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摘要:随着遥控设备、数据传输调度自动化技术在全世界的广泛应用，水情自动测报系统在大中型水利水电工程中，发挥着越来越重要的作用。本文以某某水电站水情测报系统为例介绍了水情自动测报系统在水电工程中的应用，以供参考。
关键词:水情自动测报系统;遥测站;数据传输通信网;水电工程
中图分类号：TV文献标识码： A
1、水电工程水情自动测报系统主要构成
水情自动测报系统要求测报范围全面、站点布设合理、通信可靠、数据处理快捷、水情预报准确。为达到此目的.系统建设主要包括以下4个方面内容:①遥测站建设。实现水位、雨量信息自动采集、固态存储、自动传输。②数据传输通信网建设。确保遥测站至中心站的数据传输通信畅通，提高传输的可靠性和时效性。③水情数据接收处理软件。实现系统遥测水情信息的自动接收和入库，以及中心站与相关系统之间可靠的信息交换，为梯级水电站水情预报和信息查询服务提供基础信息。④高级应用软件。为各工程提供及时、准确的水情预报服务，为梯级联合防洪和调度提供实时决策支持。
1.1遥测站网布设
遥测站网布设以某某水电站水情自动测报系统为例，主要遵循以下基本原则:
(1)遥测站网应兼顾施工期和运行期洪水预报和电站调度的要求。2002年，某某水电站水情测报系统建设初期在确保工程施工防洪度汛安全中发挥了重要作用。之后，随着工程施工进展，站点不断扩建，最后形成水久性的水情测报系统，在运行期对洪水预报和电站调度起到了关键作用。
(2)雨量站网密度应能较好地控制流域内降水的时空分布情况，并充分考虑山脉、高程等对降雨时空分布的影响，通过水情预报软件的不断验证，站点基本能覆盖全流域，并能准确反映流域的降雨情况。
(3)重要河段应有水文、水位站控制。某某水电站水情测报系统在水库回水末端以上的干支流河道上布设了平板、盘江等11个遥测水位雨量站，对整个上游干支流的来水均起到了有效的控制作用。
(4)尽量选用现有测站，并在满足水情预报要求的前提下精简遥测站。通过采用降雨径流模型分析法、站网密度分析法、相关分析法、抽站分析法等论证分析雨量站的布设，对测站也进行相应的精简，但要系统的预报精度不受到影响。
1.2数据通信
水情自动测报系统常用的数据通信方式有卫星通信、超短波通信、PSTN通信、GSM通信、GPRA通信等，各种通信方式在通信机理、设备性能和价格、运行费用、运行功耗等方面有其各自的特点。
目前，我国大多数的大中型水利水电工程水情测报系统由于覆盖范围广，地理地形条件复杂，加上通信网络的限制，一般采用多种信道组合的方式。如某某水电站水情自动测报系统，根据测站的分布情况和重要性等因素划分，在通信结构上便采用了GPRS/北斗卫星，GPRS/超短波、超短波/北斗卫星等多种通信方式组合的形式进行数据的采集和传输。三峡电站水情自动测报系统采用了北斗卫星、PSTN , GSM短信通信方式组网。我国西部山区的很多流域，由于地貌崎岖、群山起伏、重峦叠嶂，且经济欠发达，手机通信信号无法覆盖，一般则采用北斗卫星作为主要的通讯方式。
1.3中心站数据接收与处理
水情测报系统中心站的基本功能是自动处理遥测站传入的水、雨情信息。中心站信息接收处理单元由通信设备、计算机、电源以及通信模块安装设施组成。各遥测站点的水情信息通过通信传输信道传输到中心站后，进入通信服务器，通过信息接收软件实时完成遥测站水雨情信息的接收处理，并存入原始数据库。
通信服务器配备多种通信终端通过标准串口直接连接，安装信息接收处理软件，完成系统遥测数据的接收处理等工作。中心站的供电方式一般采用在线式UPS供电方式，通信终端设备采用交流电浮充蓄电池直流供电方式。
通过服务器对来自遥测站终端各水位站的实时水位、整点水位，每个雨量站的实时降雨量，重要站点图像信息等进行接收、译码、甄别、合理性检查、处理，得到各遥测站的实时遥测信息，并形成原始数据库。同时利用计算机网络功能，进行数据加工和信息提取，建立而向高级应用的实时水文数据库。
1.4水情预报方案
水情预报位于系统顶层，是水情测报系统高级应用部分，其主要任务是处理收集的水情信息，为防汛和运行调度提供决策依据。水情预报方案是否能充分反映流域的洪水特性，预报精度和有效预见期是否能满足防洪决策的要求，是影响系统建设质量的关键。
水情预报方案编制的原则:一是要符合流域水文气象特性和降雨洪水特性，结合流域的产汇流特性对预报方案进行合理配置;二是要兼顾施工期和运行期预报要求;三是要力求方案简单、实用，并具有较高的预报精度。
水情预报方案的有效预见期和预报精度应根据围堰、大坝、厂房工程以及其他附属工程的工程施工和防洪度汛安全要求和水库调度运行要求确定。施工期水情预报方案应包括不同施工时段、不同预报预见期和不同水文阶段(洪水期、枯水期)的预报方案，对围堰水库及大坝临时挡水水库的调洪提供决策性依据。在施工期提供未来数小时坝址过境流量、施工区主要控制断而的水位变化过程，发出水情预报。
水情预报方案配置应长短结合、层层设防、提高精度。预报方案编制应采用多种方法，综合比较，择优选用，为确保预报成果合理、可靠，重要区段配置应有备用方案。在实时预报中，结合最新采集的信息与历史洪水进行对比分析等，提高预报精度。
2、存在的主要问题及建议
(1)加大协调力度，实现资源共享，充分发挥水情自动测报系统功能。随着我国流域梯级电站开发的逐步深入，梯级电站的管理部门对水情信息的需求将不断加大，水情测报系统的覆盖范围也随之扩大。对于一些规模较大的流域，如金沙江、大渡河、黄河流域等，其上分布着为数众多的电站，上下游电站在水力联系上十分紧密，围绕这些梯级电站所建设的水情测报站点分布往往也是跨地区、跨省市的。由于电站开发主体非单一，水情数据信息往往无法共享。很多遥测系统仍然采用自建自管的方式，站点建设的重复现象也很普遍。建议对流域资源进行整合，并加强与相关流域的水文部門合作，实现资源共享、优势互补，从全流域角度，最大限度地发挥水情自动测报系统的作用，挖掘梯级电站补偿调节、联合优化调度的经济和综合利用潜力。
(2)加强国际合作与交流，积极扶持本土企业，提高我国水情测报系统设备自主研发水平。 目前，我国从事水情测报系统领域的厂家众多，但产品质量参差不齐。由于系统需要经历野外高温、高寒、高湿等多种恶劣环境的考验，系统对稳定性具有较高的要求，因此无论从功能实现还是制作工艺上产品的设计和研发均需要加大投入。此外，由于测报系统应用的领域范围较广，可以为水电站的运行管理、城市防洪、山洪灾害监测预警等多个行业服务，建议国家对该领域具有优势的本土企业加大扶持力度，积极引荐参与国际合作和交流，同时国家有关部门在援外建设方面可优先考虑本土企业，真正实现走向国际市场，扩大企业规模，提升企业的核心竞争力。
参考文献:
[1]晏忠林.水情自动测报系统在某某水电工程中的应用[J].水力发电，2003(10):98-101.
[ 2 ]DL/T 5051-1996水利水电工程水情自动测报系统设计规定[S].
关键词:水情自动测报系统;遥测站;数据传输通信网;水电工程
中图分类号：TV文献标识码： A
1、水电工程水情自动测报系统主要构成
水情自动测报系统要求测报范围全面、站点布设合理、通信可靠、数据处理快捷、水情预报准确。为达到此目的.系统建设主要包括以下4个方面内容:①遥测站建设。实现水位、雨量信息自动采集、固态存储、自动传输。②数据传输通信网建设。确保遥测站至中心站的数据传输通信畅通，提高传输的可靠性和时效性。③水情数据接收处理软件。实现系统遥测水情信息的自动接收和入库，以及中心站与相关系统之间可靠的信息交换，为梯级水电站水情预报和信息查询服务提供基础信息。④高级应用软件。为各工程提供及时、准确的水情预报服务，为梯级联合防洪和调度提供实时决策支持。
1.1遥测站网布设
遥测站网布设以某某水电站水情自动测报系统为例，主要遵循以下基本原则:
(1)遥测站网应兼顾施工期和运行期洪水预报和电站调度的要求。2002年，某某水电站水情测报系统建设初期在确保工程施工防洪度汛安全中发挥了重要作用。之后，随着工程施工进展，站点不断扩建，最后形成水久性的水情测报系统，在运行期对洪水预报和电站调度起到了关键作用。
(2)雨量站网密度应能较好地控制流域内降水的时空分布情况，并充分考虑山脉、高程等对降雨时空分布的影响，通过水情预报软件的不断验证，站点基本能覆盖全流域，并能准确反映流域的降雨情况。
(3)重要河段应有水文、水位站控制。某某水电站水情测报系统在水库回水末端以上的干支流河道上布设了平板、盘江等11个遥测水位雨量站，对整个上游干支流的来水均起到了有效的控制作用。
(4)尽量选用现有测站，并在满足水情预报要求的前提下精简遥测站。通过采用降雨径流模型分析法、站网密度分析法、相关分析法、抽站分析法等论证分析雨量站的布设，对测站也进行相应的精简，但要系统的预报精度不受到影响。
1.2数据通信
水情自动测报系统常用的数据通信方式有卫星通信、超短波通信、PSTN通信、GSM通信、GPRA通信等，各种通信方式在通信机理、设备性能和价格、运行费用、运行功耗等方面有其各自的特点。
目前，我国大多数的大中型水利水电工程水情测报系统由于覆盖范围广，地理地形条件复杂，加上通信网络的限制，一般采用多种信道组合的方式。如某某水电站水情自动测报系统，根据测站的分布情况和重要性等因素划分，在通信结构上便采用了GPRS/北斗卫星，GPRS/超短波、超短波/北斗卫星等多种通信方式组合的形式进行数据的采集和传输。三峡电站水情自动测报系统采用了北斗卫星、PSTN , GSM短信通信方式组网。我国西部山区的很多流域，由于地貌崎岖、群山起伏、重峦叠嶂，且经济欠发达，手机通信信号无法覆盖，一般则采用北斗卫星作为主要的通讯方式。
1.3中心站数据接收与处理
水情测报系统中心站的基本功能是自动处理遥测站传入的水、雨情信息。中心站信息接收处理单元由通信设备、计算机、电源以及通信模块安装设施组成。各遥测站点的水情信息通过通信传输信道传输到中心站后，进入通信服务器，通过信息接收软件实时完成遥测站水雨情信息的接收处理，并存入原始数据库。
通信服务器配备多种通信终端通过标准串口直接连接，安装信息接收处理软件，完成系统遥测数据的接收处理等工作。中心站的供电方式一般采用在线式UPS供电方式，通信终端设备采用交流电浮充蓄电池直流供电方式。
通过服务器对来自遥测站终端各水位站的实时水位、整点水位，每个雨量站的实时降雨量，重要站点图像信息等进行接收、译码、甄别、合理性检查、处理，得到各遥测站的实时遥测信息，并形成原始数据库。同时利用计算机网络功能，进行数据加工和信息提取，建立而向高级应用的实时水文数据库。
1.4水情预报方案
水情预报位于系统顶层，是水情测报系统高级应用部分，其主要任务是处理收集的水情信息，为防汛和运行调度提供决策依据。水情预报方案是否能充分反映流域的洪水特性，预报精度和有效预见期是否能满足防洪决策的要求，是影响系统建设质量的关键。
水情预报方案编制的原则:一是要符合流域水文气象特性和降雨洪水特性，结合流域的产汇流特性对预报方案进行合理配置;二是要兼顾施工期和运行期预报要求;三是要力求方案简单、实用，并具有较高的预报精度。
水情预报方案的有效预见期和预报精度应根据围堰、大坝、厂房工程以及其他附属工程的工程施工和防洪度汛安全要求和水库调度运行要求确定。施工期水情预报方案应包括不同施工时段、不同预报预见期和不同水文阶段(洪水期、枯水期)的预报方案，对围堰水库及大坝临时挡水水库的调洪提供决策性依据。在施工期提供未来数小时坝址过境流量、施工区主要控制断而的水位变化过程，发出水情预报。
水情预报方案配置应长短结合、层层设防、提高精度。预报方案编制应采用多种方法，综合比较，择优选用，为确保预报成果合理、可靠，重要区段配置应有备用方案。在实时预报中，结合最新采集的信息与历史洪水进行对比分析等，提高预报精度。
2、存在的主要问题及建议
(1)加大协调力度，实现资源共享，充分发挥水情自动测报系统功能。随着我国流域梯级电站开发的逐步深入，梯级电站的管理部门对水情信息的需求将不断加大，水情测报系统的覆盖范围也随之扩大。对于一些规模较大的流域，如金沙江、大渡河、黄河流域等，其上分布着为数众多的电站，上下游电站在水力联系上十分紧密，围绕这些梯级电站所建设的水情测报站点分布往往也是跨地区、跨省市的。由于电站开发主体非单一，水情数据信息往往无法共享。很多遥测系统仍然采用自建自管的方式，站点建设的重复现象也很普遍。建议对流域资源进行整合，并加强与相关流域的水文部門合作，实现资源共享、优势互补，从全流域角度，最大限度地发挥水情自动测报系统的作用，挖掘梯级电站补偿调节、联合优化调度的经济和综合利用潜力。
(2)加强国际合作与交流，积极扶持本土企业，提高我国水情测报系统设备自主研发水平。 目前，我国从事水情测报系统领域的厂家众多，但产品质量参差不齐。由于系统需要经历野外高温、高寒、高湿等多种恶劣环境的考验，系统对稳定性具有较高的要求，因此无论从功能实现还是制作工艺上产品的设计和研发均需要加大投入。此外，由于测报系统应用的领域范围较广，可以为水电站的运行管理、城市防洪、山洪灾害监测预警等多个行业服务，建议国家对该领域具有优势的本土企业加大扶持力度，积极引荐参与国际合作和交流，同时国家有关部门在援外建设方面可优先考虑本土企业，真正实现走向国际市场，扩大企业规模，提升企业的核心竞争力。
参考文献:
[1]晏忠林.水情自动测报系统在某某水电工程中的应用[J].水力发电，2003(10):98-101.
[ 2 ]DL/T 5051-1996水利水电工程水情自动测报系统设计规定[S].