一、水情測報需求現(xiàn)狀
水情自動測報是采用現(xiàn)代科技對水文信息進行實時遙測、傳送和處理的專門技術(shù),是有效解決江河流域及水庫洪水預(yù)報、防洪調(diào)度及水資源合理利用的先進手段。它綜合了水文、電子、電信、傳感器和計算機等多學(xué)科的有關(guān)最新成果,用于水文測量和計算,提高了水情測報速度和洪水預(yù)報精度,改變了以往僅靠人工測量水情數(shù)據(jù)的落后狀況,擴大了水情測報范圍,對江河流域及水庫安全度汛和電廠經(jīng)濟運行以及水資源合理利用等方面都能發(fā)揮重大作用。
二、水情測報系統(tǒng)的基本功能
1、具有自報式傳輸體制,支持應(yīng)答式查詢功能;
2、采集雨量、水位、測站工況;
3、具備水位、雨量自動采集功能,能自動采集到水位計1cm的水位變化值和1mm的降雨量,水位采樣間隔可編程設(shè)置,并具有數(shù)字濾波功能;
4、具備定時自報功能,按預(yù)先設(shè)置的定時時間間隔(可任意設(shè)置),向中心站發(fā)送當(dāng)前的水位、雨量數(shù)據(jù),同時包括測站站號、時間、電池電壓、報文類型等參數(shù);
具備自動加報功能,在規(guī)定的時段內(nèi)水位變幅以及降雨量超過設(shè)定值時,自動加報,時段和設(shè)定值可編程;
5、具備人工置數(shù)功能,可將人工觀測值通過人工置入的方式,也可在傳感器故障時人工置入水情電報,向中心站報送;
6、具備現(xiàn)場或遠地編程的功能,可在現(xiàn)場或遠地對設(shè)備進行各項參數(shù)設(shè)置或讀取操作,也可用便攜式計算機提取存儲的數(shù)據(jù);
7、具備自動校時功能,能通過北斗衛(wèi)星或GSM接收中心站指令自動校時;
8、具備自維護功能,具有定時工況報告、低電壓報警、掉電保護以及自動復(fù)位等項自維護功能;
8、所有遙測站按微功耗要求設(shè)計,并配以合適容量的太陽能電池板浮充蓄電池,可保證連續(xù)30天陰雨天氣條件下,設(shè)備能連續(xù)正常工作,并在連續(xù)45天陰雨天氣后,能在10~20天時間內(nèi),將蓄電池充足;設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、具有很好的防濕、防雷擊、抗暴風(fēng)等能力,能在惡劣的天氣環(huán)境下和無人值守情況下正常運行,RTU可靠性MTBF≥25000h。
三、水情測報系統(tǒng)組成
(一)監(jiān)測站
監(jiān)測站主要由采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和供電系統(tǒng)構(gòu)成。其中采集系統(tǒng)主要由雨量計、水位計、顯示單元和北京威控科技RTU-1600低功耗無線遠程測控終端構(gòu)成。
監(jiān)測站以北京威控科技RTU-1600低功耗無線遠程測控終端為中心,將水位傳感器和雨量傳感器所采集的數(shù)據(jù)及電池電壓進行收集,通訊可采用超短波、微波、衛(wèi)星、短消息、有線方式等,常見的有:VHF(超短波)、Inmarsat-C(海事衛(wèi)星)、BEIDOU (北斗衛(wèi)星)、Globalstar(全球星)、OmniTracs(全線通)、VSAT(亞洲二號)、GSM/SMS (全球通/短消息業(yè)務(wù))、GSM/GPRS(全球通/通用分組無線業(yè)務(wù))、CDMA/SMS(CDMA/短消息業(yè)務(wù))、CDMA/1X、PSTN(公用電話網(wǎng))、光纖等等。收集到的數(shù)據(jù)通過無線通訊方式最終進入監(jiān)控數(shù)據(jù)處理中心。
(二)監(jiān)測中心
監(jiān)測中心(即數(shù)據(jù)中心)可以分級設(shè)在各級防汛指揮部辦公室的中心機房內(nèi),主服務(wù)器采用Windows Server 2003操作系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2005。各個監(jiān)測中心與各個監(jiān)控點的RTU-1600建立通訊。監(jiān)測中心可以用北京威控科技的RTU-1600進行點對點、一點對多點的通訊,以備在網(wǎng)絡(luò)不暢的情況下做應(yīng)急通訊備份。
所有來自遙測站的數(shù)據(jù)包經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)進入主服務(wù)器,再由數(shù)據(jù)中心程序(軟件)將數(shù)據(jù)讀出并進行分析,最后寫入數(shù)據(jù)庫。
四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下: