水情自动测报系统在水库管理中的作用研究

水情自动测报系统在水库管理中的作用研究

崔利祥 1 郑福猛 2

1. 南京南瑞水利水电科技有限公司 江苏南京   211106 2. 南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司 江苏南京   211106

摘要：水利设施建设是国家基础设施建设的重要内容，在防洪、抗旱、发电等方面发挥着巨大作用。水库作为水利设施中非常重要的组成部分，其管理工作显得尤为重要，而水情自动测报系统在整个水库管理工作中具有非常重要的作用，关系到防洪调度工作的准确性和及时性。因此，本文就其在水库管理工作中的作用进行一个简单的研究。

关键词：水情；自动测报系统；水库管理

引言：

水情信息是整个水库信息中最关键的信息，关系到整个防洪调度工作的有序进行，甚至影响整个水库的安全。因此，水情自动测报系统应运而生，实现了对水情信息的自动化、实时收集、报送以及分析，为水库管理者提供合理科学的水情信息，从而保证防洪调度工作的顺利实施，保证水库设施的安全稳定运行。

1. 建立水情自动测报系统的目的

水情自动测报系统的建立可以更好的帮助水利设施管理者实时收集管辖流域内的水情信息，通过相应的计算机系统对这些水情信息进行科学合理的分析，进而做出相应的水情预报。由于水库管理复杂，很多情况下都要在十分艰苦的条件下采集数据。这样的情况下人工很难完成，有水情自动测报系统的帮助可以更好的替代人工，使水库管理者获得更加准确及时的信息，从而帮助管理者进行调度，确保水库安全，提升水资源利用，减少自然灾害的损失。

2. 系统的组成

整个水情自动测报系统由多个部分构成，如图一所示其中包括中心站、若干个不同种类的遥测站以及若干个中继站。

图一 水情自动测报系统示意图

1. 中心站

中心站是整个系统的核心，负责整个系统的信息收集和调度。中心站对整个系统有至关重要的作用，如果中心站不能安全可靠的运行将给整个系统的稳定运行带来巨大的隐患^[1]。中心站能接受遥测站传来的数据，并且对数据进行解码、纠错、判断等合理的处理，然后将数据存储。为了保证中心站的安全稳定，中心站的计算机一般采用知名的工业级计算机。工业计算机能保证中心站安全、稳定、可靠的长期工作，从而更好的保证整个水情系统的安全、稳定。中心站在建设时要保证其可扩展性，以便未来根据其工作要求和工作量的变化对中心站进行改造，如安装路由器、卫星设备、服务器等。

中心站的软件系统根据不同功能进行模块化设计。第一。对于新建的系统必须对其系统数据进行初始化，只有这样才能进一步进行系统的应用。第二，对通信状态的监控。通过该功能可以实现对遥测站、中继站通信状态的监测，以及未处理的水情信息和处理后的水情信息，监测中心站的通信系统。第三，对实时的水情信息的处理、显示、查询、打印。在中心站接受遥测站的原始数据后需要对各种数据进行判别，消除其中的错码，并且以各种形式显示出来。同时中心站要支持对各种数据的查询，可以按照不同的条件查询需要的信息。中心站还要具备打印功能，根据不同的需求，比如日雨量、月雨量、日水位、月水位等进行表格或者图表的打印功能。第四，对整个系统的管理。对系统的管理由很多子模块组成，其中包括时间模块、遥测站模块、中继站模块，以及中心站系统等。要求系统具备对时间的设置，对遥测站和中继站的设置、添加、修改、删除，同时也要具备远程管理各个遥测站和中继站的功能。

2. 遥测站

遥测站是水情自动测报系统建设中非常重要的环节，关系到原始数据是否准确。如果遥测站的数据出现错误会导致整个系统出现误判，对水库的安全带来极大的隐患^[2]。水库管理者根据自身的实际情况选择合适的遥测站系统，系统必须在恶劣条件下安全稳定运行，并且拥有远程通信能力。所采用的系统必须实现以下几种功能，第一，人工置数、遥测水位以及雨量数据。第二，具备定时上报功能。第三，能够对数据参数进行设置。第四，要能节能省电，在发送完数据后切换到低功耗状态。第五，监测水库水位并及时发送。遥测站的选择要具有一定的原则，雨量站在选择时要根据以往的数据选择有实际代表性的位置，只有这样才能保证水情数据的准确。

3. 中继站

中继站主要负责对遥测站数据的转发工作。第一，中继站必须自动对遥测站各类数据进行判别、纠错，并且具有强大的抗干扰能力。第二，能与中心站实现双向通信，接受中心站发出的指令，接受中心站的统一管理，能定时将自身工作状态传递给中心站。第三，必须支持唤醒功能，降低中继器功耗。出现死机后一段时间可以自动恢复工作。第四，传送时间可以自主设定，防止发生数据拥挤后数据能够按顺序转发。第五，具有防雷电保护功能。

3. 系统的设计与管理

（一）系统的设计

水情自动测报系统设计首先就要保证其安全、可靠、及时。在这样的理念指导下水情自动测报系统必须坚持独立组网，避免其他系统对其的干扰。在设计时必须坚持安全、可靠、稳定、及时的原则，对采用的硬件、软件系统进行严格测试，不能出现任何问题

^[3]。整个系统必须应对水库周围复杂的地形、气候，只有这样才能更好的监测水库水情。

（二）系统的管理

水情系统的建设应该尽量减少外部环境对其的影响，因此才能保证水情信息的准确性。通过及时采集、统计、计算，进而保证整个水情信息的可用性、可靠性，保证满足防洪抗旱工作的需要，在良好通信系统的支持下保证信息传递的可靠性。

三、结束语

由于计算机技术、自动化技术以及网络技术的发展，使水情自动测报系统的准确性以及可靠性得到巨大的提升。水情自动测报系统的应用大大提升了对水库水情监测的效率，降低了人工出现错误的几率，进而大大提高了整个水库管理的效率，从而保证防洪、抗旱、发电等工作的顺利进行，保障水库安全可靠的运行。

参考文献：

[1]刘国力，LIUGuo-li. 水情自动测报系统在水库管理中的作用[J]. 中国西部科技, 2007(9):112-113.

[2]郑永波. 水情自动测报系统在水库管理中的作用[J]. 海峡科技与产业, 2016(10):93-94.

[3]贾瑞红. 水情自动测报系统在水利工程中的应用研究[J]. 水利规划与设计, 2014(3):21-23.