下载文档原格式
水雨情监测系统方案
系统概述
水雨情监测系统是一种重要的防汛工程措施，集信息采集、传输、分析和预警等多功能于一体，实现了预警信息及时、准确地上传下达，从而使可能受灾区域能够及时采取措施、最大限度地减少人员和财产损失。
系统拓扑图
水雨情监测系统拓扑图
系统特点
◆超低功耗：核心设备选用GPRS/4G低功耗测控终端，平均工作电流仅20mA，大大降低太阳能供电设备成本和施工难度。
◆兼容性强：兼容各种类型的水位、雨量、图像等计量仪表或传感器。
◆性能稳定：采用防雷、防雨、防潮、输入信号隔离等多项措施，确保设备安全、可靠。
◆维护方便：可远程设置工作参数、远程升级程序。
◆接入灵活：可接入我公司配套的山洪灾害监测预警系统软件平台，也可接入组态软件或用户自行开发的软件系统。
系统功能
◆水位、雨量实时监测，掌握水雨情实时动态。
◆可扩展远程拍照或视频实时监控功能。
◆水位、雨量超过汛限警戒值时，自动报警。
◆气象、地质、环境等综合因素分析。
◆通过电话、短息、传真、无线预警广播等渠道发布预警信息。
主要设备组成
1、监测现场（单个测点）
备注：以GPRS/CDMA/4G通信为例。
2、监测中心
应用现场
水雨情监测系统安装现场。
水情测报系统1. 引言水情测报系统是一个用于监测和报告水域水情状况的系统。
水情是指水体的水文情况，包括水位、流量、水温等因素。
水情测报系统可以帮助水利部门、水文站点和相关机构实时了解水情信息，并及时采取相应的措施来应对水灾和优化水资源管理。
水情测报系统的目标是提供准确、及时的水情数据，帮助用户预测水情变化趋势，及时制定相应的应对方案。
本文将介绍水情测报系统的设计和实现，包括系统架构、功能模块、数据采集与处理、数据展示与分析等内容。
2. 系统架构水情测报系统采用分布式架构，主要由数据采集端、数据处理端和数据展示端组成。
2.1 数据采集端数据采集端负责收集水情相关数据，包括水位、流量、水温等信息。
数据采集端可以通过传感器、监测设备、人工观测等方式获取数据，并将数据上传至数据处理端进行处理和存储。
2.2 数据处理端数据处理端负责接收、处理和存储数据。
数据处理端可以利用数据挖掘、机器学习等技术对数据进行分析和预测，并将处理后的数据存储至数据库中。
同时，数据处理端可以根据用户需求生成报表、统计分析和预警信息，并将结果传输至数据展示端。
2.3 数据展示端数据展示端负责展示处理后的水情数据和相关信息。
数据展示端可以通过Web 界面、移动应用等形式将数据可视化，以便用户查看和分析。
用户可以通过数据展示端了解实时水情信息、查询历史数据、生成报表和图表等。
3. 功能模块水情测报系统主要包括数据采集模块、数据处理模块和数据展示模块三个功能模块。
3.1 数据采集模块•支持多种数据源，包括传感器、监测设备、人工观测等。
•实时采集水情数据，并进行数据质量检测和校正。
•数据上传至数据处理端进行处理和存储。
3.2 数据处理模块•接收并分析采集到的水情数据。
•利用数据挖掘和机器学习算法对数据进行预测和分析。
•根据用户需求生成报表、统计分析和预警信息。
3.3 数据展示模块•将处理后的水情数据通过可视化界面展示给用户。
•支持实时数据展示和历史数据查询。
试点论坛shi dian lun tan256水雨情自动采集系统在水库水文监测中的应用分析◎张颇摘要：水库的安全运行除了和群众生命财产有关，也能直接影响到地区经济发展，在水文管理中涉及到很多内容，比如水文的监测。
对于水雨情监测系统而言，就是针对有关的场所（如水库）远程采集系列信息，比如降雨量，并借助无线传送这些信息。
在数据采集以及共享的基础上，能够显著提高水库应急管理水平。
基于此文章进行了如下探究，仅供参考。
关键词：水文监测；水雨情自动采集系统；水库在水文监测方面，水雨情长时间以来都是关键内容。
通常情况下，很多水库所处位置相对偏僻，存在一系列不利情况，比如交通的不便。
另外如果没有第一时间监测水库的数据，则以水库运行来看，极有可能会留下一定的安全风险。
以往水库的管理往往借助人工测量来完成，约束水库安全监测的因素有很多，其中水库管理者过少较为突出。
一、系统概述对于水雨情自动采集系统而言，其主要基于物联网技术，在采集水库有关信息的基础上，比如水量以及水位等，实现实时采集数据的方式，将这些信息传送到决策中心，以便能够准确预报洪水，并且实现对水文的调度。
系统的目标主要是实现以下功能：（1）针对库内的雨水情数据信息，能够达到实时采集的目的，同时能够实时拍照现场视频，准确预报危险雨水情情况。
（2）能够以无线网络的方式，将数据与图像信息传到水库指挥中心，通过电子地图，可以有效显示不同点位的雨水情数据信息，针对出现的雨水情信息，第一时间进行预警。
二、数据采集系统原理针对水雨情自动数据采集系统而言，其由两部分构成，一是视频采集系统，二是水雨情采集系统，接下来概述这两个系统的原理。
（一）水雨情自动采集系统的原理对于现场采集系统而言，就是采集水库的雨量与水位信息。
借助专业采集设备从而完成对数据的采集，具体而言，利用水位计来采集水位信息，通过雨量筒来采集雨量数据信息。
当对雨水情进行采集时，往往借助一系列采集设备，而且有着较高的精度，比如水位仪。
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。
水情自动测报实施方案一、前言。
随着社会的发展和科技的进步，水资源的管理变得越来越重要。
而水情自动测报系统的建设和实施，对于水资源的监测和管理具有重要意义。
本文将针对水情自动测报实施方案进行详细的介绍和分析，以期为相关工作提供有效的指导和支持。
二、系统概述。
水情自动测报系统是指通过现代化的传感器和监测设备，对水资源的水位、流量、水质等数据进行实时监测和自动报送的系统。
其主要目的是实现水资源的动态监测和实时报送，为水资源管理部门提供及时、准确的数据支持。
三、系统组成。
1. 传感器设备，包括水位传感器、流量传感器、水质传感器等，用于实时监测水资源的相关数据。
2. 数据采集设备，用于采集传感器设备传输的数据，并进行处理和存储。
3. 通信设备，用于将采集到的数据通过网络传输至监测中心。
4. 监测中心，负责接收、处理和存储传感器设备传输的数据，并进行分析和报告。
四、系统实施方案。
1. 确定监测点位，根据实际情况确定水情自动测报系统的监测点位，包括河流、湖泊、水库等水体。
2. 设计传感器布设方案，根据监测点位的特点和需求，设计合理的传感器布设方案，确保数据的准确性和全面性。
3. 确定数据采集和传输方案，选择合适的数据采集设备和通信设备，确保数据的及时传输和存储。
4. 建设监测中心，建设配套的监测中心，配备专业的技术人员，确保数据的及时处理和分析。
5. 完善管理和应急预案，建立健全的管理制度和应急预案，确保系统的正常运行和数据的安全性。
五、系统运行与维护。
1. 定期巡检和维护，对传感器设备和数据采集设备进行定期巡检和维护，确保设备的正常运行。
2. 数据分析和报告，监测中心对采集到的数据进行分析和报告，及时向相关部门提供数据支持。
3. 应急响应，建立健全的应急响应机制，对突发事件进行及时响应和处理。
六、总结。
水情自动测报系统的建设和实施，对于水资源的监测和管理具有重要意义。
通过本文的介绍和分析，相信能够为相关工作提供有效的指导和支持，推动水情自动测报系统的建设和应用，为水资源的保护和管理做出贡献。
雨水收集利用系统简介：雨水收集利用系统是一种将雨水有效收集并加以利用的系统。
随着全球资源紧张和水资源短缺等问题的逐渐加剧，人们对节约与可持续利用水资源的需求也越来越大。
因此，开发和应用雨水收集利用系统成为了一种重要的水资源管理方法。
本文将从系统构成、工作原理、应用领域和未来展望等方面介绍雨水收集利用系统的相关内容。
一、系统构成雨水收集利用系统由多个组成部分组成，包括雨水收集设施、滤水装置、水贮存设备、水再利用设备和管道系统等。
1. 雨水收集设施：通常包括屋顶、道路、人行道和其他固定的雨水接收表面。
其中，屋顶是最常用的雨水采集点，因为其面积较大且易于进行水流集中和收集。
2. 滤水装置：用于过滤雨水中的杂质和污染物，保证收集到的雨水质量符合相应的标准。
滤水装置包括颗粒过滤器、沉淀池、树脂滤芯等。
3. 水贮存设备：用于存储收集到的雨水，以备后续使用。
常见的水贮存设备包括雨水桶、水箱和地下水贮存装置等。
4. 水再利用设备：用于对收集到的雨水进行净化和处理，使其达到适合再利用的水质要求。
水再利用设备包括活性炭过滤器、超滤装置、紫外线消毒器等。
5. 管道系统：用于将雨水从收集设施输送到水贮存设备和水再利用设备，以及最终供应给需要使用的地方。
二、工作原理雨水收集利用系统的工作原理主要包括雨水收集、过滤和储存、再利用等步骤。
1. 雨水收集：当降雨发生时，雨水会被收集设施接收。
这些设施通常位于房屋屋顶或其他开放场所。
2. 过滤和储存：收集到的雨水通过滤水装置去除杂质和污染物，然后进入水贮存设备储存起来。
储存设备的容量大小根据实际需求而定。
3. 再利用：经过预处理的雨水可通过水再利用设备进行进一步的净化和处理，以达到适合再利用的水质要求。
再利用的方式可以是灌溉、冲洗马桶、洗衣或其他非饮用水需求等。
三、应用领域雨水收集利用系统可以应用于各个领域，如居民住宅、商业建筑、工业园区等。
以下为几个典型的应用领域：1. 居民住宅：居民住宅可以通过安装雨水收集利用系统，将收集到的雨水用于浇花、洗车、冲厕等非饮用水需求，从而节约自来水资源。
雨量监测实施方案雨量监测是指对雨水的降落情况进行监测和记录的工作，用于预测水文气象变化和确保水资源的合理利用。
为了有效进行雨量监测，需要制定一套系统的实施方案。
一、监测设备的选取1. 雨量计：选择准确可靠的雨量计作为监测设备，包括普通雨量计和自动雨量计。
普通雨量计可由工作人员进行人工观测，而自动雨量计可通过自动采集数据，并实时上传到监测中心。
2. 数据传输设备：选择可靠的数据传输设备，包括气象卫星、无线传输设备、电话传输设备等，以保证监测数据的准确传输和及时接收。
二、监测点的设置1. 选取合适的监测点：根据地理位置、气候条件和需求确定监测点的位置，通常选择海拔较高、降水较多、代表性强的地区进行监测。
2. 设置合理的布点密度：根据地形地貌和降水分布特点，设置合理的监测点布点密度，以确保监测数据的全面性和准确性。
3. 安装监测设备：将选定的雨量计和数据传输设备安装在监测点上，保证设备的稳固性和准确性。
三、监测数据的收集和记录1. 人工观测：对于使用普通雨量计的监测点，需要由工作人员进行定期的人工观测和记录，包括每日的雨量和降雨时间等相关信息。
2. 自动采集：对于使用自动雨量计的监测点，通过设置采集时间间隔，自动采集雨量数据，并上传到监测中心，实现实时数据的接收和整理。
四、监测数据的分析和利用1. 数据分析：通过对收集到的雨量监测数据进行统计和分析，得出降雨量的变化趋势和时空分布特点，为水文气象预测和水资源管理提供依据。
2. 数据利用：将分析结果应用于农业灌溉、水库调度、防汛抢险等水资源管理工作中，提高水资源利用效率和防灾减灾能力。
五、监测数据的发布和共享1. 数据发布：将监测数据通过互联网、移动APP等渠道进行发布，为公众、决策者和学术研究人员提供准确的雨量信息，帮助他们做出相应的决策和研究。
2. 数据共享：通过与相关部门和机构进行数据共享，实现多方共同使用监测数据，提高数据的利用效率和价值。
综上所述，雨量监测的实施方案包括设备选取、监测点设置、数据收集和记录、数据分析和利用、数据发布和共享等环节，通过科学合理的方案实施，可提高雨量监测的准确性和有效性，为水资源管理和防灾减灾工作提供有力支持。
水情自动监测预报系统设计方案Verl.O修订记录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。
、监测中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）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:A、当雨量每产生一个计量单位（1mm ）或水位每变化一个计量单位时，自动采集、存贮并向中心发送数据。
水情自动测报系统计算机及网络设备1. 引言水情自动测报系统是一种用于监测水文信息的设备，可以实时监测水域的水位、流速、水温等参数，并将这些数据传输到计算机及网络设备上进行分析和处理。
本文将介绍水情自动测报系统中所涉及到的计算机及网络设备。
2. 水情自动测报系统概述水情自动测报系统主要由水文测报仪器设备、数据采集与传输装置以及计算机及网络设备组成。
其中计算机及网络设备起着数据接收、处理、存储和分析的重要作用。
3. 计算机设备计算机设备在水情自动测报系统中起着至关重要的作用。
它负责接收从数据采集与传输装置中传输过来的数据，并进行处理和存储。
下面是常见的几种计算机设备：3.1. 服务器服务器是计算机设备中最常见的一种。
它在水情自动测报系统中扮演着数据存储和处理的角色。
服务器通常具有高性能和可靠性，能够承担大量的数据存储和计算任务。
另外，服务器还能提供数据的远程访问和调度功能，便于用户对数据进行实时监测和分析。
3.2. 工作站工作站是计算机设备中的另一种常见形式。
它通常具有比服务器更加高性能的处理能力，并且支持更多的外部设备和接口。
工作站可以用于对采集到的水情数据进行深入的分析和处理，同时也可以作为数据展示和交流的平台。
3.3. 个人电脑个人电脑是计算机设备中最常见的一种形式，也是普通用户最常用的设备。
在水情自动测报系统中，个人电脑通常作为终端设备使用，用于用户对数据进行显示、编辑和处理。
个人电脑的使用便捷性和通用性使得它成为用户界面最为友好的设备。
4. 网络设备网络设备在水情自动测报系统中起着数据传输和通信的重要作用。
它们能够连接各个计算机设备，实现数据在不同设备间的传输和共享。
下面是常见的几种网络设备：4.1. 网络交换机网络交换机是将多个计算机设备连接到一个网络上的设备。
它能够实现数据的高速传输和多点通信，有效解决数据传输过程中的冲突和碰撞问题。
在水情自动测报系统中，网络交换机起着连接所有计算机设备的桥梁作用。
水情监测系统施工方案1. 引言水情监测系统是一种利用现代信息技术手段实时监测水情信息的系统。
通过采集、传输和处理水情数据，该系统可以准确地监测水位、水质、流量等水情指标，并及时报警、分析和预测水情变化，以便采取相应的防洪、排涝和供水措施。
本文将介绍水情监测系统的施工方案，包括系统的组成、施工流程和技术要点等内容。
2. 系统组成水情监测系统由以下几个主要组成部分构成：2.1 传感器设备传感器设备是水情监测系统的核心，用于感知水文信息。
常用的传感器设备包括水位传感器、水质传感器和流量传感器等。
水位传感器用于测量水位高度，水质传感器用于监测水质指标，流量传感器则用于测量水流速度和流量大小等参数。
2.2 数据采集和传输设备数据采集和传输设备负责将传感器设备采集到的数据进行采集、压缩和传输等操作。
常用的数据采集和传输设备包括数据采集器、通信模块和网络传输设备等。
2.3 数据处理和存储设备数据处理和存储设备用于接收、处理、存储和管理从传感器设备和数据采集传输设备传来的水情数据。
常用的数据处理和存储设备包括数据处理服务器、数据库管理系统和数据存储设备等。
2.4 系统控制和管理设备系统控制和管理设备用于对水情监测系统进行控制和管理，包括报警、分析和预测等功能。
常用的系统控制和管理设备包括控制终端、监控软件和报警系统等。
3. 施工流程水情监测系统的施工流程主要包括如下几个步骤：3.1 选择合适的传感器设备根据实际需求和监测要求，选择合适的传感器设备，包括水位传感器、水质传感器和流量传感器等。
考虑到水情监测的精度和稳定性，应选择质量可靠、性能优良的传感器设备。
3.2 设计数据采集和传输系统根据水情监测系统的布设情况和无线通信条件，设计数据采集和传输系统，包括数据采集器、通信模块和网络传输设备等。
确保数据采集和传输系统能够稳定可靠地传输水情数据。
3.3 安装传感器设备和数据采集传输设备根据设计方案和安装要求，安装传感器设备和数据采集传输设备。
雨水情自动监测系统的组成及应用介绍了广泛应用于水利信息自动化采集中的雨量、水位传感器等参数为主的数据监测系统的设计构成，以及在实际中应用。
标签：传感器；单片机数据采集；远程通讯RTU1 雨水情监测系统的应用背景在水利信息自动化应用中，雨量、水位的监测正由自动化取代传统的人工采集，RTU也即远程遥测终端，其主要完成两个功能，第一个功能是采集前端传感器的数据，第二个功能是将采集的数据传送给运行监测分析软件的工控机，远程遥测终端广泛应用于各种各样的的自动测报系统中，是整监测个系统的重要组成部分。
目前环保、水情、气象、石油、煤矿、电力、交通、农业以及科研领域的数据采集系统广泛应用RTU。
要做好水情预报工作，就必须实时监测诸如雨量、温度、水位、闸门开启情况、湿度以及流量等参数，这些参数如果不借助RTU监测，而是通过人工监测，其困难是不可想象的。
目前很多RTU监测点都配备为无人值守的监测点，这些监测点一旦建成，就不需要排专人看守，极大降低人力成本。
无人值守RTU具有高效、稳定以及成本低等特点，因此在水情监测中被广泛应用，无人值守RTU主要通过两种方式向中心站发送数据，一种是通过无线电台，这种方式属于自建网络，不需要额外的费用，但传输距离有限；另一种方式是借助公共的GSM网络，这种方式基本不受距离的限制，但由于需要借助外部的传输网络，需要交纳一定的费用。
远程遥测终端RTU主要应用于需要遥测数据的地方，除了气象和水利行业外，在油田自动化、变电站的远程监测点、供气供水管网以及输油管道的监控点都被广泛使用，具有良好的社会和经济效益。
2 远程遥测终端组成本系统面向水情监测，因此与大部分远程监测系统具有很多的共性又有很多的独特性，在设计之初就充分考虑了系统的可扩展性，稍加改造就完全可以应用到机房监测以及气象监测等领域。
水情监测主要监测水库以及河流的水情，主要包括水流流量、水库以及河流的水位、水温、各进出水口的闸门开启情况以及大坝安全等参数。
这些参数根据位置远近以及现有条件分别选择不同的传输方式传送到中心站。
对于那些要求实时性高的水情数据，尽量选择稳定的传输方式，在很多情况下也可以选择多种方式传送一组数据，确保数据及时传输到中心站。
本系统目前可以采集雨量、水位、以及风速、风向、气压、气温以及湿度等数据，系统主要由远程采集数据的监测站以及负责数据处理的中心站组成。
数据监测站：数据监测站全部为无人值守的遥测站，减少人力成本，监测站一经安装调试完成就不再需要专人值班看守，监测站主要采取两种方式采集数据，一种是定时的采集，另一种是触发方式的采集。
定时采集根据用户提前设置的时间间隔采集数据，而触发采集则根据由外界触发采集，例如蒸发量以及雨量的采集常采取触发采集，当蒸发量以及雨量发生了一定量的变化，例1mm/0.5mm 变化时（具体数值可以提前设置）就触发一次额采集，并将数据发送到中心站，监测站处理简单的采集以及传输外，也会对数据进行一定处理，例如过滤一些干扰数据，对数据集进行压缩，减少数据传输量。
中心站：中心站是系统操作平台，负责收集、分析、统计和查询各测站的实时数据、历史数据、报警信息等，并生成各种统计报表，将数据存档并发出各种预报。
3 实际应用3.1 硬件设计为了使系统具有灵活性和可靠性，遥测数据采集系统采用模块化结构，具有各种功能模块，如采集，传输等等，各模块自带CPU，具备一定数据处理和故障检测能力。
从元件级别，系统级别同时考虑低功耗的问题。
所有总控模块统一遍址，为大规模组网提供条件。
内部采用统一协议，搭配极为灵活，针对不同的行业和各类传感器，无须对传输和总控模块做任何改动，只需搭配不同的采集模块，就可以适应不同行业的需求。
在面对新型接口的传感器时，只要针对性的开发出采集模块，就可以很快在系统中应用，大大缩短了开发周期。
由于采用模块化结构，各模块都具有一定数据处理能力，并且功能大大细化。
主要的模块有MAIN主模块，其功能是数据处理、流程控制、远程通信、雨量计输入、RS485传感器接入；VS振弦模块，其功能是振弦式传感器和电阻式传感器接入；另外还有一些辅助功能模块如I/U模块-4～20mA传感器输入、PSTN 模块、RF调制解调模块、信号输入防雷模块等。
本系统具备故障自检能力，能在非人工干预的情况下检测故障点，确定故障能力，为快速检修提供基础。
在主模块MAIN的设计中采用具备ISP和IAP能力的大容量FLASHROM单片机，可以远程修改升级片上程序，无须技术人员到测站所在地就可以修改片上软件，在交通条件恶劣的地方应用将非常方便，大大减低维护工作量。
雨水情自动监测系统的原理图见图1。
从原理图中可以看出，系统的整个核心就是MAIN主模块，它可以直接接入485接口的传感器，也可以通过I/U模块接如4～20mA接口传感器，或者通过VS弦式模块接入弦式传感器。
由于整个系统采用低功耗技术设计，MAIN主模块的工作电流仅为50mA，而其待机电流更是低至50uA，所以完全可以采用太阳能电池和蓄电池组合的供电方式进行供电，充电控制工作过程是：充电控制电路要求当蓄电池电压低于10.8V时，停止向MAIN主模块供电，为蓄电池冲电，当蓄电池电压低于13.8V高于10.8V时，边充电边工作，蓄电池电压高于13.8V，则停止向蓄电池充电。
当测站的MAIN 主模块有数据需要中心站发送时，可以采取多种方式进行通信，如通过RF调制解调模块连接的电台，或者通过短信模块或卫星设备，从空中把数据传递到中心站。
当然数据也可以用PSTN模块通过有线方式传递到中心站。
中心站的功能主要就是将接收到的数据保存到数据库，为其它应用软件提供最基本、最原始的数据。
中心站也可以对测站进行远程通信，如对测站进行招测等。
在实际应用中，具体的水位雨量遥测站组成结构见图2，它包含了20W太阳能电池板、12V38AH蓄电池、太阳能充电保护器、GPRS/GSM通信终端、雨量、水位传感器。
在图2中，防雷模块还连接了太阳能电池、数字式水位计，它们的地线实际上是雨水情自动测报系统的数字地，所以它们可以共用同一个防雷模块，共占用6路防雷通道，每个防雷模块共有9路通道，MAIN主模块和防雷模块构成了最基本的RTU。
RTU是由MAIN模块和防雷模块构成。
水位测量采用浮子式水位计，输出信号线采用RS485串行通信接口标准，通过防雷模块后接入到MAIN主模块的RS485口的对应连接端，浮子水位计在使用前需要分别对水位计和RTU的MAIN模块进行配置，指定使用地址，水位传感器的分变率不低于1cm，量程根据实际需要选定。
雨量测量采用翻斗式雨量计，承雨口内径为200mm，分别率为0.5mm，同样使用前需要对RTU的MAIN模块进行雨量计使用地址进行配置。
翻斗式雨量计为双干簧管雨量计共有3根输出信号线：一根为信号线A而另一根为信号线B，这两根线在雨量计中并未定义，可以定义任意一根为信号线A，另一根定义为信号线B，再加上数字地线，雨量计信号线缆通常有屏蔽层，进入机箱后该屏蔽层需与机箱地连接。
同样信号线进入机箱后，先进入RTU中的防雷模块，然后连接到MAIN模块中，起到防雷的作用。
雨水情自动监测系统采用太阳能浮冲蓄电池方式供电，配置满足1个月连续阴雨天气正常供电，具体配置为，太阳能电池板采用单晶硅太阳能组件，最大工作电压17V，开路电压21V，标称功率20W；太阳能充电控制器电压12V，最终充电电压13.8V，憩息电压14.5V，工作环境温度-25℃～50℃；蓄电池采用铅酸免维护可充电蓄电池或锂电池，对于高寒地区，应选用耐低温的充电电池，配置的容量是38AH/12V。
通信方式采用GSM短消息模式或者是GPRS流量方式，GSM/GPRS手机短消息模块采用现成的产品，还需要一块SIM卡，将其串行通信口的信号线接入MAIN主摸块的串行通信口DB9即可，GSM短信方式简单，点对点发送和接收，但是使用费较高，按短信条数收费；GPRS方式需要有固定IP，使用方便便宜可靠，按需要包流量使用就可以了。
3.2 软件设计雨水情自动监测系统的工作状态有三种状态：（1）自报状态：常态下MAIN主模块处于休眠状态，待下列事件之一发生时，自动唤醒，采集数据：a.强制采集时间到，b.敏感量触发（如雨量）。
（2）中继状态：常态下长上电，接收远端站点数据，转发到下一中继站点或中心站点。
（3）长上电状态：常态下长上电，当中心站招测时，随时发送或接收远端数据并转发中心监控计算机，同时可完成自报状态和中继状态工作。
MAIN模块是整个系统的核心，其设计设计思路是：自动控制总流程：自动控制过程按照以下时序工作（见图3）：数据采集：数据采集的工作过程随传感器的不同而有很多种，他们遵照如下的同一个时序工作（见图4）：在整个工作过程中，通过对各通道电源的单独控制，就能最大限度节约电能，降低功耗。
由于采集过程始终处于被动状态，因此能最大限度减少总线上的竞争和冲突通讯：基于当前应用的特点，通讯模块将采用多路串口的结构，多个串口采用485/232电平，可以接入GSM短消息模块，电台，海事卫星，北斗卫星，GPS 等各种卫星终端，使用串口+外接通讯组件的方式，做到一机多能，能方便接入各种信道。
同时，这种简单的结构也为信道管理带来了方便。
通信过程将按照如下过程进行：接收内部数据时（见图5）：在整个工作过程中，通过对各通道电源的单独控制，就能最大限度节约电能，接收外部数据接收外部数据时（见图6）：4 结束语文章通过微机组成的中心站与单片机组成的测站构成数据采集系统，通过卫星、电台、短信等通信方式实现了远程数据采集系统的基本功能。
在硬件连接上，采用了雨量等唤醒技术，实现了整个电路的微功耗设计，达到了mA级的工作电流，uA级的待机电流。
在软件编制上，采用流行的高级语言编写代码，实现了PC机与单片机的多种远程通信方式，也使得复杂的功能和控制逻辑在单片机上较为容易实现。
该方法也可以用于类似的工业场合中。
参考文献[1]何立民.单片机应用系统设计[M].北京：航空航天大学出版社，1998.[2]杨金岩.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2005.黄明（1963-），男，贵州贵阳人，高级工程师，研究方向：电子技术及计算机应用。
