水情自动测报系统-水情自动测报系统介绍

发布时间：2018-03-29 所属栏目：监控系统日常维护

一 : 水情自动测报系统介绍

水情自动测报系统介绍

系统评价
? 可靠性
? 及时性 ? 经济性（建设成本） ? 可扩展性 ? 可维护性（材料、人力）

报汛体制及信息传输方式
＊自报式
＊查询应答式＊自报/应答兼容式小（一）型水库水情自动测报系统采用自报与查询应答兼容方式。

系统的组成
１、中心站２、遥测站３、数据通信链４、其它（中继站、集合转发站、分中心站等）

利用GSM网络的系统中心站组成示意图

硬件组成
? １、数据通信接收器（modem等）
? ２、计算机 ? ３、电源（UPS等） ? ４、保护及抗干扰设备（避雷等） ? ５、数据输出（）

软件组成
?１

１、系统软件（操作系统等）２、数据接收底层控制软件（通信控制、差错校验、解码、记录存储）３、控制管理软件（控制相关信息的输入输出等）系统的组成４、数据库软件５、数据管理应用软件（检索等）６、数据高层应用软件（洪水预报等）７、系统安全软件

遥测站组成
一、传感器（水位、雨量等）二、遥测终端机(含存储、显示、输入、接口等) 三、通信机（Modem等）四、电源（太阳能电池、蓄电池）五、保护及防雷接地等装置

遥测站组成示意图

报汛通信设施结构图

数据通信链
? 超短波
? 公共电话网 ? 移动通信 ? 卫星通信 ? 互联网

合适的通信方式

?专用网和公网

PSTN网络

GSM网络

１、公共移动通信网，覆盖面大２、采用数字通讯技术，技术先进

３、提供各种服务，其短信息（短消息）
适合用于水情数据传递

ＧＳＭ短消息特点
＊信道可靠高，传递高峰时信息不会“碰撞” ＊实时性较好＊数据传递中有“收到确认”，传输安全＊防雷性能好＊专业网络、可靠性高＊费用低，一次0.10，站运行费约200~300元/年

GSM遥测信道网络结构图

卫星通信
（1）水利专用Ku波段VSAT终端组网 * 水利专用频段免费使用 * Ku波段在暴雨时期衰减作用不能忽略 * 天线尺寸大，锁定时间长（2）海事卫星Inmarsat-c终端组网 * 无雨衰影响、天线尺寸小、传输速率低、并发能力弱、运行费用高

北斗导航系统短信息组网

* 无雨衰影响 * 并发能力强，200用户/秒 * 天线尺寸小，锁定时间短（小于5秒）

* 设备费用低，运行费用适中
* 可采用遥测站—卫星—中心站接收方案

系统的技术指标及要求
1、雨量传感器技术要求 2、浮子式格雷码水位传感器技术要求

3、遥测站固态存储器容量
4、遥测终端机技术要求

5、遥测站功耗
6、工作环境

水利防汛通信平台
功能１、数据的接收２、数据的共享和分发
特点１、速度快，延时短（<1s）２、无拥堵现象３、存储分发，数据

可共享４、运行费用低

防汛通信平台原理示意图

防汛通信平台结构图

平台的可靠性和安全性

中心站功能
* 自动接收遥测站的自报数据 * 定时自动采集遥测站数据 * 对遥测站远程监视、遥调参数等 * windows图形窗口界面，操作简单方便 * 采用GSM模块或电话线、宽带线为信道采集信息 * 定时采集功能（查询应答方式时） * 随时召测功能 * 遥调降雨自报标准、警戒水位、水位涨率自报控制 * 遥调时钟 * 图形数据检索（雨量、水位） * 特征水位和测站电压告警 * 方便的数据库联结功能 * 报表的输出

遥测站功能

* 配有IC卡现场雨量、水位记录（1年）

* 定时报送水情信息
* 智能式自报工作模式 * 响应中心站指令，发送数据或调整参数。 * LCD显示器与键盘方便各种数据的查询、检索 * 用更换IC卡方式采集资料

* 休眠工作方式设计，低功耗运行
* 自监视、检测功能 * 维修方便

单雨量遥测站

单雨量遥测站组成示意图

雨量／水位遥测站

雨量／水位遥测站组成示意图

无线远传型雨量／水位遥测站

斜井水位台

遥测站防雷及接地

土建工程技术要求

遥测站电缆线埋设示意图

二 : 30北斗卫星通信在水情自动测报系统中的研究与应用

２００５年１１月

水利水电快报

ＥｗＲＨＩ第２６卷第２１期

文章编号：１００６—００８１【２００５）２１—００２６．０３

北斗卫星通信在水情自动测报

系统中的研究与应用

雷昌友

蒋英

史东华

（长江水利委员会水文局，湖北武汉４３００１０）

摘要：在分析水情自动刹报系统常用的信息传输通信方式的基础上，对将北斗卫星通信用于水情数据传输的关键技术进行了研究，并介绍了其推广应用情况。

关键词：水情自动测报；信息传输；通信方式；北斗卫星中图分类号：Ｐ３３８＋９

文献标识码：Ａ

调制解调器时，其功耗相当大，使用中必须采取节电

１常用信息传输通信方式

目前水情自动测报系统信息传输常用的通信方

措施；ＰｓＴＮ属有线通信信道，防雷避雷问题尤为重

要，若解决措施不得力，电话线路会构成引雷设备，极易造成设备因雷击而毁坏。

１．３

式有超短波（Ⅵ｛Ｆ）、海事卫星ｃ（Ｉｎｍａｒｓａｔ—ｃ）、程

控电话（ＰｓＴＮ）、ＧＳＭ短信等，各有其优缺点及使用

的局限性。

ＧＳＭ

这是中国移动通信利用ＧｓＭ网络在提供电路

１．１

ＶＨＦ

交换的各种电信业务和承载业务之外提供的基于数据分组交换的一项增值业务，它具有传递可靠、传递

这是一种地面可视通信。具有通信质量较好、设

备简单、投资较少、建设周期短、易于实施等优点。适

用于平原或丘陵地区的系统组网。但在长距离、多高山阻挡情况下，需建多级中继站，从而导致设备及土建费增加、系统可靠性下降以及设备安装维护困难。

１．２

ＰＳＴＮ

响应时间短、误码率低、功耗小、保密性能好、通倍费用低廉、无需土建建设费等优点。在通信过程中，ＧｓＭ短信通信具有确认机制，如果发送不成功，网络会将此条短消息存储下来待发，信息不会丢失，可

以保证可靠传输。短消息的发送误码率低于ｌＯ一，专业平台的信息发送平均时延小于５ｓ。ＧｓＭ通信终端的最大发射功率为７００ｍｗ，功耗低。每条短消息的有效信息量为１４０个字节，通信费用为Ｏ．１元。但是ＧｓＭ信息传输受移动信号的影响，只能在移动通信覆盖区域内使用。

１．４

具有适用范围广、传输速率高、没有无线通信中经常遇到的同频干扰问题、传输质量较高等优点；采

用专门的调制解调器后，电路的响应速度快，一般一

个报汛站的数据通信在３～６ｓ内即可完成；技术成

熟、设备简单，价格低廉。但由于ＰｓＴＮ采用电路交换方式进行通信，建立通信要花费３０ｓ左右的时

Ｉｎｍａｒｓａｔ—Ｃ

间，在系统容量较大、且采用通用调制解调器韵条件

下。时效慢的问题相当突出；当部分报汛站的电话属农话线路时，通话质量不高，防御自然灾害的能力

这是为海陆空用户提供的全球公众通信和遇险

安全业务之一，用于组建水情自动测报系统不受距离和地形条件的限制，适合长距离、多高山阻挡、地形复杂的区域组网。但随着用户的增加，在整点时

低；当线路较长时，建设、维修费用高；当采用通用的

收稿日期：２００５—０９—０５

作者简介：雷昌友．女，长江水利委员会水文局水文技术研究所，工程师

?２６?

雷昌友等北斗卫星通信在水情自动测报系统中的研究与应用

刻（特别是早上８：ｏｏ）会出现通信阻塞现象。大多

数用户均采用定时自报方式，多数在整点左右发送

送给北斗卫星终端，北斗卫星终端通过卫星将数据传送给地面站，地面站将数据传送给中心站接收机，中心站接收机则将数据传送给计算机。

要将测站数据可靠地传送到中心站。必须解决如下关键技术问题：ＲＴｕ如何通过北斗卫星终端将

数据发送到地面站；中心站如何通过北斗卫星终端接收数据或通过网管中心获取数据；北斗卫星通信终端的电源控制。

数据，造成了无序竞争，增加了信息碰撞的概率．使

得数据畅通率降低，影响了数据的正常传输。数据报告按包发送，最少８ｂｙｔｅ，最多３２ｂｙｔｅ，通信费在

１ｌ

２～１－８元，运行费用很高。５北斗卫星导航通信系统

该系统是我国自主建设的区域性民用卫星导航

双星定位通信系统，我国拥有其知识产权，不会受国外的影响。北斗卫星导航通信系统的波束覆盖范围是全中国大陆地区及周边沿海、近海地区．特别适合

在偏远山区、交通不便、基础设施建设落后等区域组

２．１终端电源控制技术

为使水情自动测报系统能稳定、可靠地运行。设备的供电电源应保证遥测站设备在无人值守的情况

下能长期正常工作。北斗卫星通信终端的供电电压为１２ｖ，平均功耗≤６ｗ，最大发射功耗≤１２０ｗ，休眠状态时功耗为３００ｍｗ。由此可见，在卫星终端常供电的情况下，功耗较大。因此，卫星通信终端

网。北斗卫星用户终端通信波段为Ｌ／ｓ波段，传输

速率可以达到１６．６２５／３１．２５ｋｂｉｔ／ｓ。有多点用户业务并发的能力，可在３ｓ内将用户（测站）的数据发送到用户数据中心站。数据传输为超长报文，每帧报文长度可达到２１０Ｂｙｔｅ／次。且无需申请专用信

采用受控电源供电。设计了电源专用控制电路，其电源的供给由ＲＴｕ终端控制，在测站需要发送数据

时打开卫星终端的电源．数据发送完毕收到中心站

道；每帧的通信费用为人民币约Ｏ．５元。因为通信频率在Ｌ／ｓ波段，没有雨衰问题。总之，采用该通信方式组网的水情自动测报系统具有不需要申请专用信道，传输可靠性高、时效快和数据量大，通信费用低，无信息竞争碰撞以及安装简单易维护等特点，而且由于采用码分多址直序扩频通信体制，其抗干扰

能力强，误码率低。

综上所述，北斗卫星导航通信比海事卫星Ｃ通

的确认信息后关闭电源。中心站的卫星终端须实时接收测站发送的信息，其供电为常供电，采用交流电浮充蓄电池的供电方式为卫星终端供电。

２．２

ＲＴｕ与北斗卫星终端的通信技术

２．２．１北斗卫星终端通信协议

北斗卫星导航通信系统是基于我国自主建设的

信的数据传输容量大，实时性高，运行费用低廉。

北斗导航系统而建立的区域性卫星导航双星定位通

２应用北斗卫星导航通信的关键技术

北斗卫星导航通信系统由卫星及网管中心、移

动终端站（测站）和用户中心站组成。其通信网络结构示于图１。遥测站数据采集终端（ＲＴｕ）将数据传

北斗卫星

信系统，它又分为军用和民用。为了规范终端厂家。其民用营运商北京神州天鸿科技有限公司制订了神州天鸿终端通信协议。该协议（ｖ２．０ＲｅｌｅａＳｅ）共有

２７条指令，根据不同功能，将其分为５类：状态类、定位类、通信类、查询类和授时类。此外还对超长报

－一一

文传输协议、终端与外设进行信息交互的数据接口

定义、指令内容格式等做了严格、统一的规定。

２．２．２

ＲＴＵ的Ｉ作流程

首先根据北斗卫星终端的接口定义确定ＲＴｕ

雨量

与北斗卫星终端的数据交互接口为ＲＳ２３２标准串口，波特率为９６００，Ｎ，８，１。当水位或雨量发生变

水位

雨量

化，或定时时间到时，ＲＴｕ自动采集数据，打开北斗卫星终端电源，然后根据北斗卫星通信协议和ＲＴｕ

计算机

网络

数据发送要求，基本完成ＲＴｕ一北斗卫星终端一地

面站的数据传输。在接收到中心站的确认信息后，

图ｌ北斗卫星导航通信系统网络结构

关闭北斗卫星终端电源。

?２７?

２００５年１１月水利水电快报ＥｗＲＨＩ第２６卷第２１期

２．２，３适应性技术研究

端的工作状态和响应波束，若响应波束有变动，则通过自发自收本机ＩＤ信息确定本机响应波束。在收到大部分野外测站发送的定时报后以通播信息发送响应命令。中心站运行的北斗卫星客户端程序负责将网管中心的数据下载到本地计算机上，再由数据接收处理软件将下载的数据插补到水情数据实时数据库里，数据的完整性得以保证。

不同品牌的北斗卫星终端在通信协议上存在差

异．而这些差异会导致数据传输过程失败，例如：北

京７０４所生产的终端，在通信过程中必须在发送终端到终端通信申请前查询报文顺序号，否则报文无法发出。而另一厂家的终端在通信报文输出后。要

求发送通信输出成功状态的指令，否则重发。

对于不同的水情自动测报系统．需要增加不同

的工作流程。针对单一信道系统，必须考虑通过卫

星远地查询和修改参数的逆向数据发送过程；而对

３推广应用

通过对北斗卫星通信的不断研究与实践，成功地完成了北斗卫星通信在水情自动测报系统中的应

用。长江委水文局是国内首家将北斗卫星民用系统

有大批量数据发送的系统，必须考虑增加超长报文发送的流程控制等等。２．３中心站数据接收技术

根据中心站北斗卫星终端的入站信息，地面站

一方面将测站水雨情信息发往中心站，另一方面将接收到的终端用户通信数据进行复制备份存储，所

应用于水情自动测报领域进行信息传输的研究单位。利用自主开发的设备与北斗卫星组建了江口电站水情自动测报系统、大渡河瀑布沟水电站施工期

水情测报及气象服务系统、国家防汛指挥系统汉口

分中心系统等，其运行效果良好。

江日电站水情自动测报系统由１个中心站和２２个遥测站组成，其中水文站３个、水位站３个、雨量站１６个，除坝下站因有阻挡采用数字电台通信外，其余测站全部采用北斗卫星通信方式。自２００２年系统安装以来，运行一直正常，畅通率达到了

９８．１９％。已于２００４年通过验收。

应用北斗卫星组网的大渡河瀑布沟水电站的施

有野外测站发送的信息数据，在通过北斗卫星发往

中心站的同时，被拷贝存储在神州天鸿网管中心。

北斗卫星终端与中心站数据接收计算机相连，各遥测站点的水雨情信息通过北斗卫星直接发送到中心站，中心站也可通过北斗卫星向各个遥测站点发送各项指令，监控整个系统正常运行。

中心站数据接收处理软件的开发基于北斗卫星系统的通信协议，可提供精确授时、实时导航、快速定位、简短通信等功能，实现水情信息的实时传输。系统可以保证在很短的时间内，将野外测站发回的数据全部收齐，保证整个系统的时效性。另外，一旦

中心站接收通信设备出现故障，可以通过访问神州天鸿网管中心获取野外测站发回的数据。

工期水情测报及气象服务系统的畅通率达到了

９８．１９％；国家防汛指挥系统汉口分中心系统的畅通

率也达到了９７．２％。这样有效地解决了水文数据传输对可靠性、时效性、保密性等方面的要求，并能为水情预报分析和水利规划建设提供信息来源和决策依据。

ｌ编辑：赵秋云）

中心站数据接收处理软件循环检测北斗卫星终

８２＃＃８≈≈ａ自Ａ自＃口ｇ≈≈ｉ＃目≈≈；＃ｇ≈≈＃＃ｇ≈≈自女自＃ｇ≈≈ｏ自￥口≈≈目口目ｇ≈≈＃＃目ｇ≈≈￥；日≈≈自＃＃＂≈≈＃；ｓｇ≈≈＃口ｇ≈；；口ｇ≈≈２口｛＃≈≈；目ｇ≈≈ｏ盎ｏ＃＃≈≈２＃融＃｛滞ＡＡ自＃盎自

（上接第２０页

［３】上海市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（３）

参考文献：

［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社．２００３．

［４】何光远等电机工程手册（电机）［Ｍ］．北京：机械工业

出版社。１９９７．

［５］何光远等．电机工程手册（自动化与通信）［Ｍ］北京：

机械工业出版社。１９９７

【编辑：赵秋云）

［１］聂梅生等．水工业工程设计手册（１）［Ｍ］．北京：中国建

筑工业出版社．２００２．

［２］上海市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（１）

［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社．２００３．

?２８?

北斗卫星通信在水情自动测报系统中的研究与应用

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

雷昌友，蒋英，史东华

长江水利委员会水文局,湖北,武汉,430010

水利水电快报

EXPRESS WATER RESOURCES & HYDROPOWER INFORMATION2005，26(21)1次

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本文详细介绍了水情自动测报技术的基本原理和实现方法，主要包括GPRS无线通讯技术的基本知识和水情信息采集系统的整体构成。在借鉴和吸收国内外水情测报技术的基础上，设计了基于GPRS无线传输的水情自动测报系统的硬件系统和软件系统。

论文详述了水情测报系统的具体实现。水情采集单元的系统组成、电源系统的设计、利用时钟芯片和数据存储芯片实现历史水情数据的存储以及水情数据传输过程中GPRS技术的应用是本文设计的重点。

整个系统以实用、稳定、可靠为最终设计目标，在保证实现基本功能的基础上，尽量优化硬件设计和软件设计。本系统充分利用了GPRS无线通讯技术作为水情信息传输方式的优势。

在系统设计中，高度重视系统的稳定性：在硬件电路设计时采用看门狗电路保证系统的正常运行，对于电路中的相关干扰也采取了相应措施，在软件方面，采用数字滤波来提高系统的精度。

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水情信息是水利管理最重要的基础信息,是水文预报、水资源管理、防汛抗旱决策等的主要依据。而实现供水、用水计量的自动化与信息化,则是近年来备受关注的水资源优化调度能够得以实施的重要前提。灌溉管理自动化是世界先进国家发展高效农业的重要手段。为了适应新形势下的新型灌溉农业模式,在灌区实现输配水系统“采集控制自动化、传输网络化、存储数字化、决策科学化”,提高灌区的自动化管理水平,具有现实而深远的意义。随着遥测遥控、电子计算机和通信技术的发展,水情自动测报系统在我国得到了广泛的应用。水情自动测报系统是应用遥测、通信、计算机技术,进行江河流域降雨量、水位等数据的实时采集、传输和处理的信息系统。用于解决相关的水情测报与水量计量问题。该项技术能大大改变过去只靠人工测报水情资料的落后状态,极大地加快测报速度、提高计量精度、也扩大了测报范围的内容。

本文依托五家渠灌区信息化一期工程-水情自动化测报系统,在搜集和分析现有成果的基础上,对水情自动测报系统的发展进行了综述,对其构成进行了分析。通过分析五家渠灌区的流域特点,提出了建立水情自动测报系统的必要性,对水情测自动报系统遥测站网布设进行了讨论,在保证系统数据采集精

度的前提下,以最经济的系统规模和投资来布设遥测站点,遥测站点主要包括水位站点的设置,主要考虑控制主干流。系统硬件选型先进,能够基本满足五家渠灌区水情自动测报及灌区配水的要求。采用GPRS作为水情信息传输通信组网方式,起点较高,适用于本流域特定的地理地形条件。水情遥测终端完成水情水量数据的定时记录、定时自报、向监控中心传送记录数据,接受中心的控制数据完成水情遥测终端的设置与检测等功能。中心站通过GPRS完成对各个水情遥测终端数据的采集与保存,水情处理软件完成水情数据的分析与处理,完成符合水管部门和行业规范的水文数据统计功能和成果资料整编及报表功能。本文基于地理信息系统建立了水情自动测报系统的信息查询子系统,可充分利用地理信息系统的优势,使信息查询子系统具有操作方便、功能强大的优点。

该系统主要功能包括进行遥测站点的实时监控,实时显示不同渠系的水位流量数据,对灌区水资源进行管理,从而做好灌区灌溉用水的科学调度工作。本文针对灌区渠系水量优化调配这一问题进行了研究,通过非充分灌溉试验,做出了西北干旱灌区棉花膜下滴灌的水分生产函数。将农业效益和灌溉管理部门的经济收入看成一个总体,以其总体的经济效益最高为目标,建立了基于作物水分生产函数的灌溉渠系优化配水模型。考虑到灌溉渠系的优化配水不仅要提高灌区的经济效益,还应该采取一定的方法与技术,对配水渠道所辖的下级渠道进行轮灌编组,并使其总的配水时间最小,配水渠进水闸调节次数最少。本文针对配水渠道实行轮灌,且分支渠道数量较多的特点以及“定流量,变时间”的运行方式,建立支渠以下渠道的0-1线性整数规划模型,通过实例对模型进行了求解,可为灌区用水决策提供技术支持。

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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_slsdkb200521008.aspx

授权使用：杭州电子科技大学(hzdzkj)，授权号：d3a257ea-63ff-4cbd-921e-9dd200c30f30

下载时间：2010年8月14日

三 : 56浅谈水情自动测报系统的日常管理和维护

浅谈水情自动测报系统的日常管理和维护

浙江桐庐富春江水力发电厂陈敏

摘要：随着科学技术的不断进步和国家对水利事业的日益重视，水情自动测报系统已在我国水文、防汛和水电厂水库调度领域得到了广泛的应用。但要确保系统的正常运行，离不开对系统进行日常的管理和维护。本文主要就系统在日常运行过程中如何进行有效的管理和维护、如何去分析判断和处理系统发生的各类故障以及在设备的维护和检修时应注意的方面作了总结,并提出了相应的解决办法,以利于更好发挥系统作用。

关键词：水情自动测报管理维护故障处理.

水情自动测报系统概况

水情自动测报系统是综合运用计算机、电子、通信、遥感、水文、气象等多学科技术，完成对江河、水库和流域的降雨量、水位、流量、土壤蒸发、机组发电、闸门启闭等水情信息的实时采集、传输、处理、存储管理、预报、自动生成调度方案和发布的信息系统。通俗的说：它是江河和水库调度的“千里眼”，是水调自动化的重要组成部分，它为决策人员合理准确的调度提供科学的依据。水情自动测报系统系统主要由水文传感器、数据采集终端（RTU）、数据传输信道、通信设备、应用软件、数据处理计算机和供电电源等构成。若以信息传输方式来区分，可分为有线传输（ISDN）、微波、公用电话线(PSTN)、短波、超短波(UHF/VHF)、卫星（Inmartsa-C,Vsat）和移动短信（GSM、CDMA、GPRS）等方式。若以其所处位置不同来区分，系统又可分为遥测站、空间站、中继站（地面站、网管中心）和中心站。

空间信道

遥测站中心站

图示1、水情自动测报系统工作流程图

一、做好基础工作

1、收集资料、建立档案

水情自动测报系统运行管理的一项重要的基础工作就是建立完整的技

术资料档案。内容包括：设备的技术说明书、各种图纸、系统的各项设计报告、系统的安装和调式报告、系统的试验和验收报告、系统运行日志、系统的月度和年度运行报告、各类报表、设备台帐、系统的日常维护和检修记录、遥测站档案（包括遥测站所在地、代管人、安装及投运时间、测站属性、通信方式、遥测站改造和维护记录、故障情况和处理记录等）等。

2、制定运行规范

要根据本系统的实际情况，制定一套切实可行的系统运行管理规范和操作规程，规范应对整套系统运行、操作、管理、维护、故障检修和考核做出具体的规定，使工作人员有章可循。

3、编写运行报告

根据每日记录，统计出系统的可用率、系统的畅通率，数据的正确率（与人工报数据比较）和预报精确度等。编写系统的月度和年度运行报告，内容包括：系统通信情况、中心站运行和维护情况、中继站与遥测站的运行和维护情况、系统的升级改造、系统的故障以及处理情况、数据精度分析、系统尚存在的问题和处理意见等。通过总结、分析和比较，可以随时掌握系统的运行状况，及时发现和处理系统存在的问题和隐患，以确保系统安全可靠的运行。

4、提高人员素质

由于水情自动测报系统的运行管理涉及到多学科、多种技术，因此，系统应配备包括通信、计算机及水文等方面在内的专职管理人员，负责系统的运行管理和维护。管理和维护人员首先应参与到系统的设计和安装全过程中，这样有利于尽快熟悉和掌握系统的原理。同时，还要加强技术培训，使管理和维护人员能熟练掌握系统的运行管理和维护技术。

二、日常使用和管理工作

1、水情自动测报系统属全天候连续运行的设备，任何人员无故不得将系统的设备关闭。

2、系统应指定专人负责管理，工作人员应熟练掌握系统的操作方法，按规范要求操作，严禁无关人员操作使用该系统。

3、工作人员不能擅自更改系统的应用程序、网络设置和各项技术参数，如果确因工作需要进行更改，必须经有关领导同意，并登记备查。

4、系统属专用设备，不得他用或外借。没有系统管理人员同意，不得在系统设备上使用外来光盘或U盘。

5、建立运行日志，值班人员应随时监测系统的运行状况，并对每日的系统运行情况进行详细记录，内容包括：数据的通讯情况、接收的水情数据是否正确、程序运行是否正常、系统的维护、系统发生的故障情况、故障原因和处理结果、遗留问题等。

6、当系统在运行中出现故障时，值班人员能处理的应及时处理，使系统尽快恢复运行，无法处理的应及时向领导和系统管理人员汇报，并做好记录。

三、系统的定期巡检和维护

1、中心站

a、定期对水情数据库进行整理与备份。

b、定期对系统内的每台计算机进行查毒和杀毒。

c、如系统装有备用接收设备的，应定期对系统进行主备用自动切换试验。

d、定期对系统的UPS电源的自动切换功能进行试验。

e、定期对系统的运行情况进行分析，及时发现和处理系统存在的隐患和问题。

2、遥测站和中继站

每年汛前和汛后对遥测站和中继站进行一次巡检和维护，建立巡检记录，内容包括：

A、检查遥测站外部设备是否完好无损，检查天线附近是否有障碍物阻挡信号。

B、检查水位计的钢丝绳是否在码盘上，钢丝绳是否互相有缠绕，浮子和重锤是否有卡住现象，根据现场水位标尺的数据，校核数显水位仪（机械码水位计）的水位数据，转动水位计码盘，在遥测接收终端上测试水位计数据采集和传输是否正常

C、清洗雨量筒、雨量漏斗、雨量翻斗内的灰尘和污物，疏通排水孔，调整雨量计翻斗的限位螺丝，利用量杯来校核雨量计精度，加水测试雨量计数据的采集和传输是否正常。

D、脱开蓄电池和太阳能接收光板的连接插件，用万用表检查蓄电池和太阳能光板电压，正常情况下，蓄电池电压应在12V以上，太阳能光板在阳光下应有18V以上，将万用表直流电流挡接入蓄电池和光板的充电回路，检查充电电流是否正常。

E、对测站存在的缺陷和故障隐患进行处理。

F、检查所有接插件的连接是否可靠。

G、检查遥测终端机中的各项技术参数是否正确。

H、用专用测试仪器测试主备用通信机的信号强度是否符合要求。工作

状况是否正常。

I、模拟雨量和水位增量报，分别通过主备用通信机和主备用信道向中心站发送数据试验，并对主备用通信机进行自动切换试验。

J、根据需要对测站程序进行升级。

K、更换设备上生锈的固定螺栓。

L、对设备外部、太阳能光板、天线和桶外进行清洁、除尘。

四、故障判断与检修

水情自动测报系统具有连续不间断运行的工作特性，这就要求维护人员在系统一旦发生故障的情况下，须及时设法迅速排除，使之尽快恢复正常运行。由于水情自动测报系统是综合多学科、多技术的复杂系统，维护人员要准确及时地判断和处理问题，就要对系统的每一个组成部分，每一个子系统有一个清晰地了解，了解它们的结构、原理和相互间的联系，了解每一部分发生故障后会给整个系统所带来的后果，利用分段排除法、逐级排查法，器件替换法等方法来分析、判断和处理系统的故障。

1、分段排除法

水情自动测报系统涉及到计算机、通信、传感器、遥测终端机等设备。当系统发生故障时，应根据具体的故障现象，从各个部分在系统中所担负的作用和它们之间的联系点分段分析，通过排除法尽可能的缩小故障范围，快速准确地判断出故障原因和故障设备。

实例：系统通信全部中断故障的判断方法

2001年6月18日11时，本人所在单位的水情测报系统系统发生了数据通信全部中断故障，经初步分析，引起系统通信全部中断的原因主要有以下几个方面：

a、计算机故障

b、应用软件有问题

c、电台的工作电源故障

d、通讯电台故障

e、接收天线故障

f、通讯信道故障

g、所有遥测站设备故障（小概率事件）

首先，排除了前置接收计算机硬件和应用软件没有发生故障，再根据计算机水情实时接收界面所反映的现象来判断通讯信道是否发生故障，当时的接收界面上显示中心站与卫星的同步信号和登陆信号都显示“NO”，信号强度为“0”，证明故障发生在电台、天线和信道中的某一部分，由于卫星信道受空间站（卫星）和北京卫星接收地面站的控制，因此，必须首先与卫星地面接收站联系，通过电话联系，确定卫星和地面站运行均正常，在检查天线接收器和电台电源正常后，确定了故障原因是电台引起，更换电台后，系统恢复正常运行。

2、逐级排查法

借助万用表逐级追踪信号或测量各测试点是否与正常时一致。逐级排查，寻找故障点。例：某遥测站通信正常，但遥测雨量停报。检查步骤如下图：

图示2、遥测雨量故障排查图

3、备品替换法

水情自动测报系统的实时性强，发生故障应尽快恢复。现在遥测终端机（RTU）一般均采用整体结构，应配备一定数量的备品备件，以应急用。在遥测站故障检修时，可以初步判断出故障模块并整体替换，先恢复系统运行。例如：某遥测站通信中断故障的处理。在确定供电系统没有故障的情况下，可直接将已调试好的遥测终端机替换原来的故障终端机。

4、遥测站和中继站故障处理的几点经验：

由于遥测站、中继站与中心站一般都有较远的距离，且设备又安装在野外，有的站点地处偏僻，工作条件和环境较差，因此，维护人员去现场检修前，在单位就要做好充分的准备。本人从事系统维护工作多年，总结了如下几方面的工作经验：

56浅谈水情自动测报系统的日常管理和维护_水情自动测报系统

A、某个遥测站发生故障时，首先，要在单位查询该站近期的通信情况、来报的数据情况和以往的故障记录。从中来分析和判断故障出现的可能因素，这可以起到事倍功半的效果。

B、由于一部分遥测站和中继站离城镇较远，有的甚至安装在山顶，而一旦到了站点就是找个小螺丝都非常困难。因此，在外出检修前，要做好各方面的准备工作。首先，要根据故障现象的分析和判断，针对性准备充足的备品和材料，对引起故障原因的所有细节都要考虑周到，那怕是小概率事件。例如：某遥测站通信中断，不但要考虑到电台、天线、终端仪控制板、蓄电池和太阳能光板等重要部件，甚至还要考虑到信号馈线、接插件、电源连接线、电池连接螺栓等，其中只要有一个部分出问题，就可能导致通信中断。另外，还要准备好各类仪器、仪表、检修用材料、工器具和雨具等。尽量避免因备件和工具原因而无功而返。

C、所准备的全部备品和材料应在单位经过调试和测试，以免在现场检修时走不必要的弯路。

D、维护人员去遥测站检修时，往往会遇到降雨和烈日等恶劣气候，为减少维护人员在野外查询和处理故障的工作时间，同时也为了使系统尽早恢复运行。外出检修时，可准备一套附电台的遥测终端机（已在单位调试正常），直接更换之，回单位后再对拆回的故障设备进行检修。

E、对有多个遥测站发生的同一类型故障，应进行仔细的分析，一方面可能是设备到使用年限；另一方面可能就是系统的设计存在着某种缺陷。例如:当多个遥测站在阴雨天同时出现欠压报警甚至通信中断现象，那就不单是要对有报警的遥测站电池进行更换，还应该将同一时间安装的其它遥测站蓄电池予以更换。对于因设计缺陷而引起的故障，要与系统的研发单位共同查找原因，并设法改进。对安装同类型设备的其它遥测站，无论其是否因此已出现过问题，也均应对其进行改进，以防范于未然，这就好比汽车缺陷招回制度。

五、结束语

加强水情自动测报系统的运行管理和维护，有利于更好的发挥系统在防洪和发电调度中的作用，为决策人员的准确调度提供科学依据。随着科学技术的不断进步，新技术、高科技在水文部门的数据采集、防汛抗灾以及水调自动化中的应用将会日臻成熟和广泛，因此，这也将对系统的管理和维护提出更高的要求。

参考文献: 水情自动测报系统技术规范水利部SL61-2003行业标准

水文仪器与水利水文自动化姚永熙主编河海大学出版社

作者简介：陈敏，41岁，大专文化，现在华东电网公司富春江水力发电厂从事水库调度和水情测报系统的管理工作。

四 : 水情自动测报系统介绍

水情自动测报系统水情自动测报系统介绍