據(jù)史料不完全統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)解放以前的2155年間，曾發(fā)生過較大的水災(zāi)1092次，平均每?jī)赡昃陀幸淮未笠?guī)模的洪水發(fā)生。建國(guó)以后，又先后發(fā)生過1951年淮河大水、1954年長(zhǎng)江大水、1958年珠江大水、1995年遼河及第二松花江大水和1998年長(zhǎng)江、嫩江、松花江全流域的大洪水，洪水自古以來就成了中華民族的心腹大患。
　　江河防洪是關(guān)系到人民安危和社會(huì)穩(wěn)定的大事。洪水預(yù)報(bào)是防汛抗洪的重要組成，做好洪水預(yù)報(bào)工作，才能科學(xué)的防洪減災(zāi)。解放前，我國(guó)水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作非常薄弱，報(bào)汛站寥寥無幾，水文預(yù)報(bào)更是空白。新中國(guó)成立以后，為了滿足防汛斗爭(zhēng)的迫切需要，在各級(jí)黨和政府的重視下，水文預(yù)報(bào)工作從無到有，由點(diǎn)到面得到了迅速的發(fā)展和提高，目前，水情站已發(fā)展到8400多處。隨著水利水電建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多和管理運(yùn)用的日益加強(qiáng)，對(duì)水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作的要求也愈來愈高。水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作，不僅是防汛抗早、也是水利水電建設(shè)和合理調(diào)度水資源的一項(xiàng)基本工作。
　　洪水預(yù)報(bào)要求快速和準(zhǔn)確，其中快速的基礎(chǔ)是水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)是科學(xué)可靠的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)模型。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)屬于應(yīng)用遙測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)，完成江河流域降水量、水位、流量、閘門開度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、報(bào)送和處理的信息系統(tǒng)。按水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)模和性質(zhì)的不同，可分為水文自動(dòng)測(cè)報(bào)基本系統(tǒng)和水文自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)基本系統(tǒng)由中心站(包括監(jiān)測(cè)站)、遙測(cè)站、信道(包括中繼站)組成。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)是通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口和各種信道，把若干個(gè)基本系統(tǒng)聯(lián)接起來，組成進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　
　　XX水庫(kù)概述
　　XX水庫(kù)位于XX縣水庫(kù)徑流面積300 多平方千米，屬長(zhǎng)江流域。水庫(kù)庫(kù)容6100萬(wàn)立方米，是該省較大的一座中型水庫(kù)中，水庫(kù)集防洪、排澇、蓄水、灌溉、調(diào)蓄功能為一體，對(duì)該省的經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展有著舉足輕重。隨著流域及相關(guān)地區(qū)人口的增加和工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，百姓對(duì)水的需求也越來越大，水庫(kù)的穩(wěn)定供水對(duì)解決地區(qū)水資源供需矛盾、促進(jìn)流域地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是十分重要和迫切的；為提高防汛、抗旱和水利調(diào)度的科學(xué)管理水平，省水利水電局按計(jì)劃要求逐步實(shí)現(xiàn)水庫(kù)的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)。應(yīng)用無線通信、遙測(cè)和計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)時(shí)收集水庫(kù)地區(qū)的雨量、水位和流量等水文信息，提高氣象、水情數(shù)據(jù)傳輸速度。應(yīng)用SCADA數(shù)據(jù)采集軟件和GIS水情預(yù)報(bào)調(diào)度軟件，由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)水情的預(yù)報(bào)和水庫(kù)管理調(diào)度。
　　
　　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則
　　a) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
　　根據(jù)某省水利水電設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)要求：水庫(kù)的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)采用自報(bào)式工作體制，系統(tǒng)的設(shè)備指標(biāo)及傳輸格式符合《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范SL61-94》標(biāo)準(zhǔn)。除此之外我們還遵循了《水文巡測(cè)規(guī)范SLl95-97》、《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范SDl38—85》、《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通訊電路設(shè)計(jì)規(guī)定SLI99－97》及相關(guān)水文測(cè)驗(yàn)、水文情報(bào)預(yù)報(bào)等規(guī)范，并參考國(guó)內(nèi)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)最新進(jìn)展，結(jié)合水庫(kù)工程區(qū)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　b) 系統(tǒng)功能要求
　　水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是服務(wù)于水庫(kù)管理部門，用于合理利用水資源和防洪調(diào)度的專用智能化系統(tǒng)。根據(jù)建設(shè)方的要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外同類工程模式，要求該系統(tǒng)具有可靠性、準(zhǔn)確性、實(shí)用性、先進(jìn)性、開放性、安全性和易維護(hù)性等特點(diǎn)。
　　i. 可靠性
　　在水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)在惡劣條件下無故障工作能力有著較高的要求。這就要求我們要把系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行作為設(shè)計(jì)的首要原則，不需要特殊的加熱器或冷卻裝置。電源、信號(hào)入出口均有保護(hù)措施，并與主控電路隔離。具有看門狗及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能。核心設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)主干等主要環(huán)節(jié)采用容錯(cuò)技術(shù)，減少系統(tǒng)單一的故障點(diǎn)，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性；并通過對(duì)操作員的身份鑒別、分級(jí)別授權(quán)等手段實(shí)現(xiàn)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全性。
　　ii. 準(zhǔn)確性
　　在水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的采集，并且可以準(zhǔn)確地發(fā)布控制指令無疑是系統(tǒng)的核心，這就要求系統(tǒng)硬件要具有高可靠性的數(shù)據(jù)采集、控制能力并有可靠的通訊方式，系統(tǒng)軟件必須可以及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。采用世界上流行的標(biāo)準(zhǔn)Modbus通訊協(xié)議，在數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸控制方面有更高的可靠性。
　　iii. 實(shí)用性
　　對(duì)于水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，系統(tǒng)不僅僅要提供準(zhǔn)確可靠的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，對(duì)操作人員來說，操作簡(jiǎn)單直觀、易學(xué)易用、符合使用者的業(yè)務(wù)習(xí)慣也是系統(tǒng)最重要的屬性。帶液晶顯示屏，可以使操作人員在現(xiàn)場(chǎng)也可以方便的進(jìn)行瀏覽操作。
　　iv. 先進(jìn)性
　　從產(chǎn)品的開發(fā)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，使用九十年代國(guó)際上流行且可靠的成熟工業(yè)技術(shù)和新型的芯片和通訊產(chǎn)品，支持目前絕大多數(shù)的檢測(cè)設(shè)備和各種有線與無線的通訊方式，保證系統(tǒng)在使用過程中的先進(jìn)性，并且要預(yù)留前瞻性的開放接口，有利于系統(tǒng)的升級(jí)和并網(wǎng)連接。
　　
　　v. 開放性
　　隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，高品質(zhì)、高性能的自動(dòng)化產(chǎn)品越來越多，組成一個(gè)最優(yōu)的自動(dòng)化系統(tǒng)，便成為一個(gè)非常重要的任務(wù)。解決這一問題的最好方法就是選用具有標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議的產(chǎn)品。開放性對(duì)用戶來說，最大的益處是不會(huì)受某一專門系統(tǒng)（廠商）的約束。用戶采用開放性系統(tǒng)后，在系統(tǒng)的升級(jí)、維護(hù)、二次開發(fā)過程中有更大的靈活性。開發(fā)性原則的實(shí)現(xiàn)手段是硬件、軟件系統(tǒng)均采用符合國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且使用廣泛的產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、市場(chǎng)占有率高的產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件、工作站操作系統(tǒng)要采用開放性的產(chǎn)品；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也要采用國(guó)際主流的、開放性產(chǎn)品。
　　vi. 安全性
　　在工業(yè)控制中，通過兩方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全性管理：通信安全性與系統(tǒng)控制安全性。其中通信安全性指通信抗干擾能力強(qiáng)、信噪比高、誤碼率低等內(nèi)容；系統(tǒng)控制安全性是對(duì)控制軟件設(shè)置加密手段，從而區(qū)分不同的操作人員，制定不同的操作權(quán)限，以保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
　　vii. 易維護(hù)性
　　具有設(shè)備使用情況監(jiān)控和故障提示功能，能提供給操作人員故障診斷信息和維護(hù)提示，并可以通過電腦、手抄器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)就地或遠(yuǎn)程程序下載與調(diào)試。
　　c) 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成原理
　　水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)由水文信息采集站、通信系統(tǒng)、信息接收處理軟件及輔助系統(tǒng)組成。水文信息采集站可分為水位站、雨量站，由相應(yīng)傳感器及安裝工程組成，實(shí)時(shí)并準(zhǔn)確地采集相關(guān)水位、雨量數(shù)據(jù)。通訊系統(tǒng)根據(jù)水文信息采集站與調(diào)度控制中心距離的遠(yuǎn)近選用無限或有線通訊方式。信息接收處理軟件運(yùn)行于調(diào)度控制中心內(nèi)，控制接收實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、整理、計(jì)算、顯示并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，供控制中心或更高一級(jí)防洪調(diào)度輔助決策系統(tǒng)使用。輔助系統(tǒng)包含配套電源及防雷設(shè)施，主要用于保證數(shù)據(jù)采集和通信系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)組成原理見下圖。
　　
　　
　　站點(diǎn)布設(shè)
　　一般來說，水庫(kù)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)站點(diǎn)，按站點(diǎn)功能分類，可分為管理調(diào)度站、雨量站、水位站、閘門控制站、壩體浸潤(rùn)線觀測(cè)站等五種類型。
　　根據(jù)該省水利水電設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)要求：一期工程包括1個(gè)中心站、1個(gè)水庫(kù)分中心站、1個(gè)中繼站、3個(gè)雨量站、1個(gè)水位站、3個(gè)水位雨量站。
　　
　　
　　
　　 中心站
　　中心站設(shè)在縣水利水電局防汛辦公室（兼報(bào)雨量）。中心站配置數(shù)據(jù)服務(wù)器（兼有操作員站的監(jiān)視功能），同時(shí)與中心站計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成水文監(jiān)測(cè)信息輔助決策系統(tǒng)，形成數(shù)據(jù)管理中心，通過數(shù)字電臺(tái)接收各分中心站發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)在大屏幕顯示器上，供防洪調(diào)度使用；把數(shù)據(jù)自動(dòng)送到水情GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。該計(jì)算機(jī)還要與一臺(tái)RTU有線連接形成一個(gè)就地雨量站，實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)?shù)赜炅俊?br /> 　　
　　 分中心站
　　水庫(kù)分中心站設(shè)于水庫(kù)管理處（兼報(bào)庫(kù)水位和雨量）。分中心配置兩臺(tái)PC機(jī)（工程師站和操作員站）與各遙測(cè)RTU站構(gòu)成SCADA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。分中心站的任務(wù)是把遙測(cè)站的水情數(shù)據(jù)采集上來，供當(dāng)?shù)毓芾砣藛T操作員站上監(jiān)控，并同時(shí)把實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼尽Ｔ诜种行恼镜墓こ處熣旧弦惨�連接一臺(tái)RTU，形成一個(gè)就地雨量站，實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)?shù)赜炅俊?br /> 　　 中繼站
　　中繼站建在XXX山頂，地理位置為東經(jīng)XX°XX′，北緯XX°XX′，海拔為XXXX m，是該水庫(kù)監(jiān)測(cè)地區(qū)的制高點(diǎn)，采用一臺(tái)RTU和一臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電臺(tái)。RTU有256KRAM的閃存（最大可擴(kuò)展至1M），以便在信號(hào)忙時(shí)或者通信故障時(shí)，數(shù)據(jù)不發(fā)生遺失。在該中繼站還連接了一臺(tái)翻斗式雨量計(jì)，形成一個(gè)就地雨量站。
　　
　　 遙測(cè)站
　　(1) 雨量站
　　雨量站共有3個(gè)：?jiǎn)锑l(xiāng)雨量站、官村雨量站、崔家雨量站。
　　(2) 水位雨量
　　水位雨量站共有3個(gè)：白石橋水位雨量站、大興水位雨量站、引水渠水位雨量站。
　　(3)水位站 前橋溝水位站。
　　通信系統(tǒng)
　　1. 通信方式
　　水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)傳的通訊線路可以采用：超短波信道、微波信道、公用電話線路PSTN、公用數(shù)據(jù)線路（ISDN、DDN、X.25等）、衛(wèi)星信道（INMARSAT、VSAT、GSM信道）及短波信道等。結(jié)合區(qū)域地理經(jīng)濟(jì)條件選用超短波通信線路作為主通信線路、公用數(shù)據(jù)線路作為輔助通信線路。
　　2. 有線通訊
　　系統(tǒng)有線通信部分可以分為傳感器與RTU之間的通信和RTU分站與控制中心之間的通訊。根據(jù)信號(hào)類型的不同可以選用不同電纜。RTU通訊可以通過RS232、RS485接口等方式，使用屏蔽雙絞線。將信號(hào)接入指揮控制中心計(jì)算機(jī)。
　　3. 無線通訊
　　無線通信方式最適合在水文遙測(cè)中的應(yīng)用，現(xiàn)階段主要有超短波（VHF）、微波及衛(wèi)星通信三種方式。其中微波通信帶寬大，可靠性高，但微波站建設(shè)成本高，且通信站間必須通視，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，故微波通信一般僅用于大型電站工程，以滿足大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊�求。衛(wèi)星通信具有覆蓋面大、通信質(zhì)量高、可進(jìn)行超遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，但建站成本高，運(yùn)行使用費(fèi)高，一般衛(wèi)星通信僅用于數(shù)據(jù)超遠(yuǎn)距離傳輸或邊遠(yuǎn)山區(qū)關(guān)鍵測(cè)量站。超短波通信是水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛、最成功的一種通信方式。它的傳輸質(zhì)量介于短波和微波通訊之間，既克服了微波通信的局限，又比短波通信的質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。超短波通信是水利部門推薦的水文遙測(cè)通信方式，具有建設(shè)成本低、可無人值守、功耗低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，滿足本系統(tǒng)的要求，故在本系統(tǒng)中無限通信方式選用超短波通信。
　　水庫(kù)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)按自報(bào)式工作體制設(shè)計(jì)。系統(tǒng)同時(shí)具備應(yīng)答式工作體制的功能，通過軟件設(shè)置來改變此功能。系統(tǒng)的設(shè)備指標(biāo)及傳輸格式符合SL61-94水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
　　頻率使用國(guó)家無委批準(zhǔn)的水文遙測(cè)230MHz專用頻段。參照電磁環(huán)境測(cè)試結(jié)果，選用頻率由縣水利水電局確認(rèn)。頻率經(jīng)試運(yùn)行正常后，須向本地?zé)o線電委會(huì)提交申請(qǐng)，批準(zhǔn)后使用。
　　當(dāng)被測(cè)參量（雨量，水位）產(chǎn)生一個(gè)增減變化時(shí)，遙測(cè)站自動(dòng)采集并發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送到分中心站及中心站。中心站、分中心站也可把數(shù)據(jù)及命令傳輸?shù)竭b測(cè)站。中心站除接受所有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)外，還將數(shù)據(jù)、和控制命令（如泄洪閘門控制等）傳輸?shù)礁鞣种行恼炯斑b測(cè)站。分中心站除接收與自身有關(guān)站的數(shù)據(jù)外，還要求由各分中心站轉(zhuǎn)發(fā)的遙測(cè)站數(shù)據(jù)及分中心站補(bǔ)發(fā)的水情數(shù)據(jù)也由分中心站發(fā)出。
　　
　　功能要求和主要技術(shù)指標(biāo)
　　1. 中心站主要功能和技術(shù)指標(biāo)：
　　1.1. 中心站主要功能
　　中心站承擔(dān)數(shù)據(jù)收集中心的任務(wù)，并完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理工作。市縣中心站建立計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，并能通過通信網(wǎng)絡(luò)與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。分中心站設(shè)計(jì)算機(jī)，用于進(jìn)行單數(shù)據(jù)庫(kù)處理及運(yùn)行調(diào)度中心站設(shè)備應(yīng)包括中心計(jì)算機(jī)、電源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三個(gè)部分。中心控制站應(yīng)設(shè)有工程師站和操作員站。工程師站即可以組態(tài)系統(tǒng)，匯總分析數(shù)據(jù)作為服務(wù)器使用，又可以作為操作員站，對(duì)遙測(cè)終端實(shí)施監(jiān)控。
　　在需要時(shí)，中心站可以有兩種方式通過有線通信查詢應(yīng)答式（或兼容式）遙測(cè)站的水情數(shù)據(jù)，即定時(shí)巡（召）測(cè)和人工巡（召）測(cè)。中心站微機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性判別、處理、分類、存儲(chǔ)。可以顯示降雨量直方圖、水位（流量）過程線、等雨量線圖，打印水情、雨情日、月報(bào)表等，繪制雨量直方圖、水位過程線等。
　　系統(tǒng)具體功能
　　 1．?dāng)?shù)據(jù)接收、處理：實(shí)時(shí)接收遙測(cè)站的雨情、水情等信息；自動(dòng)檢查數(shù)據(jù)幀格式，并進(jìn)行合理性判斷；加注時(shí)標(biāo)，自動(dòng)存貯。
　　 2．應(yīng)答、查詢：定時(shí)或人工查詢下屬站點(diǎn)的雨情，水情及工作狀態(tài)。
　　 3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理：包含原始、歷史、預(yù)報(bào)或成果數(shù)據(jù)庫(kù)的形成、檢索、查詢等。
　　 4．?dāng)?shù)據(jù)輸出：可通過顯示器（包括大屏幕顯示）、打印機(jī)、繪圖儀等輸出雨量直方圖、水位、流量過程線、等雨量線圖等。
　　 5．洪水預(yù)報(bào)及優(yōu)化調(diào)度：包括洪水預(yù)報(bào)參數(shù)初始化、參數(shù)設(shè)置/修改、定時(shí)預(yù)報(bào)脫機(jī)估報(bào)、水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度，成果存貯、輸出。
　　 6．聯(lián)網(wǎng)通訊：可接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可實(shí)現(xiàn)多計(jì)算機(jī)串行通訊，通過電話線可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。
　　 7．狀態(tài)告警：根據(jù)設(shè)定的告警雨量、水位值，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聲光告警，并可通過電話線實(shí)現(xiàn)電話語(yǔ)言報(bào)警。
　　1.1.1. 中心站計(jì)算機(jī)功能：
　　 數(shù)據(jù)接收、處理、管理和連接網(wǎng)絡(luò)的功能。
　　 自動(dòng)定時(shí)或隨機(jī)召測(cè)（包括巡測(cè)和點(diǎn)測(cè)）系統(tǒng)中查詢——應(yīng)答式遙測(cè)站。
　　 管理系統(tǒng)下屬遙測(cè)站、中繼站的工作方式。定期對(duì)系統(tǒng)其他設(shè)備進(jìn)行校時(shí)。
　　 讀出固態(tài)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，供水文資料整編和決策使用。
　　 配有串行接口用于和調(diào)制解調(diào)器及前置機(jī)相連。完成遙測(cè)數(shù)據(jù)的接收，召測(cè)和控制命令的發(fā)送。
　　
　　1.1.2. 中心站計(jì)算機(jī)軟件選用：
　　操作系統(tǒng)可選用Windows NT/2000/XP 操作系統(tǒng)；系統(tǒng)組態(tài)可以選用可靠性好，協(xié)議和數(shù)據(jù)接口開放，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的軟件，以適合中國(guó)人使用、親和的操作界面、可擴(kuò)展易升級(jí)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力作為主要選擇的標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　
　　1.1.3. 中心站計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能：
　　配備有以太網(wǎng)卡，可以通過交換機(jī)在本地組成局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合ITU和IEEE標(biāo)準(zhǔn)。可通過路由器與其它網(wǎng)絡(luò)連接，以便向上級(jí)主管部門數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送資料，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。局域網(wǎng)絡(luò)近距離的科使用超5類雙絞線，遠(yuǎn)距離的可以使用光纖網(wǎng)和租用公用寬帶網(wǎng)。通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布資料時(shí)，要按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，注意發(fā)布范圍和資料的安全性、保密性。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案要本著安全可靠原則。
　　
　　1.1.4. 中心站計(jì)算機(jī)的運(yùn)行可靠性：
　　數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各類硬件設(shè)備要有一定數(shù)量的備品、備件。系統(tǒng)團(tuán)建、應(yīng)用軟件、各類數(shù)據(jù)文件等軟件資源要有足夠的備份。中心機(jī)房要有可靠的電源系統(tǒng)，采用UPS和多路供電的方式。良好的防雷接地設(shè)施和空調(diào)系統(tǒng)，形成能保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的環(huán)境。
　　
　　1.2. 中心站構(gòu)成
　　
　　
　　1.3. 中心站主要技術(shù)指標(biāo)
　　1.3.1. 工作環(huán)境、電源、防雷接地
　　系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)能在下列溫濕條件下正常運(yùn)行：
　　中心站：溫度5——40℃，相對(duì)濕度：小于90％（40℃）。
　　
　　1.3.2. 系統(tǒng)電源
　　交流電源：
　　單項(xiàng) 220V 允許變幅為±10％ 50Hz±1Hz
　　三項(xiàng) 380V 允許變幅為±10％ 50Hz±1Hz
　　中心站交流電源加防雷等措施，配備不間斷電源（UPS），保證電源電壓值符合設(shè)備要求并抑制經(jīng)交流電源引入的干擾，以提高設(shè)備的可靠性。
　　
　　1.3.3. 系統(tǒng)防雷
　　為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，避免從天饋線、電源線、遙測(cè)設(shè)備與傳感器間的信號(hào)線引入雷電損壞設(shè)備，采用下列避雷措施；
　　 安裝避雷針，中心站要求接地電阻小于5Ω。
　　 天線系統(tǒng)應(yīng)該安裝天饋避雷器。
　　 交流電源輸入端設(shè)浪涌吸收器。對(duì)于中心站的前置機(jī)，用太陽(yáng)能浮充電池供電，以避免交流電源引雷。
　　 室外傳輸電纜應(yīng)加繼電器保護(hù)。
　　 交流電變電室應(yīng)有防雷接地，并且和交流電源獨(dú)立。
　　 中心站應(yīng)用PSTN信道，要加裝電話線避雷器。
　　
　　2. 遙測(cè)站主要功能和技術(shù)指標(biāo)：
　　2.1. 遙測(cè)站主要功能：
　　為水位站、雨量站等。在遙測(cè)終端設(shè)備控制下，自動(dòng)完成水文參數(shù)的采集和預(yù)處理及存入固態(tài)存儲(chǔ)器，并經(jīng)通信線路向中心站傳送所采集的數(shù)據(jù)。
　　每當(dāng)水文參數(shù)發(fā)生一個(gè)計(jì)量單位的變化時(shí)，數(shù)傳終端機(jī)就自動(dòng)采集，并進(jìn)行合理性處理，加注時(shí)標(biāo)，按指定的格式存儲(chǔ)。數(shù)傳終端機(jī)中至少可保存五天以上的數(shù)據(jù)。如遙測(cè)站具有超短波通道，則立即向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)。在需要時(shí)。
　　2.2. 遙測(cè)站主要技術(shù)指標(biāo)：
　　
　　2.2.1. 工作環(huán)境、電源、防雷接地
　　系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)能在下列溫濕條件下正常運(yùn)行：
　　指標(biāo) 要 求 SuperE RTU
　　溫度 －10——45℃， －40——70℃，
　　相對(duì)濕度 小于95％（40℃）。 小于95％（40℃）。
　　
　　2.2.2. 系統(tǒng)電源
　　
　　直流電源：
　　電壓：12V 允許變幅為－15％——＋20％
　　電流：電池提供電流的能力由遙測(cè)站所配備的工作電流要求確定。使用不大于5W的電臺(tái)時(shí)，應(yīng)能提供1.2A；當(dāng)電臺(tái)達(dá)25W等級(jí)時(shí)，應(yīng)能短時(shí)間提供10A能力。
　　容量：全靠電池供電，應(yīng)能保證設(shè)備連續(xù)工作180天；用太陽(yáng)能浮充電池供電，應(yīng)保證設(shè)備能長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
　　電池類別：采用容量大于10Ah的密封電池或固體電池。
　　指標(biāo) SuperE RTU
　　供電方式 220VAC 24VDC
　　12V太陽(yáng)能電池
　　自身耗電 <7W
　　A/D D/A分辨率 12位
　　現(xiàn)場(chǎng)電源輸出 24V±5％×0.5A
　　輸入信號(hào)類型 0～20/4～20mADC
　　 0～5V/4～5VDC
　　 熱電阻、熱電耦信號(hào)
　　 觸電繼電器、狀態(tài)電平
　　 0～10KHz脈沖信號(hào)
　　輸出信號(hào)類型 0～20/4～20mADC
　　 0～5V/4～5VDC
　　 觸電繼電器、狀態(tài)電平
　　操作方式 遠(yuǎn)程、現(xiàn)場(chǎng)LCD
　　I / O量 8點(diǎn)，35點(diǎn)，64點(diǎn)可選
　　
　　
　　
　　2.2.3. 系統(tǒng)防雷
　　為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，避免從天饋線、電源線、遙測(cè)設(shè)備與傳感器間的信號(hào)線引入雷電損壞設(shè)備，采用下列避雷措施；
　　 安裝避雷針，避雷針的接地電阻應(yīng)小于5～10Ω。天線系統(tǒng)應(yīng)該安裝天饋避雷器。
　　 對(duì)于遙測(cè)站、中繼站用太陽(yáng)能浮充電池供電，以避免交流電源引雷。
　　 室外傳輸電纜應(yīng)加繼電器保護(hù)。
　　
　　2.2.4. 系統(tǒng)組成
　　遙測(cè)站系統(tǒng)構(gòu)成
　　
　　
　　
　　
　　中繼站系統(tǒng)構(gòu)成
　　
　　
　　2.2.5. 產(chǎn)品選型
　　這里我們選用我公司的遠(yuǎn)程測(cè)控終端SuperE RTU
　　2.2.5.1. 技術(shù)指標(biāo)
　　1、整機(jī)性能指標(biāo)
　　最大程序RAM 1MB
　　最大程序FLASH 2MB
　　控制器通訊接口 2路通訊接口(COM1缺省為RS232接口，可選為RS485接口 、基帶
　　Modem接口或數(shù)傳Modem，COM2口固定為RS232接口)
　　顯示屏程序下載口 RS232
　　整機(jī)耗散功率 <7W
　　現(xiàn)場(chǎng)供電輸出 24V±5% 0.5A
　　整機(jī)外框尺寸 447×250×131mm
　　使用溫度 -40℃～70℃
　　儲(chǔ)存溫度 -50℃～80℃
　　
　　2、ＡI通道性能指標(biāo)
　　通道數(shù)量 最大24通道
　　模擬量信號(hào)類型 0～20mA 或 4～20mA
　　輸入電阻 250Ω
　　A/D分辨率 12位
　　模擬量輸入精度 常溫±0.1%（全程溫度范圍±0.2%）
　　采集時(shí)間間隔 100ms
　　
　　3、AO通道性能指標(biāo)
　　通道數(shù)量 最大12通道
　　D/A分辨率 12位
　　輸出信號(hào)類型 0～20mA 或 4～20mA
　　輸出精度 常溫±0.1%（全程溫度范圍±0.2%）
　　模擬量輸出負(fù)載能力 <1000Ω
　　響應(yīng)時(shí)間 25ms
　　
　　4、DI通道性能指標(biāo)
　　通道數(shù)量 最大24通道
　　響應(yīng)時(shí)間 OFF－ON：典型值7ms
　　ON－OFF：典型值24ms
　　數(shù)字量輸入有效高電平 3V～32V
　　輸入電流 12mA(24V輸入電壓)
　　
　　5、DO通道性能指標(biāo)
　　通道數(shù)量 最大8通道
　　輸出類型 全封閉式機(jī)械繼電器
　　輸出觸點(diǎn)容量 220VAC 1A
　　繼電器壽命 1500000次 0～250mA
　　600000次 1A
　　
　　 6、PI通道性能指標(biāo)
　　通道數(shù)量 最大3通道
　　數(shù)字量輸入有效高電平 12V～40V
　　頻率范圍 0～10kHz
　　輸入電流 12mA(24V輸入電壓)
　　PI(脈沖輸入信號(hào))可作為DI使用
　　
　　7、顯示屏及鍵盤性能指標(biāo)
　　顯示屏類型 單色液晶顯示器
　　顯示分辨率 240×128
　　最大組態(tài)畫面數(shù) 40頁(yè)
　　畫面動(dòng)態(tài)元件最大數(shù)量 40個(gè)
　　最大組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)I/O點(diǎn)數(shù) 300點(diǎn)
　　最大組態(tài)程序量 256KB
　　鍵盤健數(shù)量 28個(gè)
　　
　　8、串行通訊口使用方法
　　波特率 300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400
　　奇偶校驗(yàn) 無、奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)
　　字長(zhǎng) 7或8位
　　停止位 1或2位
　　傳輸方式 全雙工或半雙工
　　協(xié)議 MODBUS RTU、Allen-Bradley 協(xié)議
　　協(xié)議模式 主、從、主/從、存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)
　　
　　9、RS485通訊參數(shù)
　　RS485通訊距離 1200M
　　RS485通訊方式 兩線半雙工方式
　　（其余指標(biāo)同RS232）
　　2.2.5.2. 特點(diǎn)
　　一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，可直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。
　　 自帶電源，可直接用220VAC供電，也可使用24VDC供電。
　　 具有省電模式，可用太陽(yáng)能電池供電，并具備電池充電和后備功能。
　　 提供隔離的24V電源輸出，可用于現(xiàn)場(chǎng)儀表供電。
　　 可帶顯示和按鍵，用于現(xiàn)場(chǎng)操作。
　　 可直接壁掛式安裝，并采用多層接線端子，現(xiàn)場(chǎng)安裝和接線非常方便。
　　
　　配置合理，具有很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力。
　　 具有AI、DI、AO、DO、PI等多種類型的輸入、輸出信號(hào)，各種信號(hào)數(shù)量可由客戶選定。
　　 可檢測(cè)液位、壓力、流量、啟停狀態(tài)等不同類型的信號(hào)。
　　 可滿足開關(guān)、報(bào)警、連續(xù)調(diào)節(jié)等不同類型的控制要求。
　　
　　強(qiáng)大的軟件功能，可以滿足各種靈活控制、復(fù)雜運(yùn)算的要求。
　　 支持邏輯梯形圖語(yǔ)言、C語(yǔ)言編程及屏幕組態(tài)功能。
　　 支持實(shí)時(shí)多任務(wù)、PID算法和各種氣體流量算法。
　　 提供多種專用的檢測(cè)、控制軟件包。
　　
　　具有RTU和PLC的雙重優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用靈活。
　　 無需編程，通過簡(jiǎn)單的屏幕組態(tài)和參數(shù)組態(tài)就可實(shí)現(xiàn)一般的檢測(cè)及控制。
　　 使用梯形圖語(yǔ)言、C語(yǔ)言和屏幕組態(tài)可進(jìn)行二次開發(fā)。
　　 可脫離系統(tǒng)獨(dú)立工作，也可聯(lián)網(wǎng)工作。
　　
　　靈活的通訊方式，標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，可方便地組成SCADA系統(tǒng)。
　　 提供兩路對(duì)外通訊接口。
　　 可配接多種通訊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)有線、無線通訊。
　　 支持標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS RTU/ASCII通訊協(xié)議，也可自定義通訊協(xié)議。
　　
　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控兼?zhèn)洌瑸橄到y(tǒng)操作、診斷、維護(hù)和升級(jí)提供了方便。
　　 通過現(xiàn)場(chǎng)顯示、按鍵或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。
　　 程序可現(xiàn)場(chǎng)下載或遠(yuǎn)程下載。
　　 可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)、升級(jí)。
　　
　　工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，能夠工作于各種惡劣環(huán)境。
　　 內(nèi)部器件均選用優(yōu)秀的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。
　　 使用溫度可達(dá)-40℃～70℃，存儲(chǔ)溫度達(dá)-50℃～80℃。
　　 不需要特殊的加熱器或冷卻裝置。
　　
　　充分的可靠性設(shè)計(jì)，嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，為用戶提供了可靠的保證。
　　 電源、信號(hào)入出口均有保護(hù)措施，并與主控電路隔離。
　　 具有看門狗及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能。
　　產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、檢驗(yàn)嚴(yán)格按照ISO9001質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
　　
　　10、內(nèi)置Modem
　　內(nèi)置基帶Modem
　　調(diào)制方式 FSK
　　波特率 1200bps
　　傳輸方式 全雙工
　　（其余指標(biāo)同RS232）
　　
　　內(nèi)置數(shù)傳Modem
　　調(diào)制方式 MSK
　　波特率 2400bps
　　傳輸方式 半雙工
　　（其余指標(biāo)同RS232）
　　
　　11、二次開發(fā)環(huán)境
　　EDraw EDraw顯示屏組態(tài)軟件
　　ELadder ELadder邏輯梯形圖編程軟件
　　EMC C語(yǔ)言程序編譯軟件
　　
　　2.3. 雨量傳感器
　　所用雨量傳感器應(yīng)是經(jīng)水文氣象部門批準(zhǔn)使用的產(chǎn)品，這里推薦使用翻斗式雨量計(jì)。設(shè)備應(yīng)滿足的要求是：
　　2.3.1. 適用條件：
　　工作環(huán)境溫度：0℃～＋50℃；
　　工作環(huán)境濕度：95％RH，40℃（凝露）。
　　2.3.2. 技術(shù)參數(shù)：
　　承雨口內(nèi)徑：Φ200±0.60mm；
　　分辨率：1.0mm
　　準(zhǔn)確度：當(dāng)降雨強(qiáng)度在0.01mm/min～4mm/min范圍內(nèi)變化時(shí)，測(cè)量誤差E<=±4％。
　　2.3.3. 輸出特征：
　　為二組接點(diǎn)通斷輸出。其結(jié)點(diǎn)允許承受的最大電壓不小于15V；允許通過電流不小于50mA；輸出端絕緣電阻不小于1MΩ；導(dǎo)通電阻不大于10Ω；接點(diǎn)工作壽命應(yīng)在50000次以上。
　　2.3.4. 其他要求：
　　1） 防堵塞：應(yīng)有防堵、防蟲、防塵措施。在無人維護(hù)情況下，至少能工作30天不被阻塞。
　　2） 抗雷電干擾：雨量傳感器及輸出信號(hào)傳輸線應(yīng)有防雷電干擾的措施。
　　3） 可靠性指標(biāo)：在滿足儀器正常維護(hù)條件下，MTBF應(yīng)大于或等于40000h。
　　2.3.5. 產(chǎn)品選型
　　技術(shù)指標(biāo)
　　雙翻斗式雨量計(jì)。雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)量輸出。測(cè)量誤差≤1mm，概率為95%（以自身排水量為準(zhǔn)）。盛水口徑： Φ200mm、環(huán)境溫度：0~+60℃、分辨率：0.1 mm、雨強(qiáng)：>4mm/min、輸出：1脈沖=1 mm
　　工作原理
　　 當(dāng)上翻斗盛積的水量達(dá)到一定的數(shù)量值時(shí)，上翻斗翻倒，另一半翻斗開始盛雨，翻倒雨水經(jīng)過匯集漏斗流入計(jì)量翻斗。
　　 當(dāng)計(jì)量翻斗雨量積到相當(dāng)0.1毫米降水時(shí)，計(jì)量翻斗翻倒，把雨水倒入計(jì)數(shù)翻斗，使計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)一次。
　　 計(jì)數(shù)翻斗中部裝有一塊小磁鋼，磁鋼上端有干簧管。當(dāng)計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)時(shí)，磁鋼對(duì)干簧管掃描，使干簧接點(diǎn)因磁化而瞬間閉合一次，送出一個(gè)電路導(dǎo)通脈沖。相當(dāng)與0.1 mm降雨量。
　　
　　
　　
　　2.4. 水位傳感器
　　2.4.1. 適用條件
　　工作環(huán)境溫度：－10℃～＋50℃（水不結(jié)冰）；
　　工作環(huán)境濕度：95％RH，40℃ 。
　　2.4.2. 技術(shù)參數(shù)
　　2.4.2.1. 分辨率：0.1cm。
　　2.4.2.2. 測(cè)量范圍：量程一般為5m～40m 。
　　2.4.2.3. 水位變率：一般情況不應(yīng)低于40cm/min 。
　　2.4.2.4. 準(zhǔn)確度：測(cè)量誤差<=全量程的0.1％
　　2.4.3. 輸出特性
　　RS485接口，英裝有抑制過壓消涌裝置，輸出插頭采用7芯圓形放水插座（或經(jīng)處理達(dá)到防水效果），或模擬量輸出可為（4～20）mA。
　　2.4.4. 其他要求
　　2.4.4.1. 供電：采用直流供電，電源電壓在＋20％～－15％之間波動(dòng)時(shí)，儀器工作應(yīng)正常。
　　2.4.4.2. 抗雷電干擾：雨量傳感器及輸出信號(hào)傳輸線應(yīng)有防雷電干擾的措施。
　　2.4.4.3. 可靠性指標(biāo)： MTBF應(yīng)大于或等于8000h。
　　2.4.5. 產(chǎn)品選型
　　 壓力式水位計(jì)
　　技術(shù)條件符合中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL50-93壓力式水位標(biāo)準(zhǔn)。壓力式水位傳感器適用于測(cè)量河流、水庫(kù)、巖洞水位及進(jìn)行海洋水流調(diào)查。壓力式水位傳感器選用美國(guó)基康公司的4500H/4500HH型壓力傳感器。
　　500H/4500HH型壓力傳感器
　　4500H/4500HH型壓力傳感器端部帶有一個(gè)1/4英寸標(biāo)準(zhǔn)管螺紋，可將傳感器直接接到液壓或汽動(dòng)壓力管線上。
　　
　　技術(shù)參數(shù)
　　標(biāo)準(zhǔn)量程 (H）0.35，0.7，1，1.75，3.5 MPa；(HH)5.25，7.0，10.5，21，35，70 MPa
　　超量程 2×額定量程
　　靈敏度 0.025% F.S.（最小）
　　精度 ±0.1% F.S.R.
　　線性 <0.5%F.S (±0.1%F.S任選)
　　長(zhǎng)度×直徑 140×25 mm
　　
　　
　　軟件系統(tǒng)
　　在中心站和分中心站的組態(tài)和監(jiān)視軟件我們均選用了國(guó)產(chǎn)的“組態(tài)王”的OEM產(chǎn)品Espider，該軟件接口協(xié)議及數(shù)據(jù)庫(kù)開放可已和多種PLC及DCS系統(tǒng)連接，中文操作系統(tǒng)，監(jiān)控界面美觀，數(shù)據(jù)管理和控制功能強(qiáng)大。
　　結(jié)束語(yǔ)
　　 工程經(jīng)過了試運(yùn)行，以適應(yīng)能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、界面親和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，受到了廠房的一致好評(píng)。SuperE RTU 在變電站、城市管網(wǎng)、環(huán)保系統(tǒng)，供水系統(tǒng)，路燈控制等領(lǐng)域也同樣起著重要的作用。