【文章內(nèi)容簡介】 定時報時間可以設(shè)定） ，或響應(yīng)召測時采集報送。 數(shù)據(jù)在站存儲功能設(shè)計本監(jiān)測系統(tǒng)的 RTU 應(yīng)用軟件具有以下幾個數(shù)據(jù)庫：雨量歷史數(shù)據(jù)庫、水位歷史數(shù)據(jù)庫、電壓歷史數(shù)據(jù)庫、整數(shù)類型參數(shù)數(shù)據(jù)庫、浮點類型參數(shù)數(shù)據(jù)庫。RTU 具有大量現(xiàn)場存儲能力，可長期存儲現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)，無須外加各種固態(tài)存儲器。當(dāng)數(shù)據(jù)溢出時能夠自動刷新最早的數(shù)據(jù)。可根據(jù)需求設(shè)定存儲數(shù)據(jù)的步長，如設(shè)定 2 小時間隔，通過各種傳感器采集到的信息將首先被存入 RTU 中的存儲器，能夠確保 RTU 將從其內(nèi)存中提取數(shù)據(jù)，并可使用便攜機通過 RS232 端口下載所存儲的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式及存儲：堆棧式數(shù)據(jù)存儲；水位精確到小數(shù)點后兩位；每條數(shù)據(jù)的格式：︺年月日時分︺雨量︺ 水位…︺電壓 其中：︺：為空格，占 1 個字符位；年月日時分：12 個字符位。 數(shù)據(jù)發(fā)送功能設(shè)計（1）數(shù)據(jù)發(fā)送與通信組網(wǎng)方式系統(tǒng)的遙測遙控系統(tǒng)支持各種通信組網(wǎng)方式： PSTN、超短波、RS232/48 GSM/GPRS、衛(wèi)星通信（VSAT、INMARSAT、北斗衛(wèi)星等）等，可根據(jù)需求進行選配。,.（2）確認(rèn)機制為確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃裕O(jiān)測系統(tǒng)要求所有發(fā)起通訊的終端必須得到接收方的確認(rèn)后，才認(rèn)為發(fā)送成功，否則將會自動重發(fā)；在采用 PSTN、超短波、RS232/48 GPRS、VSAT 衛(wèi)星通訊時，采用的確認(rèn)機制為：在集合轉(zhuǎn)發(fā)站或分中心站接收到數(shù)據(jù)后，立即給發(fā)送方返回回執(zhí)的方式確認(rèn)；在采用 GSM SMS、 INMARSAT、北斗衛(wèi)星時，采用的確認(rèn)機制是系統(tǒng)回執(zhí)的方式，雖然這種機制可能帶來潛在的數(shù)據(jù)包丟失的問題，然而卻最大限度地降低了通訊費用。在使用查詢應(yīng)答數(shù)據(jù)傳輸體制時，經(jīng)常由分中心站主動發(fā)起通訊，向各測站下發(fā)巡測、召測指令，或下發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送等級的指令，或下發(fā)改變測站運行體制等系統(tǒng)參數(shù)的指令，在此種方式時，需要由測站給分中心站有確認(rèn)信息。當(dāng)滿足發(fā)送條件時，測站將發(fā)送數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)接收過程的設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸交易中的數(shù)據(jù)接收方在數(shù)據(jù)接收到后，可根據(jù)不同情況把數(shù)據(jù)放在不同的轉(zhuǎn)發(fā)庫或本地庫中，或者使參數(shù)生效；接收端一般需給發(fā)送方返回確認(rèn)信息。接收方能識別出信道類別。 數(shù)據(jù)傳輸制式設(shè)計按照招標(biāo)文件要求，監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式為自報式、查詢應(yīng)答式相兼容方式。雨水情監(jiān)測系統(tǒng)支持上述這種數(shù)據(jù)傳輸方式，且僅需要通過軟件設(shè)置確定數(shù)據(jù)傳輸方式，無需修改硬件。這種數(shù)據(jù)傳輸方式設(shè)定的方法，使得系統(tǒng)能夠通過遠(yuǎn)程修改設(shè)置，達到根據(jù)需要動態(tài)改變遙測站數(shù)據(jù)傳輸方式的目的。 系統(tǒng)時鐘同步功能的設(shè)計雨水情監(jiān)測系統(tǒng)測站、分中心站支持本地和遠(yuǎn)程時鐘同步。測站可以通過DDU 或工具軟件進行本地系統(tǒng)時鐘同步，分中心站可通過上位機軟件系統(tǒng)時鐘同步。雨水情情監(jiān)測系統(tǒng)遠(yuǎn)程時鐘同步將通過通訊數(shù)據(jù)包帶系統(tǒng)時鐘的方式進行。整個系統(tǒng)必須有唯一的時鐘源，系統(tǒng)將以采集中心站計算機為時鐘源，其他所有測站、分中心站將都以中心站計算機時鐘為準(zhǔn)。,?。ㄒ唬┬退畮熳詣訙y報系統(tǒng)設(shè)計方案 系統(tǒng)構(gòu)成 自動監(jiān)測站的構(gòu)成自動監(jiān)測站采集設(shè)備主要包括雨量傳感器、水位傳感器，報訊通訊設(shè)施主要包括 RTU、GSM/GPRS 通信模塊、太陽能電池板、蓄電池等設(shè)備。以遙測終端為核心，配置翻斗式雨量傳感器、水位計、通信終端、電源系統(tǒng)，實現(xiàn)雨情信息的自動采集和自動傳輸。采用太陽能浮充蓄電池方式供電。電源是遙測站是否可靠運行的關(guān)鍵。如果電源選擇的不合適，或不可靠，即使其他設(shè)備再可靠，系統(tǒng)也不可能穩(wěn)定運行。按照系統(tǒng)建設(shè)要求遙測站電源配置總體要求為“保證陰雨天（或停電）條件下連續(xù) 30 天，遙測站正常工作” 。因此本設(shè)計中各遙測站終端供電均采用太陽能/蓄電池供電，太陽能充電控制器為工業(yè)級產(chǎn)品，并有足夠的負(fù)載能力；蓄電池采用長壽命免維護電池。 電源及避雷設(shè)計電源是整個系統(tǒng)是否可靠運行的關(guān)鍵。如果電源不可靠，即使其他設(shè)備再可靠，系統(tǒng)也不可能穩(wěn)定運行。本系統(tǒng)遙測站配置的電源必須達到連續(xù)陰雨天 30 天以上正常工作?？紤]到本系統(tǒng)采用公網(wǎng)傳輸信道，所有設(shè)備安裝的位置并不是較高的位置，無需考慮避雷接地。 系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)設(shè)計 時效性設(shè)計采用 GPRS 傳輸，傳輸速率高，每站所需時間在 之內(nèi)，200 個站只需 5 分鐘數(shù)據(jù)收集時間。采用 SMS 短信息傳輸數(shù)據(jù)的遙測系統(tǒng)，時延主要發(fā)生在短信的下行情況下，即從短信中心排隊向用戶發(fā)送信息的時候，因此只要從短信中心到省水情中心之間采用專線以互聯(lián)網(wǎng)交換協(xié)議 SMPP 傳輸下行數(shù)據(jù)，避免下行采用短信模塊直接接收數(shù)據(jù)，則可以大大縮短數(shù)據(jù)傳輸時間，在 10min 之內(nèi)收齊全系統(tǒng)數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的時效性。對于衛(wèi)星通信，每次發(fā)送成功不超過 ，也可以保證系統(tǒng)的時效性。 暢通率設(shè)計由于本系統(tǒng)采用了以下技術(shù)，因此可以使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信誤碼率小于 106，數(shù),.據(jù)暢通率優(yōu)于 99%：● 采用帶確認(rèn)機制的自報式，保證數(shù)據(jù)正確地傳輸?shù)椒种行模ɑ蛑行恼荆?。一次發(fā)送不成功，下次重新發(fā)送，確認(rèn)信息由分中心提供。● 通過采用內(nèi)嵌通信協(xié)議，解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)募m檢錯問題，提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性?！?采用可靠的 GSM/GPRS（衛(wèi)星終端）傳輸設(shè)備。 系統(tǒng)可靠性設(shè)計影響系統(tǒng)可靠運行的主要因素系統(tǒng)可靠性運行的主要因素為以下及部分。（1）信道的可靠性和穩(wěn)定性所采用通信方式是否合理，是否可靠，是否靈活。（2）系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收、處理可靠性系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收、處理的可靠性主要表現(xiàn)在計算機管理的機制上，如數(shù)據(jù)備份、存儲、數(shù)據(jù)庫的一致性、數(shù)據(jù)安全管理及系統(tǒng)崩潰后的處理與恢復(fù)。在計算機系統(tǒng)中由于電源擾動、某些物理設(shè)備的失效或人為錯誤等因素，很可能造成系統(tǒng)的混亂或崩潰，如何使系統(tǒng)在發(fā)生故障后自動切換備份設(shè)備，保證測量數(shù)據(jù)的連續(xù)與完整，這是系統(tǒng)設(shè)計不可不考慮的大問題。（3）設(shè)備的可靠性在以往的采集系統(tǒng)的實踐中，設(shè)備出現(xiàn)故障的原因主要有以下幾種：①由于系統(tǒng)設(shè)計不周②設(shè)備元器件質(zhì)量問題③操作及維修不周④設(shè)備的制造工藝不嚴(yán)格⑤電源不穩(wěn)定⑥雷擊從以上分析可以看出，要提高系統(tǒng)的可靠性就必須在設(shè)計中重視可靠性問題，采用必要措施，減少直到消除各故障的隱患。同時，要對主要元器件進行篩選，對安裝及維護人員進行必要的技術(shù)培訓(xùn)，提高設(shè)備的工藝水平，使整個系統(tǒng)的可靠性得到保障。,?。ㄒ唬┬退畮熳詣訙y報系統(tǒng)設(shè)計方案系統(tǒng)工作環(huán)境要求（1）分中心分中心機房的工作環(huán)境主要決定于微機等的環(huán)境要求，一般為：環(huán)境溫度：530℃，最好：21℃177。2℃相對濕度：不大于 80%交流電網(wǎng)要求：單相交流 220V177。10%；50HZ177。1HZ分中心內(nèi)中心計算機等遙測設(shè)備供電應(yīng)獨立一相，機房內(nèi)其它設(shè)備和照明分別用另兩相交流供電。（2）監(jiān)測站監(jiān)測站設(shè)備保證溫度在10℃50℃，相對濕度≤95%的條件下正常運行，并有防雷、防潮、防風(fēng)、防動物（包括昆蟲）破壞能力。定期保持太陽能電池板清潔。定期清理雨量筒，以防堵塞。報汛站全面實現(xiàn)環(huán)境（雷擊、高低溫、高濕）防護。接地電阻小于 4Ω。提高系統(tǒng)可靠性的措施 系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)最重要的性能指標(biāo)，而系統(tǒng)的可靠性又是出自系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)共同構(gòu)成與保證的，為保證系統(tǒng)的高可靠性，在本次設(shè)計中，選用高可靠性的硬件設(shè)備。系統(tǒng)的所有設(shè)備均采用國內(nèi)外定點生產(chǎn)的、成熟的、定型的、商品化的產(chǎn)品。為提高系統(tǒng)可靠性，本方案從以下幾方面考慮：? 選擇高可靠性設(shè)備，包括遙測終端，通信模塊、電源、傳感器等；系統(tǒng)主設(shè)備 MTBF 優(yōu)于 100000h。? 選用的主設(shè)備環(huán)境適應(yīng)能力強，設(shè)備允許工作環(huán)境溫度15℃～+60 ℃，濕度 095%（50 ℃） 。? 合理設(shè)計電源系統(tǒng)，防止供電不足；采用優(yōu)質(zhì)蓄電池，保證電源可靠性。? 因地制宜地設(shè)計備份信道；? 設(shè)法降低設(shè)備功耗；? 高質(zhì)量的安裝調(diào)試；,.? 培訓(xùn)維護管理人員；? 各種輸入線路采用避雷措施，包括電源防雷及信號線防雷措施，以求提高系統(tǒng)設(shè)備防雷擊能力；? 配備足夠的備品備件和檢測維修儀表；? 對遙測數(shù)據(jù)進行糾錯；? 數(shù)據(jù)接收處理軟件采用模塊化設(shè)計。 系統(tǒng)可擴展性建立的系統(tǒng)具有良好的擴充能力，可以隨著業(yè)務(wù)的增長變化，以及信息技術(shù)的發(fā)展不斷平滑擴充和升級，最大程度的減少對現(xiàn)有應(yīng)用和設(shè)備的調(diào)整。系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮可擴展性，軟硬件需要留有擴展接口，便于系統(tǒng)以后的擴展。系統(tǒng)容量擴展本系統(tǒng)采用 GSM/GPRS 進行組網(wǎng)，因此系統(tǒng)應(yīng)用的升級，當(dāng)系統(tǒng)需要增加遙測站，只需要在中心站添加相應(yīng)遙測站的設(shè)置就可以將新增加的遙測站納入該系統(tǒng)。遙測站接口擴展系統(tǒng)采用的 RTU 具有模塊化結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化接口，可以擴展接入蒸發(fā)量、閘位、墑情、地下水位、流量、水質(zhì)等具有標(biāo)準(zhǔn)接口的傳感器。遙測站通訊擴展 系統(tǒng)采用的 RTU 應(yīng)支持多種信道發(fā)送，支持主備信道、雙信道等通信模式，以適應(yīng)不同的需求。每種發(fā)送信道支持多目的地發(fā)送，便于擴展。中心站功能擴展中心站軟件提供友好的人機接口，方便對系統(tǒng)進行修改、補充和完善。軟件采用開放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于維護和升級，預(yù)留二次開發(fā)接口，為以后功能需求不斷得添加新的操作功能和加入新的信息。 系統(tǒng)的維護設(shè)計所采用的硬件和軟件應(yīng)便于維護、測試和檢修。（1）可維修性參數(shù) MTTR 由制造廠提供，需達到招標(biāo)文件要求。（2）設(shè)備應(yīng)具有自診斷和尋找故障程序，指出具體故障部位，在現(xiàn)場更換故障部件后即恢復(fù)正常。,?。ㄒ唬┬退畮熳詣訙y報系統(tǒng)設(shè)計方案（3）應(yīng)有便于試驗和隔離故障的斷開點。（4）應(yīng)配備合適的專用安裝插卸工具。（5）預(yù)防性維修應(yīng)使磨損性故障盡量減少。（6）互換件與不可互換件應(yīng)有措施保證識別。（7）應(yīng)提高硬件的代換能力。（8）可通過便攜機進行編程修改和增加軟件。本方案所選遙測終端機 WATER2022C 具有強大的遠(yuǎn)程維護功能，現(xiàn)場安裝完畢后完全不需要考慮任何參數(shù)設(shè)置錯誤，只要通信鏈路正常，在中心站或任何地方都可通過短信方式去更改終端機里的設(shè)置和參數(shù)，系統(tǒng)軟件