水文水情自动测报系统
- 格式:doc
- 大小:541.00 KB
- 文档页数:18
复习提纲第一章绪论1、水文自动测报系统的定义应用遥测、通信、计算机和网络等技术,完成流域或测区内固定及移动站点的降水量、蒸发量、水位、流量、含沙量、潮位、风向、风速和水质等水文气象要素以及闸门开度等数据的采集、传输、处理和应用的信息系统。
2、系统的组成及其任务、系统的工作体制1)、组成由遥测站、中继站(通信信道)、集合转发站、中心站组成。
2)、任务▪遥测站——收集水文数据,按规定格式发报水文信息。
▪中继站——中转遥测站的水文数据。
▪集合转发站——接收处理若干个遥测站的数据,再打包转发到分中心站。
▪中心站——收集各遥测站水文信息,处理并存储水文资料,做出水情预报和防洪调度方案。
3、)系统体制▪水文自动测报系统按通讯方式可分为:超短波、短波、卫星、有线遥测系统▪水文自动测报系统按工作体制可分为:自报式、查询—应答式、混合式3、自报式、应答式遥测站的定义1)、自报式遥测站:当测站的某一水文参数值发生一个计量单位变化(如雨量增加1mm,水位变化±1cm)时,或达到设定的时间间隔时,遥测终端机即自动采集、存储并发送数据。
特点:(1)功耗低,值守电流小。
(2)实时性强。
(3)可靠性高,抗干扰能力强。
(4)可以兼有通话功能。
(5)自报式测站可以只配发射机,对应的中心站只配接收机。
(6)自报式测站由于发送数据是随机的,系统就存在数据碰撞的问题。
2)、查询—应答式遥测站:由中心站发出指令召测某遥测站后,该站即自动采集实时的水文数据,发送给中心站,这样的测站叫查询—应答式测站。
特点:(1)人工控制性能好。
(2)应答式测站可以兼有通话功能。
(3)应答式测站是逐个回答中心站的查询命令的,数据不会发生碰撞。
(4)测站电台的接收机要一直处于工作状态,测站功耗大。
3)、混合式遥测站:既能自报又能应答的测站,称为混合式测站,亦称自报/应答兼容式测站。
特点:(1)兼有自报式测站测量水文参数实时性好和应答式测站人工控制性能好的优点。
水文自动测报系统规范1总则1.0.1为适应我国水文自动测报系统的发展,做好水文自动测报系统规划、设计、建设和运行管理,统一技术标准,特制定本规范。
1.0.2本规范适用于江河、湖泊、水库、水电站等水文自动测报系统的规划、设计、建设和运行管理。
1.0.3水文自动测报系统属于应用遥测、通信、计算机技术,完成江河流域降水量、水位、流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。
1.0.4按水文自动测报系统规模和性质的不同可分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网。
水文自动测报基本系统由中心站(包括监测站)、遥测站、信道(包括中继站)组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道,把若干个基本系统联接起来,组成进行数据交换的自动测报网络。
1.O.5新建水利、水电工程需要建设的水文自动测报系统,应作为工程规划设计的组成部分,并将系统的建设纳入工程建设一并实施。
1.O.6本规范中涉及水文测验、水文情报预报的精度要求,应按有关的国家标准和行业标准的规定执行。
2水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制2.1 基本资料收集和可行性论证2.1.1进行水文自动测报系统的规划设计,应收集下列基本资料:(1)计划建设水文自动测报系统地区的大比例尺地形图。
(2)流域内已建水文站网、报汛站网、邻近地区遥测站网方面的资料。
(3)流域的气象、水文资料:包括重要水文站的最高最低水位、短历时暴雨雨强、洪水产流汇流时间、洪水传播时间、防洪标准和洪水灾害,降雪量占降水量的百分比,最高、最低气温,相对湿度的平均值和最大、最小值,日照时数最少的持续时间等特征资料。
(4)雷电情况与地震烈度。
(5)已建和计划建设的水利工程布局,以及重要水利工程的技术资料。
(6)现行的水文预报、防洪调度方案,预报和调度工作的要求。
(7)流域内无线电台设置情况和发展规划。
(8)流域的社会经济、交通、供电和通信情况。
2.1.2建设水文自动测报系统的可行性论证包括:(1)依据建设目标、功能要求,所在地区的水文气象特征与地形条件,当前国内外的技术、设备状况,论证实现建设目标的技术可行性。
论述水情自动测报系统及其运用前言水情监测系统对于整个水库的安全以及周边居民的人身和财产安全具有重大的预防警报作用,水情监测工作到位可以及时的了解具体的水位情况以便于及时的采取一系列有效的措施防止洪涝灾害和旱灾。
我国的水情监测系统历经几十年的发展已经有了很大的进步,从最初的人工监测发展到智能化监测,最近又有了水水情自动测报系统的研究与具体的应用,本文在对水情自动测报系统进行简单介绍的基础上对水情自动测报系统的应用于研究进行简单的探讨。
1、水情自动测报系统概述1.1水情自动测报系统概念水情自动测报系统,从字面意义上来理解,主要指的就是对具体的一系列水情、水文、雨情、水位、雨量等进行数据监测,然后待这些数据达到临界值后通过先进的报警装置进行自动报警,警示人们做出预防措施,预防洪涝灾害的一种自动化系统。
近年来,随着科学技术的进步,水情自动测报系统也引入了很多先进的技术如遥感技术等使得水情自动测报系统的预测性更加强大,测报的数据也更加精确,使得水情自动测报系统的功能发挥得更加淋漓尽致。
1.2水情自动测报系统设计的必要性和一般的水情测报系统来比,水情自动测报系统的设计具有其明显的优势,在防洪涝灾害中发挥着重大作用,因此我们有必要加强对该测报系统的研究与设计。
首先,和普通的测报系统一样,水情自动测报系统能够有效的对具体的水情进行监测,减少人工投入,提高工作效率,达到有效的防洪效果。
具体到自动测报系统来说,由于它引入了很多先进的技术和计算方法以及先进的设备,自动测报系统又独具优势,其能够实现监测的范围更加广阔,监测手段更加便捷、监测数据更加精确、监测时间大大缩短,如此众多的明显优势让我们有必要对水情自动测报系统进行深入的研究,以便于将这项技术大力推广并且应用到具体的水文监测工作中,为人们的生活带来更多便利,实现人类社会的永续发展。
1.3水情自动测报系统的构成一般来说,水情自动测报系统包括以下几个内容:监测站、数据传输通信网络、数据接收与处理系统、以及预测决策系统。
水文自动测报系统建设规程目录1 野外站点查勘及信道测试作业 (24)1.1目的 (24)1.2范围 (24)1.3职责 (24)1.4规程 (24)1.4.1 室内图上作业 (24)1.4.2 规划设计项目的野外站点查勘及信道测试 (24)1.4.3 系统建设项目的野外站点查勘及信道测试 (25)1.4.4 编写系统野外站点查勘及信道测试报告 (25)2 设备安装调试 (26)2.1目的 (26)2.2范围 (26)2.3职责 (26)2.4设备安装调试规程 (26)2.4.1 准备 (26)2.4.2 安装调试 (27)2.4.3 编写并提交报告 (27)3 系统试运行 (27)3.1目的 (27)3.2范围 (27)3.3职责 (27)3.4系统试运行规程 (28)3.4.1 总则 (28)3.4.2 系统进入试运行的条件 (28)3.4.3 编制试运行大纲及实施计划 (28)3.4.4 试运行期间建设方和承建方各自的职责 (29)3.4.5 系统试运行总结报告 (29)4 系统验收文件编制 (29)4.1目的 (29)4.2范围 (29)4.3职责 (29)4.4系统验收文件编制指导书 (30)4.4.1 总则 (30)4.4.2 验收大纲 (30)4.4.3 系统设计报告 (30)4.4.4 系统土建施工报告 (30)4.4.5 现场安装及调试报告 (30)4.4.6 设备技术说明及用户手册 (30)4.4.7 系统试运行总结报告 (30)4.4.8 系统建设监理工作报告 (30)水文自动测报系统建设规程1 野外站点查勘及信道测试作业1.1 目的对水文、水情自动测报系统的野外站点查勘及信道测试进行规范化管理,以提高野外站点查勘及信道测试成果的质量。
1.2 范围本作业规程适用于各种类型的水文、水情自动测报系统的野外站点查勘及信道测试作业。
1.3 职责a) 项目负责人在进行野外查勘及信道测试之前,应根据项目建议书的有关内容拟定具体的野外站点查勘及信道测试计划,报主管领导批准后实施;b) 进行野外站点查勘及信道测试的工作人员,应按照行业规范的要求,做好野外站点查勘及信道测试工作。
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1.1 系统组成1)遥测站。
可实现自动收集雨量、水位和其它参数的实时数据。
在中心站的控制下按一定方式把这些数据编排成脉冲信号,通过信道传递到中心站。
遥测站的仪器设备有雨量计、水位计、编码器、数传机、电台和电源设备等。
水情自动监测预报系统设计方案Ver1.0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。
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。
水情自动测报系统的组成结构水情自动测报系统的组成结构是指测量、传输、存储和处理水文数据的所有设备、软件和人员等的有机结合。
一般来说,水情自动测报系统的组成结构包括以下几个方面:一、水文观测系统水文观测系统是水情自动测报系统最基础的组成部分,主要用于实时获取水文数据。
水文观测系统通常由水位站、雨量站、水质监测站等设备构成。
这些设备通过传感器、数据采集器等实现数据采集,并将数据传输到数据管理单元。
二、数据传输系统数据传输系统用于快速、准确地传输水文数据。
数据传输系统通常包括无线传输系统、卫星传输系统和有线传输系统等多种传输方式。
其中,无线传输系统是最为常见的一种方式。
数据传输系统的目的在于将数据迅速传输到数据处理中心,从而可以对海量数据进行处理和分析。
三、数据处理中心数据处理中心是水情自动测报系统的集中管理和控制中心,主要负责水情数据的处理、分析和建模等工作。
数据处理中心通常由数据处理服务器、分析软件和显示终端等设备构成。
数据处理中心通过分析和处理等控制方法可以优化水利工程的设计和运行管理,提高水利工程的效益。
四、网站与APP等端口网站与APP等端口是水情自动测报系统的重要部分,它用于将水情数据转化为用户易于理解的信息形式,并通过云计算等技术进行监控、管理和预警等。
网站和APP可以通过数据授权管理、数据接口、数据共享和数据搜索等功能,方便各级水文部门、水利企业、学者研究和公众了解水情信息,提高社会公众对水情的关注度,促进水资源的保护和管理。
五、人员组成人员组成是水情自动测报系统不可或缺的部分。
人员组成包括维护人员、管理人员、技术支持人员和用户等。
维护人员需要通过日常巡检和维护等操作确保设备的正常运行,管理人员需要负责水情数据的管控和授权,技术支持人员需要及时解决设备故障和软件问题,用户则需要通过网站或APP访问水情数据并进行查询和分析等操作。
综上所述,水情自动测报系统的组成结构是一个复杂而又多方面的领域,其包括多种设备、软件平台和人员,系统中的每个环节都与其他环节紧密相连,其目的在于实现水情数据的自动化观测、处理和分析,并对水利工程的设计和运行管理等方面进行优化和调整,提高水利工程的效益和水资源的可持续利用。
水情自动测报系统应用实例研究摘要:水情自动测报系统在水文、防汛和水库调度领域应用广泛,文章系统介绍了水情自动测报系统在吉勒布拉克水库的应用实例。
关键词:水情自动测报系统;应用实例水情自动测报系统应用手机GSM/GPRS/CDMA等网络实现数据无线传输,利用互联网、计算机通信等先进技术实现水文信息的自动收集、传输、处理和预报,从而增长预报预见期,是有效解决江河流域及水库洪水预报、防洪调度和合理利用水资源发电的先进手段,是水文现代化的发展方向,它为水库的安全运行提供科学管理的基础资料及决策依据。
1 概述位于北疆的哈巴河发源于阿尔泰山南麓,自北向南流入,横穿哈巴河县城,流域面积6 056 km2,吉勒布拉克水库位于该河中上游,是一座以发电为主、兼顾水利灌溉的大型水库,库容为2.32 亿m3,装机规模160 MW。
河流流域面积内多为丘陵、山区,每年季节温差大,最高气温36.4 ℃,最低气温达-40 ℃。
年内降水量主要集中在5~9月份,雨季暴雨时流量较大,洪水过程集中。
根据水库功能及现代化管理需要,结合库区实际情况,建设一套水清自动测报系统很有必要,对水库的安全运行、防洪防灾、优化机组运行发电、科学进行水情调度合理利用水资源有着重要的意义。
2 水情自动测报系统(以下简称系统)设计方案的实现2.1 水情自动测报系统介绍水库上游流域面积大,交通不便,遥测站点距离中心站点较远,遥测站2 km 处有中国移动GSM/GPRS通信发射塔一座,但由于大山阻隔,通信条件较差。
根据这些情况,本系统遥测站点均采用GPRS通信作为信息传输主通道,中心站通过宽带互联网接收入库水位流量及降雨信息,采用点对点短信息接收作为备用通道。
在各遥测站与中心站需分别配备GSM/GPRS通信终端。
GSM/GPRS通信是中国移动通信的第二代通信方式,网络通信速率为9.6 kpbs。
2.2 系统站网的布设2.2.1 雨量站设置为掌握水库上游保塔美水文站和水库大坝周边的降水对入库流量的影响,在保塔美水文站和水库大坝各设置了一个雨量监测点。
中华人民共和国行业标准水文自动测报系统规范条文说明目次总则水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制水文自动测报系统设计水文自动测报系统的设备接起来为适应发展需要和发挥测自成体系的小型系统定义为水文自动测报基本系统因此本规范仅对测报网的规划设计应遵循的因地制宜水文自动测报基本系统的功能包含着则是进行这些工作必须为使系统能逐步取代所在地区常规水情测报网的工作本规范规定涉及水文测而把与常规水情工作有较大差异的系统结构和数据传输的技术标准以及对遥测设备的性能和功能要求作为本规范的重水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制基本资料收集和可行性论证基本资料收集和可行性论证号文规定编制设计文件的依据为使水文自动测报系统建设程序和国家的基建程中使用之处均改为可行性研究报告求的重点防洪地区滩效益分析水文自动测报系统规划势必给编制可行性研究报告可行性研究报告必须具有可操作性即所提各项要求在技术上能够实现水文自动测报系统设计系统组成并不是规定每一实际水文自动此次修订在框图中增加了记录存贮部件主要是考虑到国内生产的固态存贮记录模块已能满足基本系统的设计考虑到国产通信设备和技术条件的现对其它几种数据传输方式待若实际信道的数据传输达不到误码率的对于超短波信道规范推荐采用对于水文自动测报网或采考虑到预小时提高为为易于检测可以用多台单站设备在同一时期运实际条件按照以下要求选用适宜的传输控制方式本条规定了水文参数及其属性编码要求它是基本系统向外传输数据时应遵循的编码要数据部分虽无抗干扰能为满足增加遥测端机能配接的传感器数量的需要还规定在自报式发送数据帧和人工置数发查询应答式终端机的发送数据格式水文自动测报网设计组建水文自动测报网所用的硬应根据功能要求实际条件关于信道设计可参照在传输速率小于标准接口时推荐使用异步方式的面向字本条只是一些原则规定面向字符型通信规程把无线电通信线路的设计各条线路的路径损耗在本次修订中对路径损耗的算法未作规定而是要求对系统内除长度较短和地形简单的线路以外的各条线路都要进行实地测试设计者可根据实际数据处理系统设计基本功能而接收和翻译水情电报虽不属为有效中心站计算机的选型应在能够实现功本条水文自动测报系统的设备通信设备误码率的本条规定了采用调制方式且误码率小于等于为使遥测站和中继站设备能长期在野外正常工作要求值守功耗不大于一般的辅助设备接收测站和相邻站的遥测数据遥测设备安装调试当传感器和端机如架空敷设要尽量避开高压电线安装时应检测太阳能电池的开路电压和短路电流再检查与电池的接线是否正确对蓄电池应检查其空载电压和在额定放电电流下的电压定向天线要对要尽可能达到避雷针的接地电阻小于同轴避雷器或其防雷泄流部件自报式遥测站是否安装避雷器证环境条件符合要求对查询应答式终端测试至少应使终端电池的容量及太阳能电池的充电能力以及天馈线系统连接是否良好和各个接头的密封性不应有作为存档资料备查。
水文(水资源)自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术,是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量(流速)、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统,属于非工程性防洪措施。
它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构,以便进行洪水预报和水资源优化调度,减少水害损失,提高水资源的利用率,可以产生巨大的社会效益和经济效益。
根据水文自动测报系统规模和性质的不同,可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。
水文自动测报基本系统由中心站、遥测站(包括监测站)、通信系统(包括中继站)组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道,把若干个基本系统连接起来,组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。
水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上,特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。
我国的水文自动测报系统从70年代末起步,在浙江省浦阳江流域首先应用。
80年人初期为引进阶段,先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。
1985年以后为国产设备研制、定型阶段,有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。
90年代后为推广应用阶段。
水文自动测报系统包括三种工作制式:自报式、查询应答式和混合式。
自报式工作制式:在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔,即向中心站发送所采集的数据,接收端的数据接收设备始终处于值守状态。
现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进,使自报式工作制式有了较大发展。
改进后自报式也是双向通信方式,不是过去的纯单向工作方式。
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。
水文(水资源)自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术,是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量(流速)、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统,属于非工程性防洪措施。
它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构,以便进行洪水预报和水资源优化调度,减少水害损失,提高水资源的利用率,可以产生巨大的社会效益和经济效益。
根据水文自动测报系统规模和性质的不同,可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。
水文自动测报基本系统由中心站、遥测站(包括监测站)、通信系统(包括中继站)组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道,把若干个基本系统连接起来,组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。
水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上,特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。
我国的水文自动测报系统从70年代末起步,在浙江省浦阳江流域首先应用。
80年人初期为引进阶段,先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。
1985年以后为国产设备研制、定型阶段,有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。
90年代后为推广应用阶段。
水文自动测报系统包括三种工作制式:自报式、查询应答式和混合式。
自报式工作制式:在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔,即向中心站发送所采集的数据,接收端的数据接收设备始终处于值守状态。
现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进,使自报式工作制式有了较大发展。
改进后自报式也是双向通信方式,不是过去的纯单向工作方式。
水情自动测报系统管理制度第一章总则第一条为了规范水情自动测报系统的管理,保障水资源的合理利用和科学管理,提高水资源管理效率,制定本制度。
第二条本制度适用于全国范围内的水情自动测报系统的管理和运行。
第三条水情自动测报系统是指利用现代化技术手段,实时自动地对水文水资源情况进行监测和数据传输的系统。
第四条水情自动测报系统的建设、管理和运行必须符合国家有关法律法规和技术标准的要求,保证数据的真实可靠、准确完整和及时传输。
第五条水情自动测报系统的管理由国家和地方水利部门负责,确保水资源的科学管理和合理利用。
第六条对于系统的维护、运行和数据处理等方面,应配备专业人员负责,并定期进行培训,保证系统的正常运行。
第七条故障发生时,要及时报修,并保证影响范围最小化。
第八条保护系统的安全,防止信息泄露和系统遭到破坏。
第九条具备数据备份和灾备方案,保证数据安全。
第十条对于水情自动测报系统的建设和更新,需要定期进行评估和改进,适应时代的发展。
第二章建设第十一条建设水情自动测报系统应符合国家和地方水利部门的相关规定,包括硬件、软件、数据传输等方面的要求。
第十二条系统建设应采用先进的技术手段,确保系统运行的稳定性、可靠性和高效性。
第十三条硬件设备应具备防水、防尘、抗摄入、抗雷击等功能,保障设备在极端气候和环境条件下的正常工作。
第十四条软件系统必须具备实时监测和数据分析的功能,保证数据的准确性和有效性。
第十五条数据传输要使用网络传输,保障数据的及时性和稳定性。
第十六条系统建设需符合环保要求,减少环境污染,使设备对环境影响最小化。
第十七条系统建设应与国家水利部门的水情监测网相对接,实现监测数据的共享和互联互通。
第十八条建设单位需对系统建设进行立项审批,严格遵守审核程序。
第三章运行第十九条水情自动测报系统的运行需严格按照相关规定进行,并定期进行维护和检查。
第二十条运行管理人员必须熟悉系统操作流程,保证数据及时传输和处理。
第二十一条对于系统的运行,需要进行日常巡检和保养,确保系统设备的正常运行。
水文(水资源)自动测报系统解决方案1 组网方案简述1.1 水文自动测报系统概述水文自动测报系统属于应用现代遥测、通信、计算机技术,是完成江河流域降雨量、蒸发量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量(流速)、风向风速、水质、闸坝的闸门开度、渗压、土壤墒情等数据的实时采集、报送和处理应用的信息系统,属于非工程性防洪措施。
它能将某一流域或区域内的水文气象、水资源信息在短时间内传递至决策机构,以便进行洪水预报和水资源优化调度,减少水害损失,提高水资源的利用率,可以产生巨大的社会效益和经济效益。
根据水文自动测报系统规模和性质的不同,可将其分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网两部分。
水文自动测报基本系统由中心站、遥测站(包括监测站)、通信系统(包括中继站)组成。
水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道,把若干个基本系统连接起来,组成进行数据交换共享的水文自动测报网络。
水文自动测报系统多用在重点防洪地区及大型水利工程上,特别是在流域性、区域性的水文数据采集、传输和处理、应用的自动化方面起到了积极作用。
我国的水文自动测报系统从70年代末起步,在浙江省浦阳江流域首先应用。
80年人初期为引进阶段,先后在淮河王家坝区间、长江流域汉江丹江口水库、黄河的三门峡至花园口建成进口设备的水情自动测报系统。
1985年以后为国产设备研制、定型阶段,有淮河正阳关以上流域水文自动测报系统、黄河流域陆浑小区自报式水情自动测报系统、长江流域汉江的黄龙滩水库水情自动测报系统等。
90年代后为推广应用阶段。
水文自动测报系统包括三种工作制式:自报式、查询应答式和混合式。
自报式工作制式:在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔,即向中心站发送所采集的数据,接收端的数据接收设备始终处于值守状态。
现在已经对传统的自报式工作制式进行了改进,使自报式工作制式有了较大发展。
改进后自报式也是双向通信方式,不是过去的纯单向工作方式。
在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔,即向中心站发送所采集的数据,中心站收到数据后,给遥测站发送“确认”信息,告知遥测站这组数据接收正确或是接收错误。
自报式只有采用“确认”机制,才可以实现双信道的自动切换查询应答式:由中心站自动定时巡测或随机呼叫遥测站,遥测站响应中心站的查询指令,将所采集的数据发送给中心站。
定时自动巡测的时间间隔可根据数据处理和预报作业的需要确定。
混合式:系统兼容自报式和查询—应答式两种工作制式。
现在被广泛运用。
特别是采用公网组网(包括VSAT)的水文自动测报系统,为了保证数据的时效性,又节省运行费用,采用混合式工作制式组网比较合理。
在汛情不紧张、数据量小的时间段内用查询—应答式;当出现暴雨或水位变化较快时以自报方式加报。
1.2 水文自动测报系统组成一般水文自动测报系统由遥测站、通信媒介和中心站组成。
(1)遥测站。
利用现代传感器技术实时采集各种水文信息,如降雨量、蒸发量、水位(潮位、地下水位)、流量(流速、水量)、风向风速、水质等。
其特点是快速、准确、信息量大。
水文自动测报遥测站根据采集参数的不同可分为水文站、水位站、雨量站、水质站、闸位站、流量计量站等。
(2)通信媒介。
通信媒介分为无线和有线两种。
根据遥测站与中心站距离的远近、当地地形、通信条件等选用无线或有线通信方式。
其中,无线通信又分为短波、超短波、移动通信、卫星、微波、无线扩频等多种方式;有线通信有PSTN、光纤等。
从应用角度看,有专网通信和公网通信方式:专网通信是指专门为水文自动测报系统服务的通信网络,一般为自建通信系统,如短波、超短波、微波、光纤通信方式。
公网通信是指有专业运营商服务的、面向公众的通信网,如移动通信、卫星、程控电话网等。
(3)中心站。
①实现信息接收、处理、检索和存储。
接收实时数据,并对数据进行检查、整理、计算、显示并存储于数据库内,供控制中心或更高一级防洪调度辅助决策系统使用。
向用户提供实时雨情、水情信息和各种检索功能。
②应用。
应用最广泛的是实时联机预报及水资源调度系统,主要是实时洪水预报模型和设计应用软件支持的系统。
其特点是计算时间短、计算精度高。
1.3遥测站的构成及功能1.3.1 地表水水位雨量遥测站的构成由遥测终端RTU、水位传感器、雨量传感器、通信机、供电系统组成。
1.3.2 地下水位遥测站的构成由遥测终端RTU、水位传感器、通信机、供电系统组成。
1.3.3 水量计量遥测站的构成由遥测终端RTU、水位计、流量传感器、通信机、供电系统组成。
1.3.4 墒情遥测站的构成由遥测终端RTU、雨量、墒情传感器、通信机、供电系统组成。
1.3.5 水质自动监测站的构成水质自动监测站有两种组成方式:1.由遥测终端RTU、水位计、便携式多参数水质传感器、通信机、供电系统组成。
2.采用PLC、单体在线水质参数测量仪器、采水、配水、管道、控制等组成的系统。
第一种比较简单,适合于地表水、地下水水质监测;第二种系统复杂、造价昂贵,适合于重要河道、污水处理厂、重点排污口监测。
1.3.6 自动气象站的构成由遥测终端RTU,雨量、蒸发、风向、风速、气温、地温等气象传感器、通信机、供电系统组成。
1.3.7 遥测站的基本功能自报式系统基本功能:●随机自报:通过传感器和RTU,自动采集参数;当达到规定时间间隔或变化量时自动发送信息给中心站。
●定时自报:按照段次发送定时报数据,并说明设备工作状况。
●具有定时掉电功能。
●具有在站数据存储功能,保证数据不丢失,便于数据整编,实现存储数据的现场下载。
●具有通讯路由自动选择功能。
●通讯信道侦听功能,当信道忙时,自动延时发送。
●具有向备用信道自动切换功能●具有时钟同步功能。
●具有现场设置站号功能。
自报--查询应答兼容式系统基本功能●响应召测:响应分中心召测命令发送相应数据,并报告本站电池电压。
●自报:当水位或雨量数据达到设置的量级时自动向分中心发送数据。
●响应分中心命令,可以设置自报雨量量级。
●具有现场设置站号功能。
●具有时钟同步功能。
●具有在站数据存储功能,保证数据不丢失,便于数据整编,实现存储数据的现场下载。
1.4 中继站(集合转发)的组成中继站为超短波通信方式是专用,它解决两站之间因通信距离太远而造成的通信效果不佳的问题。
中继站中的中继机与遥测站RTU完全相同,与遥测站可以互换。
如果相临遥测站之间可以通讯,则其中任何一个遥测站设备可以直接改为中继站兼遥测站,实现通讯路由的自动选择。
集合转发站是中继站应用的拓广,它可以接收周边遥测站数据,并在本地落地,供本地应用,同时还将数据转发到下一级站点(如分中心)。
接收信道与发送信道可以采用一种通信方式,也可以采用不同通信方式,还可以采用多信道方式。
cc1.5 中心站的构成中心站硬件设备主要为通信控制机FIU(可以是RTU,与遥测站RTU类似,也可以是计算机)、调度计算机、通信机以及电源等。
中心站功能根据用户的不同要求而有所不同。
中心站可以实现下列功能:●能够通过超短波或其他信道接收来自所辖各遥测站(集合转发站)上报的实时水情数据(包含人工置数),并同时支持多种信道作为备份。
●通过通信协议和检验措施,保证数据的正确性,误码率小于10-6●能够检测信道和测站设备的工作状态,发生故障时能自动切换到备份信道上。
●对接收的水情数据进行处理,按要求建立实时数据库和历史数据库。
●能按照《实时水情交换协议》,通过计算机网主动将来自测站的实时数据发送给水情转发机,以便发送水情信息到各级防汛指挥部门和中央。
●能够存储一年或多年的原始数据和水情数据报文。
●能够对接收到的水情数据进行分类统计。
●能够对水情报文、统计值等进行检索,输出相应图表。
数据转发到下一级站点(如分中心)。
接收信道与发送信道可以采用一种通信方式,也可以采用不同通信方式,还可以采用多信道方式。
2 遥测终端设备2.1 功能超强的MOTOROLA遥测遥控终端设备在众多的SCADA产品中,我们独选了由MOTOROLA公司生产的MOSCAD。
MOSCAD 性能超群、质量可靠,特别是MOSCAD产品族中的MOSCAD-M是MOTOROLA公司根据中国水利系统应用特点专业开发的产品,它广泛适用于远程监视、控制和数据记录的应用,特别适合安装在要求低功耗的场合,是构成雨量遥测站、水位遥测站、水文遥测站、水质远程监测站、流量监测计量站、土壤墒情遥测站、闸坝监控站、气象参数监测站等的优选设备,具有高集成度、低功耗、结构简单、价格适中等特点。
公司将性能超群Motorola遥测遥控通信产品及技术和多年来积累的水文自动测报系统建设、洪水预报及水文水资源调度经验运用到中国水务自动化行业,建设了一系列高质量,高标准的项目工程,受到国内业界专家和用户的一致好评。
项目内容涵盖:水情自动测报系统、闸门计算机自动监控系统、水质监测等领域。
其中,小清河水情自动测报系统项目和烟台水情自动测报系统项目通过专家鉴定,达到“国际先进水平”。
MOCAD设计标准达到美国军方标准,性能可靠,特别适合遥测站野外工作。
MOSCAD使用MDLC 通信协议,该协议符合国际标准化组织开放式系统互联的七层模型,是目前世界上唯一的可用于无线通信的广域网通信协议。
通过MDLC协议,可以方便的建立无线网络,确保数据通信畅通无阻。
MDLC协议具有极强的抗干扰性能,支持远程数据、参数和程序上装/下载,支持远程设置和诊断。
MOSCAD-M使用节电模式保证了极低的功耗。
在此模式下,电力将只提供给需要激活的电路。
所有电路空闲时RTU进入休眠状态;当预置的事件发生时RTU会被重新唤醒。
具体到水利应用中,我们进行了一系列专业、合理的设计,使其优越的性能和中国水利应用结合起来,MOSCAD_M遥测终端功能丰富,完全能满足水利需求。
●可接数字量、模拟量、智能型接口的传感器,如:水位、闸位、墒情、风向风速、水质等;●内置或外置接入DDU(人工置数器),可实现人工置数发送、本地数据查询显示;●可外接计算机本地编程、组态、诊断、数据下载、维护等;●具有固态存储功能,可外接计算机读取原始数据或历史数据下载;具有历史数据远程下载功能;●能向同时向三个目的地发送数据;●具有多种通讯接口:可外接超短波电台、PSTN(拨号MODEM)、Inmarsat-C Modem、GSM/GPRS MODEM、VAST、北斗卫星、全线通卫星、RS485、RS232等,并实现自动主备信道切换;超短波电台方式下传输速率1200BPS/2400BPS,发射机功率5-25W可调,其他方式传输速率用户自由定义,一般选择9600BPS;●当雨量或水位有增量变化时,自动采集并主动按照等级(等级用户可自由设定)向中心站发送数据,同时还可以按照段制定时发送数据;●用户可设置警戒水位和警戒雨强,当水位或雨强超过警戒值时,能自动加报;●可响应中心站召测;●具有响应中心站的指令,远程修改测站工作模式和系统参数的功能;●具有站类型设置功能,如:单雨量站、单水位站、双水位站、雨量水位站、雨量水位及闸位气象水质综合站等;●供电方式:太阳能浮充蓄电池,或交流充电控制器浮充蓄电池供电,根据现场情况选择;●电源:10.8~15VDC●具有低功耗电源管理功能;功耗:电池电压12V时,轻负荷70mA,峰值150mA,休眠<5mA,值守电流小于10mA;●工作温度:-30~+60℃,湿度:0~90%无冷凝;●防护等级:IP65;●具有高性能综合防雷设计;2.2 自主研发遥测终端产品WATER系列安徽沃特研制开发遥测终端产品WATER-2000系列WATER-2000A:室外型雨量站(自记、遥测)WATER-2000B:室内型水位雨量站WATER-2000C:加强型水位雨量站(适合多信道系统)WATER-2000D:室外型地下水监测站应用场合自记雨量站、自记水位站、地下水监测站、遥测雨量站、遥测水位雨量站功能特点WATER-2000遥测终端系列产品在其内置的适合各种水利自动测报遥测应用软件和远程通信协议的支持下,根据系统的具体需求,通过设置或必要的应用软件开发,满足各种水文、水资源重要参数测报要求。