约责任 （1）、未按期交付工程的违约责任 1）如果乙方未能按合同规定的时间按时交付工程（不可抗力除外），在乙方书面同意支付延期交付违约金的条件下，甲方有权选择同意延长交付工程期还是不予延长交付工程期，甲方同意延长交付工程期的，延期交付的时间由双方别行确定。延期交付违约金的支付甲方有权从未付的合同工程款中扣除。延期交付违约金比率为每迟交天，按迟交货物金额的＿。但是，延期交付违约金的支付总额不得超过迟交工程部分合同金额的％。
水情测报系统方案 一、方案概述 水情测报系统方案适用于水利管理部门远程监测水库水位、雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。它做到了水库水雨情的实时监测、实现了水库的信息化管理，在保护人民生命、财产安全方面发挥了重大作用。 二、水库管理难点 l点多分散 l安全隐患大 l位置偏僻 l管理人员少 l交通不便 l多数无电源 三、水情测报系统方案解决方案 1、系统构成
3、系统特点 四、水情测报系统软件 1、主要特点： ★ B/S结构，支持远程访问 ★兼容多种通信方式 ★支持图像、视频监控 ★无缝对接其它平台软件
3、手机APP辅助管理 五、水情测报系统设备 1、现场监测设备
2、现场监测核心设备——GPRS/CDMA低功耗RTU DATA-6301(无显示) DATA-6311(液晶显示) 3、特点 1）接口丰富，兼容多种类型、多个厂家设备。 2）抗高温，耐严寒。 3）超低功耗，平均工作电流仅10mA；节省配套设备成本；运输、安装方便。 4、产品资质 水文监测数据通信规约（SL651-2014） 水资源监测数据传输规约（SZY206-2012） 四川省水文测报系统技术规约（SCSW008-2011） 加密传输规约 水文自动测报系统设备遥测终端机（SL 180-2015） 水文自动测报系统技术规范（SL 61-2003） 水资源监控设备基本技术条件（SL426-2008） 特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试 5、主要技术参数： 硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI 、3路DO、2路串口。 存储容量：4M、8M、16M、32M（可选）。 供电电源：10V～30V DC。 外形尺寸：145x100x65mm。 待机电流：<0.1mA/12V。 平均工作电流：≤10mA/12V。
水情自动监测预报系统 设计方案
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，监测内容包括：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：
水库水情自动测报系统维护管理措施 为了满足现阶段水库工作的要求，必须要实现水情自动测报系统的健全，满足现阶段水利水电工作的要求，保证其工作作用的发挥。为了满足这个条件，需要保证系统的日常维护管理。文章就系统的管理维护策略及系统故障问题进行分析，做好相关的水情自动测报系统维护策略，保证系统整体可靠性的提升，从而满足现阶段水库防洪兴利工作的要求。 标签：水情自动测报系统；系统应用；日常维护；系统故障；维护措施 1关于水情自动测报系统管理及应用状况的分析 （1）水情自动测报技术具备良好的经济效益，其是一种比较复杂的工程系统，涉及到通信技术、计算机技术、水文技术等各个模块，其实现了对遥测系统内部水位、降雨量、蒸发等信息的采集，在水库调度过程中，针对水情信息的采集、存储及其处理，是水库调度正常运转的基础。水情自动测报体系由中心站、中继站、遥测站构成。针对不同地域的自然条件、移动通信网络覆盖状况，进行移动通信、卫星等通讯方式的应用。 水情自动测报体系实现了通讯领域、电子领域、计算机领域等的结合，在实践过程中，其对于管理维护人员的要求比较高，需要按照不同的工作要求、不同侧重点、不同深度，进行管理员培训工作的开展，保证培训计划的科学性，能够实现系统常见故障的良好解决，保证其短时间内问题的解决，确保水情自动测报系统工作的正常开展。 在实践过程中，需要根据水情自动测报系统的运作状况，进行科学化管理制度的制定，实现系统工作站管理体系的健全，根据管理人员的级别，进行相关管理权限的设定，做好系统电源的定期切换工作，保证其整体使用寿命的提升。 （2）为了确保该系统的稳定运作，工作人员不能无故进行维护设备的停止，不能进行系统内部应用程序的更改，不能更改机器设备内部的技术参数，工作人员需要做好系统的运作记录工作。系统需要指定专人进行机器管理，相关的工作人员需要进行系统操作方法的熟练掌握，按照操作规范进行实践。在运作过程中，如果系统出现故障，值班人员需要做好及时处理，保证系统的尽快恢复。针对无法处理的情况，需要及时向有关领导及系统管理人员汇报，做好相关的记录工作。 在汛期之前，需要做好系统不同防雷接地网的电阻测试工作，针对测试不合格的测站，及时进行相关处理方案的应用，做好系统日常维护及检修记录，针对故障原因，进行相关处理措施的应用。做好系统台账的登记及管理工作。 （3）这也需要做好水情数据库的整理及备份工作，保证信息资料的完整性及实时更行。做好工作系统内部的计算机查毒工作，这个工作需要长期进行。针对系统内部的接收设备，做好系统内部主备用自动切换试验工作。在工作过程中，
四信灌区水雨情监测系统方案 厦门四信物联网科技有限公司市场部林志强一．系统概述 近10年来，我国的水利建设步伐加快，灌溉事业也迅速发展，灌排设施不断完善，灌排工程体系基本形成，为实现粮食连续增产发挥了重要作用，为了满足“总量控制、统筹协调、高效利用”的要求，四信灌区水雨情监测系统优化配置灌溉用水，调整用水结构，实现农业灌溉地下水计量的规范、统一管理，需建立农业灌溉取水计量监管系统，以着力保障各类灌溉用水合理需求。 二.系统组成 四信灌区水雨情监测系统主要由现场采集设备、远程遥测设备、通信平台和监测中心四部分组成： 现场采集设备：由闸门控制器、雨量计、电子水尺、温度传感器、湿度传感器组成，负责采集现场水雨情、土壤墒情数据。 远程遥测设备：
即远程遥测终端（太阳能供电型），负责采集数据和图片信息，并通过2G/3G 网络将现场信息传送给监测中心。 通信平台： 包括2G/3G网络和Internet网络（监测中心需办理固定IP）。现场采集的水位、降雨量数据和现场图片经2G/3G网络传输到Internet，并通过固定IP地址传送给监测中心服务器。 监测中心： 包括交换机、路由器、服务器、UPS电源等硬件设备,以及操作系统、数据库、水雨情监测系统平台等软件组成。 三．系统特点 1.数据查询管理 以GIS技术为支撑，建立数据空间和属性特征的拓扑关系，实现地图查询管理，界面友好，操作简单灵活，功能组织条块合理。 2.开放式结构 信息系统建设并非一蹴而就，而是分阶段逐步实施，因此系统采用开放式结构，在软硬件方面，保证具有良好的扩展性，今后系统可不断地升级完善。3.时段化处理 系统可预置多个时段，将实时数据转化为时段数据。 4.GIS模拟建模 在适用前提下将水库管理过程中的新思想、新方法融入到系统开发，做到数据和图形相融合、GIS与数学模型相结合，把科学计算的结果通过三维情景表现和动态的形式直观表现。 5.加强顶层设计 有效克服低水平重复建设、信息资源分散、开发利用效率低下、信息资源共享不足等问题，促进水务信息资源的共享，强化业务协同效应。 6.强化资源整合 梳理了水库信息资源目录体系，制定数据采集规程、标准化体系与接口技术规范，建立集中存储、共享、分发水务数据的公共数据平台，为决策和业务系统建设提供数据支持。
水雨情自动测报系统使用操作手册 江西武大扬帆科技有限公司二〇一二年十二月
使用说明 一．登录系统 打开IE浏览器，在地址栏输入外网地址http://117.40.228.164:808（在水库管理局办公局域网内可输入http://192.168.1.2:808/）进入系统登录界面如下图： 输入用户名和密码，点击登陆后进入地图显示界面：
这个页面显示的是各个测站的当前实时雨水情信息，其中，雨量是当天8点至当前时间的累计降雨量（如当前时间早于8点则昨天8点至当前的累计降雨量），新泉站瞬时流量的单位为：立方米／秒。 页面左边为本系统的功能主菜单，包括： 1--综合信息，也就是如上的页面， 2--图形信息，有关水位过程线，雨量直方图的相关信息， 3--水情报表，有关水位的报表，日，月，时段水位报表信息， 4--雨量报表，有关雨量的报表，日，月，时段雨量报表信息， 5--统计报表，有关原始来报的相关报表。 6--联系我们，公司简介及公司通信地址。 点击所需的相关信息，右侧出现相关界面。 各操作说明如下： 1--综合信息：显示实时显示雨量、水情数据见下图 本界面显示一小时内各时刻实测水位和雨量及各测站电池监测电量。 2--图形信息：包括日、月、年雨量柱状图，单站、多站水位线图，多站直方图等功能按钮，点击相应的按钮，然后选择所需的站名及时间，点击提交，界面分别显示指定日、月、年降雨量统计柱状图，指定水位测站或多站指定时间水位变化过程线图（如单站水位线图指定测站为闸房站将可同时显示相应的蓄水量变
化过程线图，如是新泉站将同时显示瞬时流量变化过程线图），所有雨量监测站指定时间段降雨量统计柱状图。下面显示的是月雨量柱状图及水位过程线图 月雨量柱状图 水位过程曲线图。
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
系统建设原则 (1)实用、可靠,山洪灾害水雨情监测站的运行环境条件恶劣,监测人员的技术水平参差不齐,系统选用的监测方法、技术、设备应注重实用性与可靠性,并符合山洪灾害监测预警的实际需求。 (2)突出重点,合理布设监测站网。山洪灾害分布面广,应优先考虑在对人民生命财产危害严重的山洪灾害多发区建立监测系统。在现有的气象及水文站网基础上,充分考虑地理条件、受山洪灾害威胁程度,以及暴雨分布特点,合理布设水雨情监测站网。 (3)简易监测为主,简易监测与自动监测相结合。根据山洪灾害点多面广的特点,以简易监测为主,因地制宜地建设适量的自动监测站。 (4)因地制宜地选择信息传输通信组网方式,信息传输通信组网应根据山洪灾害防御信息传输实际需求,结合山洪灾害防治区的地理环境、气候条件、现有通信资源、供电情况、居民居住分布等实际情况,因地制宜地选择与确定通信方式,以保证信息传输的可能性、实时性与可靠性。充分利用现有的通信资源,节省系统建设、管理及运行的投资。 建设依据 ?《水情自动化测报系统规范》(SL61-94); ?《水文情报预报规范》(Sl250-2000); ?《水文站、网规划技术导则》(SL34-92); ?《水情自动测报系统设计规定》(DL/T5051-1996); ?《水情自动测报系统设备基本技术条件》(SL/T102-1995); ?《水情自动测报系统设备—遥测终端机》(SL/T180-1996); ?《水情自动测报系统设备—中继机》(SL/T181-1996); ?《水情自动测报系统设备—前置通信控制中心》(SL/T182-1996);
设备安装调试 1)自动雨量站的安装调试 快速安装 安装一体化支架 打开一体化支架包装箱 ,取出一体化支架,放置在事先预埋的混凝土基桩上,拧紧四个平垫、弹垫、螺母固定于基座上即可,如图: B B B 安装终端机 打开终端机箱,取出终端机。用十字螺丝刀拧开固定终端机箱盖四周的4个螺钉,向上提起终端机箱盖,用螺栓、垫片从终端机内部向下穿过4个底板固定孔,用螺母进行第一次固定,然后将终端机底板上边4个螺栓长出的部分插入一体化支架的法兰盘上,用螺母将终端机与法兰盘拧紧固定,在将终端机箱盖盖回原处并用4个螺钉拧紧固定。 机箱底板固定与一体化支架实际效果图:
水库水雨情监测系统 一、系统概述 随着科学技术的不断进步，以及城市化进程的影响，水库的管理变得更加复杂，要实现城市水库的精细化管理，必须借助先进的信息技术手段为支撑，实现对三防、水资源、供水安全的实时监控，优化管理模式和创新管理手段。水库水情测报系统主要是针对库区流域面积内的水情信息进行采集和处理，充分实现资源和信息共享，实现对水利工程的安全分析评价、对洪水进行预报，并可根据水利工程安全现状、洪水预报结果和水质水量变化动态，提出最优化调度方案，为水库的精细化管理提供了强有力的保障。 二、系统解决方案（构成+拓扑图） 根据本地区的通信、经济条件，设立水雨情监测站点。采用有人看管，无人值守的管理模式，配置相应的水位传感器，以及遥测终端及通信终端设备，实现水情信息的自动采集、传输。
系统拓扑图 三、系统功能、特点 ◆数据查询管理 以GIS技术为支撑，建立数据空间和属性特征的拓扑关系，实现地图查询管理，界面友好，操作简单灵活，功能组织条块合理。 ◆远程视频监视 远程视频系统总体结构设计上采用新的设计理念，增强了系统的灵活性、可升级性和均衡性。系统以模块式结构为核心，软件在基于数据库的原则下纳入分 屏技术，适合未来发展的需求。
◆开放式结构 信息系统建设并非一蹴而就，而是分阶段逐步实施，因此系统采用开放式结构，在软硬件方面，保证具有良好的扩展性，今后系统可不断地升级完善。 ◆时段化处理 系统可预置多个时段，将实时数据转化为时段数据。 ◆GIS模拟建模 在适用前提下将水库管理过程中的新思想、新方法融入到系统开发，做到数据和图形相融合、GIS与数学模型相结合，把科学计算的结果通过三维情景表现和动态的形式直观表现。 ◆加强顶层设计 有效克服低水平重复建设、信息资源分散、开发利用效率低下、信息资源共享不足等问题，促进水务信息资源的共享，强化业务协同效应。 ◆强化资源整合 梳理了水库信息资源目录体系，制定数据采集规程、标准化体系与接口技术规范，建立集中存储、共享、分发水务数据的公共数据平台，为决策和业务系统建设提供数据支持。 ◆优化调度决策 常规调度是半经验、半理论的方法，所获得的结果一般为合理解而非最优解，带有一定经验性和局限性，系统可遵照优化调度准则，运用最优化方法求解，经济合理地利用水能资源。 文章来源：四信物联网