淺談魯?shù)乩娬舅樽詣訙y報系統(tǒng)應(yīng)用與實踐

胡江 宋小燕 萬濤

摘 要：為有效監(jiān)測和實時發(fā)布魯?shù)乩娬舅樾畔ⅲ瑸殡娬究茖W(xué)調(diào)度、良好運行和嚴格管理提供技術(shù)支撐。云南華電魯?shù)乩娬居邢薰驹隰數(shù)乩娬編靺^(qū)建成一套由1個中心站、1個生態(tài)流量站、4個水位站組成的水情測報系統(tǒng)，文章對系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，設(shè)備配置及功能、組網(wǎng)方式及軟件配置等作了詳細的介紹和分析。

關(guān)鍵詞：水情自動測報系統(tǒng)：組網(wǎng)方式：通信：數(shù)據(jù)庫

1系統(tǒng)概況

魯?shù)乩娬疚挥谠颇鲜∮绖倏h與賓川縣交界處的金沙江干流上，為金沙江中游河段水電規(guī)劃“一庫八級”中的第七個梯級電站，上接龍開口水電站；下鄰觀音巖水電站，現(xiàn)有省級公路從壩址上游通過。壩址距昆明市公路里程415km；距大理市公路里程128km；距賓川縣公路里程68km。電站以發(fā)電為主，同時兼有水土保持、庫區(qū)航運和旅游等綜合利用功能。根據(jù)預(yù)可研階段設(shè)計成果，電站正常蓄水位1223m，總庫容16.93億m3，有效庫容5.64億m3，具有周調(diào)節(jié)性能。裝有6臺360MW機組，總裝機容量2160MW，保證出力94.60MW，多年平均發(fā)電量93.23億kw.h，年利用小時316h，屬I等大（1）型工程。魯?shù)乩娬舅樽詣訙y報系統(tǒng)建設(shè)一共有5個站和1個水情預(yù)報中心，其中水位站4個、生態(tài)流量站1個。系統(tǒng)建成后遙測站水情信息10分鐘內(nèi)能夠傳達到水情預(yù)報中心，為電站運行期間洪水預(yù)報及時提供正確的水雨情信息，保證水電站的運行安全。

2 系統(tǒng)的基本情況

魯?shù)乩娬舅闇y報系統(tǒng)由水情預(yù)報中心站和遙測站組成。遙測站包括壩上專用站和備用站、尾水出口專用站和備用站、壩下生態(tài)流量站。遙測站與水情預(yù)報中心之間通過北斗衛(wèi)星和GSM短信互為主、備信道進行傳輸通信，保障水雨情數(shù)據(jù)的傳輸正常。遙測站采用定時自報、事件自報的工作體制，自動采集、傳輸水雨情數(shù)據(jù)到水情預(yù)報中心，水雨情數(shù)據(jù)經(jīng)過合理性分析后進入水情數(shù)據(jù)庫，供預(yù)報系統(tǒng)調(diào)用。

3 系統(tǒng)配置及功能

3.1 遙測站配置及功能

遙測站以數(shù)據(jù)采集器（YAC9900）為核心，配置水位傳感器（WFX-40），北斗衛(wèi)星（YDD-3-01）、GSM（WAVECOM），蓄電池（LC-X12100）、太陽能板（Model.NL-Ⅱ42W）、充電控制器（Solsum6.6C）、電話避雷器（RJ45-Tele/2）及信號避雷器（SD09-V24/9）等設(shè)備。遙測站的數(shù)據(jù)采集器、通信終端和避雷等設(shè)備集中安裝于機箱內(nèi)，便于遙測站設(shè)備的安裝和管理。為保證系統(tǒng)可靠、有效地運行，遙測站的建設(shè)采用測、報、控一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。測報控一體化遙測站主要由傳感器、遙測終端、通信機、人工置數(shù)器和供電等五部分組成。如圖1。

遙測站具有現(xiàn)場和遠程設(shè)置、讀取設(shè)置本站站號、雨量初值、水位初值、傳感器類別、水位采樣間隔時間、報汛段次、水位雨量變化閥值、通信信道選擇等參數(shù)，以及系統(tǒng)自動對時、自維護、蓄電池欠壓分中心報警等功能。

（1）具有自動采集、固態(tài)存儲水位、雨量數(shù)據(jù)的功能?？身憫?yīng)召測，接收來自本地或遠程的召測命令，根據(jù)命令要求將當(dāng)前值、過去的記錄值或所有存儲的數(shù)據(jù)通過指定的信道或路徑發(fā)送。（2）數(shù)據(jù)存貯的功能。采集的水位、雨量等數(shù)據(jù)具有現(xiàn)場存貯功能，其容量不小于1MB，能滿足水位和雨量數(shù)據(jù)存儲1年以上的數(shù)據(jù)。能響應(yīng)分中心站召測指令，將現(xiàn)場存儲的數(shù)據(jù)小批量報送至分中心站。同時，能提供現(xiàn)場人員在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)查看和下載。（3）具有隨機自報功能。當(dāng)被測參數(shù)變化超過規(guī)定閾值（如5mm雨量或1cm水位變化等，閾值可在本地或遠程設(shè)置）時，通信終端設(shè)備及相關(guān)電路自動上電工作，將雨量累置數(shù)鍵盤（觸摸式）。（4）具有定時自報功能。按設(shè)定的定時時間間隔（按照時段要求，如1小時、3小時、6小時、12小時、24小時等，可任意設(shè)置），定時向分中心站發(fā)送當(dāng)前的水位雨量數(shù)據(jù)。發(fā)送的數(shù)據(jù)包括遙測站站號、時間、電池電壓、報文類型等參數(shù)。時間間隔可在本地（通過置數(shù)鍵盤/計算機）或在分中心站遠程設(shè)置。（5）具有參數(shù)設(shè)置讀取功能。支持本地通過鍵盤或計算機對系統(tǒng)的配置參數(shù)進行讀取和修改，同時支持分中心站通過GPRS通信信道遠程對其配置參數(shù)的讀取和修改，如傳感器類型、傳感器參數(shù)、水位雨量基值、數(shù)據(jù)采樣時間、定時自報段次、定時自報時間及主信道等。（6）具有人工置數(shù)功能，可在現(xiàn)場通過鍵盤讀取數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)、支持本地通過鍵盤自動發(fā)送流量、人工水位及水庫其他有關(guān)信息，并具有發(fā)送成功確認標(biāo)志。（7）具有雙向傳輸功能。能將采集的水位、雨量和測站狀態(tài)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)或計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇邮辗种行墓δ埽⑼瑫r支持數(shù)據(jù)（IP）業(yè)務(wù)與短信息（SMS）兩種傳輸手段，當(dāng)GPRS的IP方式傳輸失敗時能自動切換為SMS方式發(fā)送水情數(shù)據(jù)。（8）具有測試工作狀態(tài)功能。通過軟件設(shè)置，使遙測終端和分中心站接收終端在存貯和接收處理時能判斷調(diào)試報文和正常報文，保證在設(shè)備檢修和調(diào)試過程中，水情測量數(shù)據(jù)不進入現(xiàn)地的存儲區(qū)域。（9）具有設(shè)備故障、異常自動報警功能。（10）具有自動對時功能。（11）所有外部接口具有光電隔離防雷電破壞及防外部電磁信號影響，能在雷電、暴雨、停電等惡劣條件下正常工作。

3.2 水情預(yù)報中心站設(shè)備配置及功能

魯?shù)乩轭A(yù)報中心主要由服務(wù)器、交換機、路由器、網(wǎng)絡(luò)機柜、USP備用電源、PC機、北斗衛(wèi)星指揮型、GSM模塊等硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)接收處理軟件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)軟件、水情預(yù)報軟件和SQL2000數(shù)據(jù)庫組成。主要功能：（1）接收遙測站水情數(shù)據(jù)。（2）監(jiān)聽來自金沙江中游水電開發(fā)公司轄區(qū)遙測站水雨情信息。（3）通過數(shù)據(jù)處理軟件和水情預(yù)報軟件對數(shù)據(jù)進行整理、分析、預(yù)報計算為電站的調(diào)度及安全提供依據(jù)。

水情預(yù)報中心配置的服務(wù)器接入北斗衛(wèi)星和GSM短信模塊，通過RS232通信口實時接收各遙測站水雨情數(shù)據(jù)，經(jīng)過接收軟件解包、分析、初步處理存入水情原始數(shù)據(jù)庫，水情預(yù)報PC機客戶端從原始數(shù)據(jù)庫提取水雨情數(shù)據(jù)，進行分析、預(yù)報計算存入實時數(shù)據(jù)庫。

水情預(yù)報中心配置的交換機、路由器、網(wǎng)絡(luò)機柜組成中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過接入電站互聯(lián)網(wǎng)，與金沙江中游水電開發(fā)公司建立虛擬VPN專線，通過轉(zhuǎn)發(fā)軟件提取實時數(shù)據(jù)庫的預(yù)報數(shù)據(jù)，向其轉(zhuǎn)發(fā)電站的入庫流量、出庫流量、壩上水位、壩下水位等信息。通過軟硬件的合理配置，使數(shù)據(jù)交換，信息共享達到了梯級電站共同調(diào)度的目的。

4 結(jié)束語

魯?shù)乩娬舅樽詣訙y報系統(tǒng)采用了目前國內(nèi)先進的遙測設(shè)備和組網(wǎng)方式，整個系統(tǒng)可靠信高，數(shù)據(jù)信息傳輸準確、及時等優(yōu)點，系統(tǒng)自建設(shè)以來，收集了大量的水雨情信息，為電站洪水預(yù)報及聯(lián)合調(diào)度決策提供了及時、準確的數(shù)據(jù)。

參考文獻

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