水情测报系统在水库防汛中的应用分析

纯 自报 式 ， 别 设 于流 域 上 游 的 石 门 寨 、 房 峪 、 操 营 、 分 平 驻 刘 家房 、 山神 庙 和 城 子 峪 。
兼容式测站 （ 坝上站 ） 在中心站召测本站时 ， 能将 本站水 文参数 当前值经 Ｂ Ｈ编码 后 自动发送 给 中心站 。中心 站能 Ｃ
实 时 接 收 各 测 站 发 送 来 的 自报数 据 、 答 数 据 和人 工 置 数 数 应 据 ， 定 时 自动 巡 测 或 人 工 随 机 召 测 坝 上 测 站数 据 。 能
定时 自报 时刻到来 时 ，测 站将 本站 当前值 经 Ｂ Ｈ编码 后 自 Ｃ
动 发 送 给 中心 站 。
本 系统采用 自报式 与 自报 ／ 应答兼容 式混合 工作体 制 ， 系统下 设 ７个遥测站 ，其 中水 位雨量遥 测站 １ ，设 于水库 个 坝上 ， 自报／ 为 应答兼容式测 站。其余 ６个为纯雨量站 ， 为 均
收 机 ， 话完 毕 再 关 闭 接 收 机 。 通
作为值班机 单独 工作 ，可全汛期连续运行 ，主机选用 中档微 机， 在大雨 、 暴雨或洪 峰来临时 ， 主机 与值班 机联机工作 ， 提
高 系统 可 靠 性 。
３ １ 中心 站 硬 件 设 备 配 置 ．
所有测站 均可 以与中心站随时通 话 ，对于 自报 式测站 ， 在通话前应先将通 话／ 数传转换 开关 换至通话状态 ，打开接
集、 洪水 预报 、 监视系统工作状态 等 ， 这些功能模块可根 据需 要任意组合 ，可单独 修改并可继续添加新 的功能模块 以实现
新的功能。
４ 系统 功 能
４ １ 数 据 收 集 功 能 ．
究所负责 总体 方案的设计和研制 。 系统建设 规模 为 １ １７ 即 ：：， 由 １ 中心站、 个中继站 和 ７个遥测 站组成。 个 １ 该系统具有 的 功 能有 ： 水位 、 雨量信息 的 自动采集与实时传递 ， 显示 、 打印 各类数 据报表 ， 制水位 过程线 ， 绘 以及数话兼 容等 ， 并可 以进

库 上游 河道 洪水 入库 前该 测站洪 水位 及洪 峰流 量并 设 置超
２ 水库 水 情 实时测报 ． ３ 相关 数 据 即时读 取 ， 时查询 、 随 随时 分析 。
２４ 超 高水位 自动报 警功 能 ．
流量 自动报警装置， 以达到防洪预警之 目的。二 包括进库流量 、 出库流量 、 库水位 、 库容实时数据 ， 做到 标准水位 、 是观测河道该断面 日常水位、流量以达到记录水文资料之
４１ 系 统 应 用 ．
采 如 作 业 ，实 现对遥 测站点 的部分 要素 进行遥 控 的信 息 系 感 器 ， 集处 理各个 传感 器 的数据 。 果数 据超 出 了设 定 的 ．
２ 遥 测 系统 在河 道 、 库水 情测 报 中主要 功能 水
将超声波 自动水位遥测站建设在库 区上游河道 内， 通 过监控测报实时水情信息 ， 达到提前预警 、 提前做好洪水调
３ 数据 接收 系统 （ 测 中心 ） ． ３ 监
上传到指挥中心 ， 管理人员进入警戒状态。 ３４ ， １ ：０测报系统
显示河道测站洪峰流量达到 １０ ３，库水位开始上涨 ， ４ｍ／ ｓ 此 时， 县防汛指挥部指挥 已到达现场并做出排洪决定。 与此同 时， 水库管理人员为核实测报系统的准确性 ， 在河道测站站 点查看预设标志水尺及断面 ，计算结果与测报系统实时数
电， 按地 址顺 序 采集 处理 水 位数 据 ， 果水位 数据 发生的变 如 化 超过预 先设置值 ， 通信 电路上 电、 控制 打开 电台 ， 向中心站 依 次发送实 时的水位数据 ， 时间间隔为 ５。 发送 ｓ
３５ 实时 自报 ．
万 ｍ。 ，建库 以来一 直延用传统 的人工观测方法观测水库 样间隔定时器发出的采样 申请后，给所有的传感器电路上 水情和汛情 ， 不到及时 、 得 准确 的数 据资料 ， 防洪预警是

摘 要： 文章 通 过 分析 西泉 眼水库 的运 行特 点 ， 阐述 了建 立水 情 自动测 报 系统 的必要 性 。该 系统 实现 水 文 自动 测报 的 信 息化 ， 实 现 洪水 的优 化 调度 ， 为水 库 和上 级 主 管防 汛指 挥 部 门提 供 决 策 支持 ， 充分 发挥 水库 防 洪 效益 ， 轻 洪 涝 灾 害。本 文 介 绍 了该 系统 减 的 构成 、 能 ， 对 系统进 行 了分析 评价 。 功 并 关 键 词 ： 库 调度 ； 水 自动化 系统 ；Байду номын сангаас洪 ； 防 洪水 预报
西 泉 眼水 库 坝址 在 阿城 市 平 山镇 泉河 村 ，地 理 坐 标为 北 纬 ４。 信机 ， 用存 储 转 发 中继 方式 。 ５ 采 具有 发 送 本站 站 号 、 电池 电压 和 识 别 主 ０ 经 １７０ ９东 ２。９。水库 上 游 有 三条 支 流 汇 人 ， 阿什 河 占控 制 面 积 的 应 由该 站转 发 信息 之 遥测 站 站 号 的功 能 。采 用 双 机热 备 份 ， 机 出 自动切 换 到备 份 设备 。 继机 可 以在 中心站 控 制下 ， 行允 中 执 ３ ． 二道 河 子 占控 制 面积 的 ４ ． ， 河 占控 制 面 积 的 ２ ． 现故 障 ， ７１ ％， １ ％ 黄泥 ７ ０５ ％。 整 个 流域 地 形东 南 高西 北 低 。 阿什 河属 半 山 区性河 流 ， 游 为 山区 ， 许 和禁 止转 发 、 备 中继 机切 换 的功 能 。 上 主 二 道 河子 和 黄泥 河 属 山 区性河 流 。流域 属 温 带大 陆 性季 风气 候 。受 ３３ 中心 站功 能 － 降水 年 内变 化 的影 响 ， 什河 ， 阿 二道 沟 子 和 黄 泥 河 都存 在 着 径 流 的 中心 站是 洪 水调 度 系统 的控 制 中 心和 通信 枢 纽 。全 天 候 值守 、 年 内分 配不 均 ， 变 化较 大 ， 要集 中在 ６ ９月份 汛 期 ， 占全年 能 同 时通 过各 种 信道 接 收报 汛 站 、 合转 发 站 （ 中继站 ） 各季 主 － 约 集 含 主动 发 送 的 ６ ％左 右 。 春枯 水 期 径流 多 由地 下水 补 给 ， 流较 小 。 个 流域 的水 情 信 息 ， 时 接 收各 站 点 通 信设 备 工 作 状 态 信 息 ， 采 取 相 应 ５ 冬 径 整 定 并 洪水 多 发 生 在 ７ ８月 份 ， 水 的发 生 主 要 受 暴雨 影 响 ， — 洪 洪水 汇 流历 的检错 、 纠错 技术 ， 所 接 收 的信 息 进行 解 码 、 理性 检 查 、 错 ， 对 合 纠 保 时较 短 ， 峰 持 续 时 间也 较短 ， 情 况下 ， 次洪 水 历 时 约 在 ３ ７ 证 数 据 的正 确性 ， 按要 素 分 类进 行 存 储 ； 洪 一般 一 — 并 不论 是 自报 还 是召 测 ， 须 天 。河 流 的封 冻期 一 般从 １ 月 中下 旬开 始 到翌 年 ４ 上旬 结 束 。 １ 月 在２ ０分钟 内收齐 辖 区 内所 有 遥测 站 的实 时水 情 信 息 。辨 别 和剔 除 １系统 建设 要 求 非 正 常数 据 的功 能 ， 常 数 据不 能 进 入 数 据 库 。 收到 的遥 测 站测 非正 系 统要 能 长期 稳 定 可靠 地 工作 ， 特别 是 在 暴雨 洪 水 恶劣 天 气 条 试 数 据不 进 入数 据 库 ； 向省 （ 、 ） 流域 、 区 市 或 其它 水 情 分 中心 及 测 站 件 下保 证 系统 正 常工 作 ， 统 的设 备 可靠 性 应 达 到规 范 要求 。系 统 转发 水情 信 息 ； 与邻 近 流域 （ 段 ）ｋ 自动测 报 系 统 中心 站 联 网 系 有 河 ｚ文 设 备 力求 简 单 、 可靠 、 用 ， 能 防 雷 、 电 、 实 并 省 防盗 ， 测 站 在 无 人 职 的功 能 ， 信 息共 享 。 遥 实现 守 、 维 护 的条 件 下工 作 。 统应 具 有 良好 的时 效性 ， 证 在 ５分 有人 系 保 ４水 情 信息 处 理软 件 钟 之 内收 集 齐 辖 区 内的 实 时水 情信 息 ，Ｏ分钟 内 完 成 预 报 作 业 和 ２ 实 时 收集 库 区 内各 自动 测 报站 和 人 工报 汛 的水情 信 息 ， 过 广 通 调 度方 案 优选 。系统 软硬 件 都必 须 具有 良好 的可 扩充 性 。测 报站 具 域 网实 时接 收 和转 发 相关 的水情 信 息 ； 向辖 区 内各 水 情 站转 发 相 应 有 掉 电和 节 电工 作模 式 ， 有 防 雷抗 干 扰 功 能 。系 统测 站 电 源采 用 的水情信息 ； 具 对从各种不同信道 汇集到分 中心的水情信息 ， 进行错 硅 太 阳能 电池板 ， 用 免维 护 蓄 电池 进 行 浮充 充 电。 电池 容 量能 够 误 纠正 、 析处 理 、 类存 储 ， 提供 相 应 的查 询及 输 出手 段 。 采 分 分 并 满 足 阴雨 天 情况 下 连续 工 作 １ 天 ， 证设 备 的正 常 运行 。 统应 保 ５ 保 系 ４１水 情 自动 测报 系 统信 息 接收 与 控制 软 件 ． 证 信 息 的安 全 ， 信 息 的丢 失和 破 坏 。 防止 用 以 支持 系 统数 据接 收 和遥 测 系 统运 行管 理 功 能 。 够 自动 通 能 ２ 系统 组成 过 遥测 系 统 通信 网 （ 短 波 、Ｓ Ｎ、 星 、 Ｓ 超 ＰＴ 卫 Ｇ Ｍ、Ｓ 、 Ｐ Ｓ等 ） 时 ＭＳＧ Ｒ 实 系统 以水库 管 理处 办 公 室为 中心 站 ， 区现 场 办公 室 为 分 中心 接 收各 遥 测站 发 送 的数 据 ， 库 并将 数 据 信 息经 过 校 验处 理 后 存 储 到数 站 ，以 ５ ８高 山为 中继 站 ，实 现 １ 处 雨量 遥 测站 、 处 库水 位 站 、 据 库 中 ， 为 进一 步 的数 据 信息 分 析 、 ３ ３ １ １ 作 查询 和处 理 的 数据 基 础 。 支持 处 闸位 站 和 ３处 水文 站 的水 情 信 息 的 自动 采 集 、 输 和 处 理 ， 中 对 遥测 系 统 的监 控管 理 。 传 在 心站 和 分 中心 站 建立 计 算 机 局 域 网 和实 现 信 息 自动 接 收 和处 理 等 主要 功能 ： 据 接 收与 控 制 （ 括数 据 接 收 、 据 召测 ）修 改 和 数 包 数 、 功能 ， 进 而实 现 洪水 预 报调 度作 业 。 并 设 置 遥 测 站参 数 （ 量 电报 参 数 包 括 ： 天 发 报 次数 ， 段 标 准 ， 雨 每 时 累 ３ 系统 功能 积标志 ， 暴雨加报时段 ， 暴雨加报标准 ， 雨量是否发报标志等 ； 水位 西 泉 眼水 库水 情 自动 测 报 系 统 ， 一 个 是 集通 信 、 算 机 、 电报 参 数 包 括 ： 报 次数 ， 报标 准 ， 是 计 水情 拍 起 流量 是 否 拍 报 标 志 ， 位是 否 水 数据 自动采 集 、 理 为一 体 的 实时 系 统 。该 系 统改 变 了 原有 系 统设 发报 标 志 等 ）远 程 固态 数据 提取 和 浏 览 、 程 原 始 资 料 转 存 、 始 处 、 远 原 备老 化 ， 差 的局 面 。按 照规 范 规定 水 雨 情 信息 上 传 哈尔 滨 水情 资料 查询 、 道 切换 、 据存 储 、 时数 据 维 护 、 设施 信 数 实 系统 遥测 站 管 理等 。 分中心 ， 实现信息共享 。 通过计算机和网络技术 ， 依照科学合理 的决 ４ 实 时水情 信 息存 储 与管 理 软件 ． ２ 策 ， 出合 理 预报 及 调度 方 案 ， 现 库 区水 资源 优 化配 置 。 作 实 将水 情 自动 测 报 系 统信 息 接 收 与 控 制 软 件 接 收 到 的 数 据 写 进 ３１水 情遥 测 站 功能 ． 遥测 数 据 库 和 将 数 据 按 照 时 段 整 理 写 进 实 时 数 据 库 （Ｑ Ｅ Ｖ Ｓ ＬＳ Ｒ — 遥 测 站将 水 位 、 雨量 数 据 实 时 自动 采集 、 自动 存 储 ， 过 超 短 Ｅ 。主要 功 能 ： 据 进 行合 理 性 分 析 、 错 和 分 类 整 理 ； 照 遥 并通 Ｒ） 对数 排 按 波 信道 直 接将 水 情信 息 发送 到 中心站 。 测站 采用 的各 种信 道 均可 响 测数 据 库 和实 时数 据 库标 准 ，将 数 据 写进 数 据 库各 相 关 数 据 表 ； 当 应 中心站 的修 改 参 数 指 令 ， 有 召测 、 程 工作 设 定 和 工 作 参 数 修 写库 失 败 时 ， 具 远 系统 具 有 缓存 能力 ； 息 处 理 、 误 分 析 、 据 管 理 维 信 错 数 改 功 能 ； 有 接 受 分 中 心远 程 下 载 固 态存 储 器 数 据 的 功 能 ； 有 本 护等 功 能 。 具 具 地 通 过计 算 机 提 取历 史 数 据功 能 ， 地 计算 机 能 够接 收 Ｒ Ｕ数 据 ， 本 Ｔ ５ 系统 特点 能 够下 载 数 据 。遥测 站 具 备测 试 状 态 功能 ， 试 数 据不 能 进入 固态 测 西 泉 眼水 库水 情 自动 测 报 系统 功 能 较完 善 ， 合 西 泉 眼水 库 水 符 存 储 器和 分 中心 数 据库 。 情 自动测 报 及 防洪 的要 求 。系 统设 备 选 材 先 进 ， 全 可 靠 ， 行 良 安 运 遥 测 站 可配 备带 显 示 器 的人 工置 数器 。 过人 工 置数 器 能现 场 好 ， 报 精 确 。 用 于本 流 域特 定 的地 理 地形 条 件 。 系统 达 到 了水 通 测 适 该 设 置 和修 改 系统 有 关参 数 ，查 看 内存记 录 的任 意 时刻 的水 情 数 据 。 文 自动测报 的信息化 ， 为库区管理提供 了现代化管理手段和决策依 洪 峰 水位 数 据通 过 自动识 别有 困难 时可 通过 人 工置 数 方式 发送 。 测 据 。 站 具 有 自动 时钟 同步 功 能

理 与服 务 能力 的重要 性和 必要 性 。水情 自动 测报 系 统 直接 服务 于水 利水 电工 程 的防洪 和运行 调 度 ，是 工程 的重要组 成 部分 。 水情 自动测 报 系统在 水库 防洪 、发 电及其 他综
水库 水情 自动 测报 系统 覆盖 的范 围 ，应根 据工
程对 水情 预报 的要 求 和 暴 雨 洪 水 特性 等 因 素确 定 ，
挥 系统 作用 。系 统不 能发 挥作 用导 致部 分水 库管理 人 员认 为 系统 无用 ，更 加 不 注重 系统 的 管 理 维护 ，
数字表 明 ：经济损 失减 少 了上亿 乃至几 十亿 元 。水
情 自动 测报 系统在 Ｅ常工作 、专业 分析 及提 前对 洪 ｔ
涝灾 害做 出预报等 方 面的及 时性 、准确 性也 是人 工
作 者 简 介 ：李 艳 萍 （９ ７ ） １７ 一 ，女 ，云 南 玉 溪 人 ，助理 工程 师 。
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的怪 圈 ，造成 系统 形 同虚 设 。这 是 目前 中小 型 水 库 自动 测 报 系统 管 理 运 用 中 遇 到 的最 常 见 ，也 是
动 测报 系统 建设 日趋全 面开展 。但 由 于存 在 水 库 管理 技 术 力 量 薄 弱 、遥 测 站 点 数 量 及 布 设 不 足 、通 信 状 况不 容 乐观 等 问题 ，使 部 分 建 成 的 水 库 水 情 自动 测 报 系统 难 以发 挥 应 有 的作 用 。
应从 进 一 步提 高认 识 ，加 强 人 才培 养 ，认 真 做好 规 划 ，加 强 内部 整 合 和 系统 的 后 续 开 发 利 用 ，
但 目前部 分水 库水 情 自动 测 报 系 统 由于 投 资有 限 ， 遥测 站点仅 有 Ｉ～２个 。 当水 库 流 域 面积 较 大 时 ， 由于 站 点 少 ，对 整 个 面 上 的 实 时 降 雨 情 况 反 映不 足 ，各 个测站 间距 离较 远 、各 自为 阵 ，致 使 实时 水

３ － ３ 系统 架构
３ ＿ ３ ． １ 系统结 构
人 出库流量 、 降水量等实时信息 以及水库防洪特征值 等基础信息。报送频率为“ 各水库要做到汛期逐 日 上 报， 非汛 期逐 旬 上报 ， 发 生洪 水时要 加 密报 送频 次 。” 目前 山西省具有水库信 息报送任务 的大 中型水 库３ １ ２ 座， 其 中大型水库 ７ 座， 中型水库 ５ ６座 ， 小型
１ 山西 省水 库 报汛 工作现 状
３ 系统 设 计
３ ． １ 设 计 目标
山西省地处 黄土高原 ， 共 建有水库 ７ ６ ５座 ， 其中 大部 分 水 库 建 于 ２ ０世 纪 ５ ０年 代 ， 多为“ 三边” 工程 ，
设计 、 施 工质 量没 有保 证 ， 璺 ］ Ｑ 旦 团
操作 阶段 ， 已有的信息报送软件 自动化低 、 信息处理 复杂 ， 已不 能满 足现 阶段 的需 要 。
的水库 ，有 自动水雨情测站的水库利用原有设备 ， 在 未建设 的水库新建 自 动水雨情测报系统 ； 并在上报软 件 中增添人工上报功能， 满足 自动测报系统 出故障时 的紧急 上报 。 ３ － ３ ＿ ３ 水库 自动水 雨情 测报 系统
［ 摘要 ］ 目前 山西省大 多数水库存在诸 多安全 隐患。水库的汛期安全 问题 ， 一直是 防汛管理部 门关心的重要 问 题之一 ， 因此必须建立水库库 区水位 同步 实时信息报 送、 信 息共享 系统。介绍 了山西省水库报 汛工作现状 ， 阐 述 了现有水库报 汛软件建设情况 ， 对全省水库报汛 系统进行 了设计， 以满足全省水库的信 息报送 需求 。 ［ 关键词 ］ 水雨情 ； 实时报 汛； 信息 系统 ； 山西省 ［ 中图分 类号 ］ Ｇ ２ ０ ３ ［ 文献标识码 ］ ｃ ［ 文章 编号］ １ ０ ０ ４ — ７ ０ ４ ２ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ — ０ ０ ４ ７ — ０ ２

预报软件 ， 通过读取前置机 的实时数据进行实时洪水 预报 。
情 测报 系统从上世纪 ８ ０年代初引入我 国 ，因其系统结构 简
单、 功耗低 、 方便 、 性高等 特点 ， 维修 可靠 适合 我国大部分 水 库地处偏 远 山区 、 通不便 、 交 通讯 困难 、 电条 件差 、 供 生活 条
水情 自动测报 系统 的特性及在 防汛工作 中的运用
丁 慧峰
（ 山西 省汾河二库管理局 ， 太原 ０ ０ ０ ） ３０ ２
摘
要 ： 中介 绍 了水情 自 文 测报 系统的基 本功能 、 运行 方式 、 用过程 中常见的 问题 及解 运
决措 施 、 防汛工作 中的指 导作 用 ， 在 另外还叙述 了它在 汾河二库的应 用情 况。 关键词 ： 水情 自动测报 系统； 防汛； 汾河二库 中图分类 号 ：３ ２ Ｐ３ 文献标识码 ： Ｂ
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第 １ 总第 １３ ） 期（ ６期 ２０ ０７年 ２ 月
山西水利科技
ｓＩＡＮⅪ ｌ 】 Ｉ 舯 ＲｏＴＥＣＩ 玎 ＣＳ
Ｎ ． （ ０ａＮ ． ３ ｏ１ Ｔ ｔ Ｏ１ ） ｌ ６
Ｆ ｂ２ ｏ ｅ ．ｏ ７
１０ ． １９ ２０ ） １ ８ ． ２ ０ ６ ８ ３ （０ ７ ０ ． ７． ． ． ０
件艰苦 的国情 。 因而得到 了广泛 的应 用。 自报式遥测 站增 加 记忆 追加报数 和越 限警 报功能 后 ，使 自报式 体制进一 步完 善 。 自报式 系统中配 以多功能测 试仪 ， 自报 式系统 运行 在 使 维护更为灵活方便 。
水情 测报 系统 分析 软件具有 功 能强大 、 作简 便 、 全 操 安 性强等特点 。 可以实现动态实时雨量 、 水位表显示 ， 开放 式数 据表 编辑 、 管理 、 印输 出功能 、 打 系统运行 状况 数据记 录 、 越 限报警 、 强大的图形 图像 显示功能 、 网络数据访 问、 览。软 浏

１０万元 ， ０ 管理局 自筹资金 ６ ． １７万元。 目前 “ 系统 ” 已经过 １ ０ 个汛期的运行 。
３ 信 道编 码
由于信 道干扰以及信道 内部起伏噪声 的存在 ， 都不可避免 的在 接收端解调 之后 的数据 中出现 误码 ． 为提 高数 据传输 质 量， 降低数传误码频率 ， 既具有纠错一位 ， 检错二位功 能的 Ｂ Ｈ Ｃ 循环码 ． 年累计数值 和水位 数据变 化 的动态 范围 ， 数据编 码采
是通过安装避 雷针和避雷器实现水情 自动 测报系统 的防雷外 ， 还配 以合适接 地体 。同时注意了接地体接地 电阻要求 ： 常是 通
遥测站站小于 １ ， ０ 中继站 、 中心 和中心站小 于 ５。需用对 一 分
克 山之间 ， 其海拔高度在 １ ０ 以上 ， ０ ０ ｍ 地处 ５ 条干流下游 的交 汇处 ， 条河流呈梳状分布 ， ５ 其上游 为高 山区下游为丘 陵地带 ， 在通信 上因地形 的阻碍对 “ 系统” 通信有一定的影响。
微波通信的局 限 ， 比短波通信的传输质量 稳定 、 又 可靠 ， 克孜 尔
水库水情测报系统建 设组 网时采 用 的是频段 组 网， 为单 工 ， 单 向通信方式 。
组织 的预验收 ， 于 ２ ０ 并 ０ ３年 １月 ９目通过 了 自治 区防总组 织 的终验 ， 目竣工决算 总投 资 １ １７万元 。其 中国家防办 安排 项 ６．
０ 前 言
新疆 克孜 尔水库水 雨情测报 系统是 国家防总 于 １９ ９ ９年 ９ 月确立 的全 国第二批实施洪水调度系统试点建设 项 目，系统 ” “
于 ２０ ０ ０年汛前投入试运行 ， 于同年 ９月 ２ ３日通 过 了国家防总
超短波通信在传输上介 于短波通信 与微 波通信之 间 ， 它克服 了