嫩江右側(cè)支流水情自動測報興安盟分系統(tǒng)建設(shè)

李振輝，趙占峰，張麗靜，李寶鵬

（1.興安盟水文勘測局，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400；2.興安盟阿爾山水務(wù)局，內(nèi)蒙古 興安盟阿爾山 137400）

嫩江右側(cè)主要主流水情自動測報系統(tǒng)，是松遼流域大型水情自動測報系統(tǒng)，系統(tǒng)覆蓋面大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動化程度高。

1 系統(tǒng)覆蓋范圍和建設(shè)規(guī)模

根據(jù)嫩江流域暴雨洪水特性，結(jié)合尼爾基水庫調(diào)度、下游蓄滯洪區(qū)啟用以及松花江洪水調(diào)度的要求，整個嫩江右側(cè)主要支流水情自動測報系統(tǒng)覆蓋范圍為：嫩江干流尼爾基以下至大賚區(qū)間及右側(cè)主要支流諾敏河小二溝以下、黃蒿溝、阿倫河、音河、雅魯河扎蘭屯以下、綽爾河文得根以下、洮兒河察爾森水庫以下、歸流河大石寨以下區(qū)域。系統(tǒng)覆蓋面積約7.6萬km2。

整個系統(tǒng)由1個中心站、4個分中心站、2個數(shù)據(jù)上傳站和90個遙測站組成。中心站設(shè)在松遼水利委員會辦公樓內(nèi)；其中興安盟分中心站設(shè)在興安盟水文勘測局，分系統(tǒng)布設(shè)遙測雨量站 20個，遙測水文站 1個。

2 通信組網(wǎng)

整個系統(tǒng)按星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，遙測站采用一點多發(fā)或一發(fā)多收的運行機制，即遙測站同時向松遼委中心站和所在地區(qū)分中心站及其他分中心站發(fā)送數(shù)據(jù)。中心站設(shè)在松遼委（長春），接收系統(tǒng)所有測站數(shù)據(jù)；其中興安盟分系統(tǒng)中遙測雨量站采用單信道配置，以北斗衛(wèi)星方式進行數(shù)據(jù)傳輸，考慮到水文站數(shù)據(jù)的重要性，水文站采用雙信道配置，以GSM短信方式為主用信道，以北斗衛(wèi)星通信方式為備用信道。

3 分系統(tǒng)功能及配置設(shè)計

3.1 遙測站功能

1）遙測站自動采集雨量、水位等信息，雨量計每次翻斗觸發(fā)將降雨時間寫入固態(tài)存儲模塊，并使雨量累計值增量。

2）遙測站能將采集的水文數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)街行恼?、分中心站。并自動報送測站的狀態(tài)信息。

3）遙測站采用定時自報、加報和查詢應(yīng)答相結(jié)合的工作方式。

4）遙測站配置固態(tài)非易失存儲模塊，記錄數(shù)據(jù)能滿足水文資料整編的要求，可存儲1年的水位和雨量數(shù)據(jù)。

5）固態(tài)數(shù)據(jù)可以到測站用U盤或電腦本地讀取。

6）遙測水文站配有鍵盤和液晶顯示器，可現(xiàn)場顯示水位雨量數(shù)據(jù)。

7）遙測水文站可以發(fā)送人工觀測數(shù)據(jù)，每次可發(fā)送電文的數(shù)目可達到30組。

8）具備測試功能，便于現(xiàn)場調(diào)試，測試數(shù)據(jù)只顯示、不存儲。

9）可實現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)自保護、死機自動復(fù)位。

10）遙測站和中心站均可進行過電壓保護，設(shè)備在遭受雷擊時不易損毀。對無人看管的遙測站，具有防破壞和防盜功能。

3.2 分中心站功能

系統(tǒng)按模塊化設(shè)計，包含數(shù)據(jù)接收，運行分析管理、數(shù)據(jù)管理維護和信息查詢統(tǒng)等模塊，各個模塊分別完成相對獨立的功能，模塊間的數(shù)據(jù)交換基于統(tǒng)一定義的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)或標準數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)庫包括運行結(jié)果分析庫、原始資料數(shù)據(jù)庫、遙測數(shù)據(jù)庫和實時水雨情數(shù)據(jù)庫等，4個獨立的數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)測站數(shù)據(jù)由測站通過各種通信方式（如北斗衛(wèi)星、GSM等），同時傳至松遼委中心站和分中心站。

系統(tǒng)對接收到的數(shù)據(jù)進行解碼校驗、數(shù)據(jù)合理性檢查、分類后寫入原始資料數(shù)據(jù)庫，根據(jù)采集測站的工作狀況數(shù)據(jù)，分析遙測站的工作狀況，對系統(tǒng)運行狀況進行監(jiān)視,對意外情況輸出報警。

分析系統(tǒng)暢通率和誤碼率，每天統(tǒng)計接收遙測數(shù)據(jù)個數(shù)，根據(jù)定時自報數(shù)據(jù)和加報次數(shù)，計算每天的暢通情況，并將應(yīng)收報、實收報、加報、錯報、漏報等數(shù)據(jù)存儲到運行分析結(jié)果數(shù)據(jù)庫。

以二維GIS地圖方式管理和顯示水系、地形、流域邊界、站點分布，行政區(qū)劃等，實現(xiàn)流域圖展示、遙測站數(shù)據(jù)展示、遙測站工況展示圖、雨量棒圖展示、水位過程線圖形展示、綜合查詢圖形展示、預(yù)報過程線圖形展示。

報表模塊滿足不同時期、不同人員、不同業(yè)務(wù)的多樣需求性，無需編程，具有水位計算、降雨計算等多種統(tǒng)計函數(shù)，利用報表編輯器可自由組合，制成滿足不同需要的報表和固定格式的報表。如：各種運行信息和參數(shù)統(tǒng)計報表，雨水情信息的各種日報、月報、年報，各種越限、報警、異常匯總表等。

3.3 分系統(tǒng)設(shè)備配置設(shè)計

根據(jù)分中心站預(yù)報需求，除接收該分中心站轄區(qū)內(nèi)測站信息外，依據(jù)分中心站防汛及水情預(yù)報需求，還接收其他分中心站相關(guān)測站信息。因此，配置服務(wù)器、預(yù)報計算機、衛(wèi)星指揮機、GSM短信模塊及接收查詢軟件。

遙測雨量站配置翻斗式雨量計，北斗微型通信終端，雨量計分辨率為0.2 mm，供電采用太陽能板浮充的蓄電池供電方式，遙測終端機配置固態(tài)存儲器，儲存器容量能保存一年遙測數(shù)據(jù)，設(shè)備安裝采用法拉第鋁合金筒安裝方式。

水文站受河道條件、地形條件限制，考慮水位觀測斷面和水文站房不在同一地點，相距2 km左右，設(shè)計在水文站房配置主遙測終端機，雨量計安裝在水文站雨量場內(nèi)，采用地埋敷設(shè)電纜連至主遙測終端機；在水位測井配置次遙測終端機，浮子式水位計連至次遙測終端機，主、次遙測終端機之間配置超短波通道，次遙測終端機采集的水位數(shù)據(jù)通過超短波信道傳輸?shù)街鬟b測終端機，存入主遙測終端機，并通過主遙測終端機的GSM通信模塊或北斗衛(wèi)星通信模塊發(fā)射，上傳到松遼委中心站和相關(guān)分中心站。