水库水雨情自动测报系统方案 (4)

水库水情自动测报系统实施方案目录第1章系统简介 (4)1.1 系统介绍 (4)1.2 系统构架 (4)1.2.1 现场部分 (5)1.2.2 中心工作站 (6)1. 3 预报系统模型及分析方法选择 (6)第2章系统功能和性能 (8)2.1系统功能 (8)2.1.1采集功能 (8)2.1.2存储功能 (8)2.1.3数据通讯功能 (9)2.1.4管理功能 (9)2.1.5自检功能 (9)2.1.6防雷抗干扰功能 (9)2.2系统性能 (10)2.2.1先进性 (10)2.2.2可靠性 (11)2.2.3兼容性 (12)2.2.4可扩充性 (12)2.2.5易维修性 (12)2.2.6经济性 (12)第3章系统设计依据和原则 (14)3.1 系统设计 (14)3.2 系统设计依据 (14)3.3 系统设计原则 (15)第4章监测项目和测点布置 (16)第5章设备选型及安装方案 (17)5.1 监测设备选型 (17)5.1.1 水位传感器 (17)5.1.2雨量传感器 (17)5.1.3电源部分 (18)5.1.4 遥测终端RTU (20)5.1.5 避雷器 (21)5.2 监测设备安装方案 (22)5.2.1 电台的安装及调试 (22)5.2.2 雨量传感器的安装 (23)5.2.3 水位计的安装及调试 (23)5.3.4水情遥测终端的安装 (24)5.3 避雷系统 (30)第6章水情自动预报软件设计 (31)6.1 项目总体方案及实现目标 (31)6.2 总体构成及子系统 (33)6.2.1 系统总体构成 (33)6.2.2 专业功能 (37)6.3 信息输入模块 (37)6.3.1 系统结构方案 (37)6.3.2 水雨情遥测数据镜像 (38)6.3.3 水雨情数据查询修改 (38)6.3.4 气象预报信息录入 (40)6.3.5 水库基本信息查询修改 (40)6.3.6 预报参数查询修改 (41)6.3.7 工作内容及实施策略 (41)6.4 水雨情查询模块 (41)6.4.1 实时监视 (42)6.4.2 图形基本操作 (42)6.4.3 数据查询操作 (43)6.4.5 雨量图形查询 (47)6.4.6 水情图形查询 (49)6.4.7 水雨情报表查询 (50)6.4.8 工作内容及实施策略 (51)6.5 实时洪水预报模块 (52)6.5.1 系统结构方案 (52)6.5.2 自动滚动预报 (53)6.5.3 入库洪峰水位经验预报 (53)6.5.4 半分布式新安江模型预报 (54)6.5.5 河道洪水预报 (56)6.5.6 入库实时预报模型 (57)6.5.7 预报洪水分析 (58)6.5.8 预报方案评价 (58)6.5.9 工作内容及实施策略 (61)6.6 预报成果管理与输出模块 (61)6.6.1 预报结果维护 (61)6.6.2 预报成果保存与查询 (62)6.6.3 预报成果网页查询 (63)6.6.4 预报成果上传 (64)6.6.5 工作内容及实施策略 (64)第7章项目预算 (66)第1章系统简介1.1 系统介绍某水库水情自动测报系统根据设计要求，在河道两旁建设2个水位观测站、1个雨量观测点，选用已建设好的20个雨量监测站点，使用无线数传电台传输方式，与某水库管理所信息中心连接起来，完成对某水库水情的自动监测，并采用是以新安江三水源模型为基础的降雨径流自动预报为主的水情自动预报系统，供管理者决策。

水库水情自动测报系统实施方案目录第1章系统简介 (4)1.1 系统介绍 (4)1.2 系统构架 (4)1.2.1 现场部分 (5)1.2.2 中心工作站 (6)1. 3 预报系统模型及分析方法选择 (6)第2章系统功能和性能 (8)2.1系统功能 (8)2.1.1采集功能 (8)2.1.2存储功能 (8)2.1.3数据通讯功能 (9)2.1.4管理功能 (9)2.1.5自检功能 (9)2.1.6防雷抗干扰功能 (9)2.2系统性能 (10)2.2.1先进性 (10)2.2.2可靠性 (11)2.2.3兼容性 (12)2.2.4可扩充性 (12)2.2.5易维修性 (12)2.2.6经济性 (12)第3章系统设计依据和原则 (14)3.1 系统设计 (14)3.2 系统设计依据 (14)3.3 系统设计原则 (15)第4章监测项目和测点布置 (16)第5章设备选型及安装方案 (17)5.1 监测设备选型 (17)5.1.1 水位传感器 (17)5.1.2雨量传感器 (17)5.1.3电源部分 (18)5.1.4 遥测终端RTU (20)5.1.5 避雷器 (21)5.2 监测设备安装方案 (22)5.2.1 电台的安装及调试 (22)5.2.2 雨量传感器的安装 (23)5.2.3 水位计的安装及调试 (23)5.3.4水情遥测终端的安装 (24)5.3 避雷系统 (30)第6章水情自动预报软件设计 (31)6.1 项目总体方案及实现目标 (31)6.2 总体构成及子系统 (33)6.2.1 系统总体构成 (33)6.2.2 专业功能 (37)6.3 信息输入模块 (37)6.3.1 系统结构方案 (37)6.3.2 水雨情遥测数据镜像 (38)6.3.3 水雨情数据查询修改 (38)6.3.4 气象预报信息录入 (40)6.3.5 水库基本信息查询修改 (40)6.3.6 预报参数查询修改 (41)6.3.7 工作内容及实施策略 (41)6.4 水雨情查询模块 (41)6.4.1 实时监视 (42)6.4.2 图形基本操作 (42)6.4.3 数据查询操作 (43)6.4.5 雨量图形查询 (47)6.4.6 水情图形查询 (49)6.4.7 水雨情报表查询 (50)6.4.8 工作内容及实施策略 (51)6.5 实时洪水预报模块 (52)6.5.1 系统结构方案 (52)6.5.2 自动滚动预报 (53)6.5.3 入库洪峰水位经验预报 (53)6.5.4 半分布式新安江模型预报 (54)6.5.5 河道洪水预报 (56)6.5.6 入库实时预报模型 (57)6.5.7 预报洪水分析 (58)6.5.8 预报方案评价 (58)6.5.9 工作内容及实施策略 (61)6.6 预报成果管理与输出模块 (61)6.6.1 预报结果维护 (61)6.6.2 预报成果保存与查询 (62)6.6.3 预报成果网页查询 (63)6.6.4 预报成果上传 (64)6.6.5 工作内容及实施策略 (64)第7章项目预算 (66)第1章系统简介1.1 系统介绍某水库水情自动测报系统根据设计要求，在河道两旁建设2个水位观测站、1个雨量观测点，选用已建设好的20个雨量监测站点，使用无线数传电台传输方式，与某水库管理所信息中心连接起来，完成对某水库水情的自动监测，并采用是以新安江三水源模型为基础的降雨径流自动预报为主的水情自动预报系统，供管理者决策。

小（一）型水库水文自动测报系统项目设计方案小（一）型水库水文自动测报系统项目设计方案 1项目概述1.1概况本项目拟建设小一型水库水文自动测报系统，在水利局设置1处数据接收中心。

1.2建设目标及原则1.2.1建设目标系统建设的总目标是：实现水位、雨量数据自动采集、传输处理、（存）入（数据）库和数据检索。

选用快速可靠的通信信道，利用现代化的通信设备，确保水情信息在10分钟内到达水情分中心，20分钟内将实时数据共享到其它相关防汛部门，满足资料整编、预报和水情信息服务要求的目标。

系统建设将充分利用和整合现有有效资源，综合运用应用电子测控、现代通信、计算机编程等技术，实现对雨水情等实时动态监测管理。

结合地区降雨及数据管理特点，建设有效的、符合国家标准、及时、准确的防汛雨水情自动监测体系。

在充分利用现有先进的成熟技术和已有成果资源的基础上，建立一个集信息采集、传输共享、安全存储、智能化分析管理等为一体的高可靠信息化系统，为各级管理部门的防汛抗旱管理工作提供全面、及时、准确的数据基础和支持平台。

系统在技术手段上，采用目前国内行业主流技术，代表国内行业先进水平；系统结构上达到架构清晰，层次分明，系统功能完善；设备性能上达到稳定可靠，数据测报及时准确。

系统建设后，从数据测报、数据存储、数据管理等多方面形成多级监管模式，能很好的满足防办当前及今后一定时期内防汛指挥调度管理的需求，为防汛抗旱指挥调度搭建平台。

最终实现“信息采集自动化、传输网络化、管理数字化、决策科学化”的工作目标。

1.2.2建设原则“使水文监测基础设施向正规化、标准化、现代化方向发展，提高水文监测能力”。

进一步完善水文测报站网，提高水文测报的自动化能力，建设一套可靠、先进的、与本流域相适应的水文信息监测系统，并与洪水预报系统、洪水警报、山洪预警等系统形成统一的整体，为防洪减灾发挥更大作用。

2系统方案设计2.1设计指导思想和设计标准2.1.1 设计指导思想➢满足当地气象、地理环境条件。

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：设备功能包括：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。

水库流域雨情自动测报系统系统概述水文测报的主要任务是测定江河湖库降雨量、水位、流量等水文要素自然变化的情况，它是一项基础和前期工作，是防汛抗旱的耳目和参谋，其质量和精度将直接影响水情信息的实时性和准确性，影响对防汛抗旱决策的科学性，加强报汛站测报基础设施的建设，强化水情信息采集、传输的工作，提高水情测报质量成为当务之急。

由于传统的水位、雨量数据采集设备无法满足遥测系统的需要，必须进行更新或改造，实现水文信息的数字化、自动采集、长期自动存贮以适应现代数字通讯和计算机的应用要求。

大规模的水文数据远程自动测报系统，可以有效提高水雨情实时监测的站点密度和覆盖面，大大提高报汛的时效性，可增加洪水预报的有效预见期和预报精度，争取了防汛的主动性，能在防汛工作中发挥重要作用。

系统结构及工作机制水文数据远程测报系统的建设主要包括以下几个方面：水文数据采集设备，进行雨量采集； GPRS/GSM数据传输终端，完成远程数据传输；水文信息中心站，包括系统软件及数据库，可分析、显示、存储、发布水文信息数据以供决策。

总体结构如下图：雨量站直接测量雨量，是整个遥测系统信息的来源，具有雨量实时发送的功能，雨量站一般处于河流上游或者湖泊边缘，分布分散，可以长期工作在无人值守的环境中，并且无需交流电源提供，靠太阳能电池供电。

对于报汛通信网，中心从遥测站取得各类水情信息，这是最基本、最主要的；通讯方式采用移动通信GPRS/GSM网络，具有稳定可靠、覆盖面较广、网络能力强、通信费用低、不受地域限制的优点，具体包括：·先进性，随着移动通讯技的发展，如今已经实现基于分组的 GPRS 通讯；并且继续向 3G 方向发展。

·可靠性，作为商用的电信运营网络，其可靠性相当高，信息发送和接收安全可靠，不会丢失。

·实用性， GSM 作为一个成熟实用的网络，已经能满足用户需求，实现资源共享，信息交流。

·经济性，首先，采用移动通讯方式在网络建设上不需要投入，也不用租用通信线路、其次，通讯费用低， GPRS 只有产生通信流量时才计费； GSM短消息发送一条信息的费用为 0.1 元，接收者不收费。

1技术方案-软件1.1项目概况1.2系统需求。

1.2.1信息接收处理系统信息接收处理系统应基于各测站的水情信息自动采集系统，通过计算机网络和软件实现的自动化处理进入为本系统运行配置的数据库，实现对水情相关资料进行实时测报的功能，应满足不同数据源的接收方式维护，建立实时水情数据库、历史水情数据库、模型库、预报库等其它专用库，按照满足水情预报成果的制作与发布要求。

信息接收处理系统主要功能包括：数据接收处理、数据库管理、标准数据库创建。

1.2.2水文预报系统水文预报系统的开发，需采用先进的网络通信、计算机技术以及信息处理和洪水预报模式，坚持实用性、可靠性、先进性、前瞻性的原则。

建立满足水利枢纽工程运行服务的交互式洪水预报系统。

1.2.2.1系统功能水文预报作业系统应采用多种预报方法和预报模型的平行运行，并可进行多方案成果的交互式分析、比较，为水库的预报调度运用决策提供技术支持。

运行模式可采用自动定时预报和交互式预报两种模式并举。

水文预报系统主要功能包括:水情数据预处理、水雨情信息查询、预报模型（方法库）指定、作业预报计算、考虑预见期降雨的预报计算、水文预报成果交互式分析和预报精度评定。

1.2.2.2预报项目预报项目为入库流量、坝址区重要站水位；预见期包括6h、12h、24 h、48h定时过程预报和洪峰预报。

1.2.2.3运行功能要求短期作业预报运行程序，采用交互方式指定本次使用的模型程序，以方便加入新的预报方法库和在不同的预报站上进行不同的预报模型的组合。

系统具有实时校正的交互修正等综合分析功能；具有利用降雨综合分析信息，对预见期不同降雨量级水文情势变化的模拟功能。

具有较为完善的信息检索功能。

作业预报系统还应包括成果输出、精度评定、方案参数率定等配套功能。

1.2.2.4水文预报系统集成为了便于用户使用，应将短、中期水文预报的全部功能集成到一个总平台上，并具有水雨情信息查询、报表生成、资料整理归档等功能，供用户完成全部短、中期水文预报等相关的工作。

1技术方案-软件1.1项目概况1.2系统需求。

1.2.1信息接收处理系统信息接收处理系统应基于各测站的水情信息自动采集系统，通过计算机网络和软件实现的自动化处理进入为本系统运行配置的数据库，实现对水情相关资料进行实时测报的功能，应满足不同数据源的接收方式维护，建立实时水情数据库、历史水情数据库、模型库、预报库等其它专用库，按照满足水情预报成果的制作与发布要求。

信息接收处理系统主要功能包括：数据接收处理、数据库管理、标准数据库创建。

1.2.2水文预报系统水文预报系统的开发，需采用先进的网络通信、计算机技术以及信息处理和洪水预报模式，坚持实用性、可靠性、先进性、前瞻性的原则。

建立满足水利枢纽工程运行服务的交互式洪水预报系统。

1.2.2.1系统功能水文预报作业系统应采用多种预报方法和预报模型的平行运行，并可进行多方案成果的交互式分析、比较，为水库的预报调度运用决策提供技术支持。

运行模式可采用自动定时预报和交互式预报两种模式并举。

水文预报系统主要功能包括:水情数据预处理、水雨情信息查询、预报模型（方法库）指定、作业预报计算、考虑预见期降雨的预报计算、水文预报成果交互式分析和预报精度评定。

1.2.2.2预报项目预报项目为入库流量、坝址区重要站水位；预见期包括6h、12h、24 h、48h定时过程预报和洪峰预报。

1.2.2.3运行功能要求短期作业预报运行程序，采用交互方式指定本次使用的模型程序，以方便加入新的预报方法库和在不同的预报站上进行不同的预报模型的组合。

系统具有实时校正的交互修正等综合分析功能；具有利用降雨综合分析信息，对预见期不同降雨量级水文情势变化的模拟功能。

具有较为完善的信息检索功能。

作业预报系统还应包括成果输出、精度评定、方案参数率定等配套功能。

1.2.2.4水文预报系统集成为了便于用户使用，应将短、中期水文预报的全部功能集成到一个总平台上，并具有水雨情信息查询、报表生成、资料整理归档等功能，供用户完成全部短、中期水文预报等相关的工作。

水库水雨情监测方案一、概述水安全和水危机已经成为当前制约我国社会和经济发展的突出因素，水库工程对下游的防洪和灌溉意义重大，在促进当地经济发展中，发挥了巨大作用，地位极其重要。

水库安全一直是我国防汛抗洪的难点和重点，而当前大部分中小水库缺少必要的库区水雨情及水库大坝安全检测手段。

水雨情自动监测系统适用于水利部门远程监测水位、降雨量等实时数据。

同时支持远程图像监控，为防汛指挥调度提供了准确、及时的现场信息。

从而使可能受灾区域能够及时采取措施、减少人员和财产损失。

系统由平台管理中心和遥测站（自动雨量站、自动水位站、图像视频站等）组成。

遥测站主要监测各个地区的实时水位、降雨量、现场图像等数据信息，并上传至平台管理中心。

平台管理中心通过水雨情监测预警平台，接收并处理由遥测站发出的数据，根据需求向决策者预警决策信息。

同时系统可通过WEB、移动端、短信等方式快速发布相关水雨情或预警信息。

二、系统结构水库水雨情自动测报系统采用B/S分布式系统结构，根据监测设备安装位置与监测中心（如市水利局）的距离较远、各水库监测点分散等特点，系统采用GPRS/CDMA网络通信方式，灵活构建系统，有效降低系统整体成本，提高系统可靠性，非常适合中小水库信息化建设及水库监测除险加固配套信息化建设。

系统结构示意图如下图所示三建设内容1系统平台建设借助该系统平台，可将每个水库的水雨情信息实时展示与存储。

2传输设备建设通过水文专用RTU，借助运营商移动通讯网络将实时信息实时发送到数据中心。

3自动监测站建设主要监测库区雨量和库水位，根据水库规模设立数量不等的监测点，监测设备采用雷达水位计、翻斗式雨量计、串口摄像头、视频摄像头等设备，4采用无线GPRS通信模式，设备供电可根据需要采用太阳能蓄电池供电系统或者市电供电系统四、系统功能1直观显示各水库分布位置、当前水位和降雨量数据以及设备运行状态。

2集中显示各水库测点的最新水位、当前降雨量、累计降雨量、电池电压和现场照片等，3实时展现水位、降雨量动态曲线。

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著的。

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。

水库水雨情自动测报系统方案1. 引言水库水雨情自动测报系统是指利用现代化的传感器、数据采集装置和通信技术，实现对水库水位和降雨量的实时监测和自动报告的系统。

该系统可以提供准确的水库水情和雨情数据，为水库调度和洪水预警提供重要参考依据，促进水资源的科学管理和合理利用。

本文档旨在提供水库水雨情自动测报系统的设计方案，包括系统的整体架构、主要功能模块和工作流程，以及相关技术和设备的选择和配置。

2. 系统架构水库水雨情自动测报系统的整体架构如下图所示：graph TBA[传感器] --> B[数据采集装置]B --> C[数据存储与处理服务器]C --> D[报警与报表生成模块]•传感器：采用水位传感器和雨量传感器，实时监测水库水位和雨量数据。

•数据采集装置：负责接收传感器数据，并通过通信技术将数据传输到数据存储与处理服务器。

•数据存储与处理服务器：负责存储和管理水库水情和雨情数据，并对数据进行处理和分析，生成报表和报警信息。

•报警与报表生成模块：根据预先设定的阈值和规则，对水位和降雨量数据进行实时监测，一旦超过设定的阈值，系统将生成报警信息。

同时，系统可以根据需求生成水情和雨情报表。

3. 主要功能模块3.1. 传感器模块传感器模块负责实时监测水库水位和雨量数据，并将数据传输给数据采集装置。

常用的水位传感器包括压力传感器、浮子传感器和超声波传感器；常用的雨量传感器包括雨滴传感器和雨量杆。

3.2. 数据采集装置模块数据采集装置模块负责接收传感器模块传输的数据，并通过通信技术将数据传输给数据存储与处理服务器。

数据采集装置需要具备稳定可靠的通信功能，常用的通信技术包括以太网、无线通信和Modbus通信。

3.3. 数据存储与处理服务器模块数据存储与处理服务器模块负责存储和管理水库水情和雨情数据，并对数据进行处理和分析。

服务器应具备高性能的处理能力和稳定可靠的存储功能，并提供数据查询、计算和报表生成等功能。