【正文】 地選擇電池的容量。 王瑤水庫水情測報系統(tǒng)設計方案 西安山脈科技發(fā)展有限公司 Xi’ an Summit Technologies Co.,Ltd. 34 第 6章 電源和 防雷 設計 電源系統(tǒng) 設計 遙測 站供電 根據(jù)國家《水文自動測報系統(tǒng)技術規(guī)范》及招標文件的要求，各報汛站供電電源采用有充電控制的直流蓄電裝置，采用隔離控制充電方式，外部的充電源（如交流或直流）的波動甚至斷開與接入，不會在供電系統(tǒng) 的輸出上產生任何影響，從而保持長期穩(wěn)定的供電輸出。 備份數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫備份可以定期對數(shù)據(jù)庫進行備份，用戶可以自定義備份的設備、輩分時間、備 份路徑等，可以進行備份策略和備份周期的設置。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就是對數(shù)據(jù)庫進行有效地維護，以便更好的保障數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和安全性。 雨情：主要描述歷史大洪水的暴雨信息以及相關分析資料。主要包括暢通率、誤碼率分析數(shù)據(jù)和報汛站電源電壓、電流等參數(shù)的分析數(shù)據(jù)。主要包括分： 測站基本屬性表、站號對照表、水庫站關系表、河道站防洪指標表、水庫站防洪指標表、水庫站汛限水位表、洪水傳播時間表、典型水位流量關系表、綜合水位流量關系表、庫容曲線表、水位（流量）頻率分析成果表、頻率分析參數(shù)表、多年平均值系列信息表、水庫蓄水量多年同期均值表、旬月降水量多年平均值表、斷面測驗成果表。再一類是更新頻度較高的預報類信息表，稱為預報信息表。 綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 綜合數(shù)據(jù)庫組成 水情信息采集系統(tǒng)根據(jù)水情采集終端采集的的各類數(shù)據(jù)，結合 中心 的業(yè)務軟件的需求，需要建立一個綜合數(shù)據(jù)庫平臺。輸入完畢后點擊確定，系統(tǒng)進行指令調度。選擇規(guī)則調度后，系統(tǒng)會彈出調度結果對話框，提示用戶當前水位下，泄洪構筑物的放水狀態(tài)。 基于洪水預報的洪水調度 在洪水預報的基礎上，按照預定的調度策略，充分利用指定流域中水庫的調洪、蓄洪、滯洪能力，進行洪水調度。流域降雨徑流模型包含國內和國外實用的經典模型及先進實用的水文模型。 水文預報模型庫 水文預報模型庫應當包括包含流域降雨徑流（產流、流域匯流）、河道匯流、水庫調節(jié)模型。 實時校正 根據(jù)預報時刻前的實測值與預報值之間的偏差（系統(tǒng)偏差或隨機偏差），采用回歸系數(shù)法，對預報變量進行最優(yōu)估值，獲得預報發(fā)布值與即將出現(xiàn)的相應實測值誤差為最小的結果，可有效 地提高預報精度。 實時預報 實 時預報可對經參數(shù)率定后的流域（或斷面）進行任何時段的洪水預報計算。每次計算的輸出文件中包括了洪峰洪量的誤差統(tǒng)計，水量平衡計算結果，優(yōu)化的脈沖響應值及其圖表、次洪水計算值與實測結果值過程線擬合對比等。 系統(tǒng)具有全屏幕的編輯修改功能，用來對錯誤的資料進行修改。錄入的資料包括雨量摘錄、洪水水文要素摘錄和日均流量資料等。 ? GIS 信息查詢模塊 該模塊能夠在地圖中快速查詢、打印各水情、雨情、水庫、含沙量等數(shù)據(jù)。 ? 雨情簡報 能夠查詢、打印不同時段、日、旬、月雨量和任意時段累積雨量，并作簡要概述。 ? 水情表 水情表是查詢打印所有水文站報汛數(shù)據(jù)，而水情簡報和水情公報則不包括各實測值數(shù)據(jù)。 ? 水位流量過程線 將某時間段內某一站號的水位和流量通過對比的方式顯示出來。 ? 水情信息查詢模塊 ? 水位過程線 顯示時間范圍內測站水位過程線。 ? 水位月報表 可以查詢任意月份的各報汛站的水位數(shù)據(jù)，并可以進行打 印水位月報表。 ? 水位日報表 可以查詢任意日期的各報汛站的水位數(shù)據(jù)，并可以進行打印水位日報表。 ? 水位過程線 可以顯示時間范圍內測站水位過程線。 報警日志查詢 報警日志可以根據(jù)測站和日期對報警日志進行查詢，可以指定查看所有測站的報警日志還是指定測站報警日志，如指定所有測站，則測站下拉選擇框不可用。 監(jiān)視數(shù)據(jù)報警 可以對并對超限數(shù)據(jù)提供顏色和聲音報警，并可手工取消報警聲和解除報警。 能方便進行報汛站擴充增站或刪除減站，方便設置各報汛站的有關參數(shù)以使數(shù)據(jù)正確 顯示監(jiān)視。 ? 水情監(jiān)視模塊 該模塊主要對報汛站工作狀態(tài)和水情數(shù)據(jù)進行監(jiān)視。 ? 數(shù)據(jù)修改模塊 該模塊主要對采集的數(shù)據(jù)進行整編，可以對錯誤或異常的數(shù)據(jù)進行人工修改和手動插補，并自動記錄每次人工修改的操作用戶、操作時間、用戶權限、修改內容，并形成日志文件。 ? 控制參數(shù)模塊 該模塊主要對該系統(tǒng)的基本參數(shù)的功能設置和管理功能，可以對數(shù) 據(jù)顯示方式、數(shù)據(jù)刷新時間、系統(tǒng)的狀態(tài)等參數(shù)進行調整。 中 心 站 軟 件 和 數(shù) 據(jù) 庫 系 統(tǒng)應 用 軟 件 系 統(tǒng) 綜 合 數(shù) 據(jù) 庫 系 統(tǒng)信息接收處理系統(tǒng)汛情動態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)信息查詢系統(tǒng)洪水預警預報系統(tǒng)水雨情數(shù)據(jù)庫大洪水數(shù)據(jù)庫基礎數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)庫水文數(shù)據(jù)庫 圖 52 水 雨 情信息采集系統(tǒng)組成圖 王瑤水庫水情測報系統(tǒng)設計方案 西安山脈科技發(fā)展有限公司 Xi’ an Summit Technologies Co.,Ltd. 23 中心 站 應用軟件系統(tǒng) 信息 接收處理 系統(tǒng) 系統(tǒng)概述 信息 接收 處理 系統(tǒng)能 通過 報訊 通信網絡，完成對區(qū)域的遙測水文數(shù)據(jù)的實 時接收，包括報汛站的水位、雨量、人工置數(shù)等內容和其他工況數(shù)據(jù)。 系統(tǒng) 網絡拓撲 如 圖 41 所示。信息化網絡系統(tǒng) 的建設可以 提高溝通效率并降低運營成本 ，實現(xiàn)全面的辦公自動化、 優(yōu)化調度和決策支持。 溢流計 ? 分辨力： ? 精度：177。 %FS ； ＞ 10m 量程時，≤177。定時自動巡測的時間間隔，可在 15 分鐘和 ,1,3,6,12 小時等檔次中選擇設置。工作于該體制的測站要隨時監(jiān)聽中心站的命令，收到中心站命令后根據(jù)命令要求完成指定的操作（發(fā)送數(shù)據(jù)，按時間段成塊發(fā)送或發(fā)送當前值）。如果得不到確認，遙測終端啟動錯誤控制過程（如簡單重發(fā)或換用備用路由重發(fā)），保證中心站正確收到該數(shù)據(jù)。 限時自報：為防止水位波動太大造成采集終端發(fā)射過于頻繁，采集終端具有限時發(fā)送功能，可在非汛期設置，即：在一次水位發(fā)送之后的一定時間間隔內，即使水位變幅超過預先設定值也不發(fā)送，只有超過一定時間間隔以后的水位變化，采集遙測終端才發(fā)送。每 5 分 王瑤水庫水情測報系統(tǒng)設計方案 西安山脈科技發(fā)展有限公司 Xi’ an Summit Technologies Co.,Ltd. 14 鐘采集一次水位編碼器的數(shù)據(jù)，并與前一次的水位數(shù)據(jù)進行比較，若水位變化未超過 1cm，則不發(fā)送數(shù)據(jù)，否則就按水位自報的數(shù)據(jù)格式發(fā)送一次數(shù)據(jù)，同時把最新的水位數(shù)據(jù)存貯起來，以便和下一次采集的數(shù)據(jù)比較。可根據(jù)需要配置，使其處于以下幾種通信方式。 ? GSM 信道無需中繼，即可用于無線遠程傳輸，加上它屬于雙向通信，可方便地實施遠程控制，所以組網十分靈活。 點對點的短消息業(yè)務是由短消息業(yè)務中心完成存儲和前轉功能的，短消息發(fā)送到短消息中心后，先存儲在短消息服務器上，然后再轉發(fā)到接收機上。 王瑤水庫水情測報系統(tǒng)設計方案 西安山脈科技發(fā)展有限公司 Xi’ an Summit Technologies Co.,Ltd. 12 圖 32 雨量水位 站 組成圖 蒸發(fā)站 蒸發(fā) 站組成如 圖 33 所示。 蒸發(fā)站 以蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶為基本觀測工具，以采集器自動采集、處理、顯示蒸發(fā)、降水、溢流過程信息、自動控制蒸發(fā)桶、溢流桶補、排水過程。 王瑤水庫水情測報系統(tǒng)設計方案 西安山脈科技發(fā)展有限公司 Xi’ an Summit Technologies Co.,Ltd. 10 第 3章 信息采集 系統(tǒng) 系統(tǒng)概述 信息采集 系統(tǒng)是以水情、雨情 、蒸發(fā)量 等項目觀測為基礎，以實現(xiàn)基礎信息的準確、實時采集和固態(tài)存儲為目的，依托先進的傳感器技術、先進的工業(yè)采集技術和可靠的光電技術，以及優(yōu)良的施工質量，從而達到為上層的傳輸和應用提供準確的 數(shù)據(jù)的目標，實現(xiàn)信息采集自動化、信息存儲長期化，信息處理智能化 。 遙測站 供電 采用蓄電池組和太陽 能光電板浮充方 式。 信息化網絡系統(tǒng) 本系統(tǒng) 基于 IP 網來實現(xiàn)業(yè)務。系統(tǒng)具有信息接收的確認機制、重發(fā)機制、校驗機制 等，確保信息的傳輸可靠性；同時 從 防雷接地、供電電源、 設備等各方面進行 可靠性設計。 王瑤水庫水情測報系統(tǒng)設計方案 西安山脈科技發(fā)展有限公司 Xi’ an Summit Technologies Co.,Ltd. 6 第 2章 總體設計 設計 目標 王瑤水庫水情測報系統(tǒng) 建設目標：采用現(xiàn)代信息采 集技術、通信技術、計算機網絡技術、信息處理技術逐步建成覆蓋 王瑤水庫的水情測報 系統(tǒng)，達到信息源布局合理，信息采集、傳輸、處理手段先進實用、高效可靠，在 中心和 分中心 實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測和實時報警，在 20 分鐘內完成所有水情自動監(jiān)測站信息的收集處理，為防汛調度、決策指揮提供科學依據(jù)，為防汛搶險、抗洪救災贏得寶貴的時間，最大限度地減少暴雨洪水災害損失，確保人民生命財產安全。 經過 9 年的運行，系統(tǒng)陸續(xù)顯現(xiàn)出三方面的問題：①太陽能蓄電池老化，已經不能再正常工作；②短波信道存在固有的缺陷，受空間電離層變化的影響明顯，通信暢通率不高；③目前該設備已屬于淘汰產品，備品備件難以購置，維修十分困難，目前有 4 個站已不能正常工作，中心站及分中心站和中繼站設備老化嚴重，故障率逐年增加，必須需進行更新改造。王瑤水庫 1970 年修建， 1972 年建成，運行 30 多年來，在保護下游革命圣地延安市 30 多萬人民群眾生命財產安 全方面發(fā)揮了巨大的作用，同時有力的保證了延安市生活和工農業(yè)生產用水需要，為延安市經濟社會又快又好發(fā)展做出了重要的貢獻。樞紐工程由大壩、輸水洞、泄洪洞、電站、渠首倒虹組成。工程建設項目按功能分為信息采集系統(tǒng)、信息通信傳輸系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng) 3 個部分；本系統(tǒng)自運行以來及時準確的傳遞雨水情信息，為水庫防汛提供了決策依據(jù)，在防汛抗洪搶險發(fā)揮了重要作用。因此，對王瑤水庫水情測報系統(tǒng)進行更新改造勢在必行 。 ? 可靠性 ： 為確保系統(tǒng)的可靠性，通信系統(tǒng)采用 GSM 信道的方式，為報 汛通信的高可靠性提供 了保 障。 設計依據(jù) 《降水量觀測規(guī)范》 （ SL2190） 《水位觀測標準》 （ GBJ13890） 《水文基礎設施建設及技術裝備標準》 （ SL2762020） 《 水文自動測報系統(tǒng)技術規(guī)范 》 （ SL612020） 《 水文情報預報規(guī)范 》 （ SL2502020） 《 水文情報預報拍報辦法 》 《實時雨水情數(shù)據(jù)庫表結構與標識符標準》 （ SL3232020） 《基礎水文數(shù)據(jù)庫表結構與標識符標準》 （ SL3242020） 《 中華人民共和國行政區(qū)代碼 》 （ GB/T 22501995） 《 中國河流名稱代碼 》 （ SL2491999） 《 中國水庫名稱代碼 》 （ SL2592020） 《翻斗式雨量計》 （ GB1183289） 《水文儀器總技術條件》 （ GB9359— 88） 《 工業(yè)企業(yè)通信設計規(guī)范 》 (GBJ4281) 《 工業(yè)企業(yè)通信接地設計規(guī)范 》 （ GBJ7985） 《水利系統(tǒng)通信業(yè)務導則》