張丹丹，李金楠

(伊春水文局，黑龍江 伊春 153000)

0 前言

我國水文自動測報(bào)技術(shù)的開發(fā)和研制始于20世紀(jì)70年代中期，在過去30 余年的發(fā)展歷程中，水文自動測報(bào)系統(tǒng)的技術(shù)和建設(shè)取得了巨大進(jìn)步，進(jìn)入21 世紀(jì)以來，水文自動測報(bào)系統(tǒng)擴(kuò)展了功能和服務(wù)范圍，傳感器和通信技術(shù)得到進(jìn)一步提升，遙測信息通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)快速傳輸和共享。

在不同的歷史時(shí)期，所建系統(tǒng)快速采集數(shù)據(jù)，為防汛和水利工程調(diào)度提供了決策依據(jù)，發(fā)揮了重要作用，取得了明顯的社會經(jīng)濟(jì)效益。

但是，在技術(shù)、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理等方面都還存在一些問題，有必要深入、全面進(jìn)行總結(jié)，隨著水利信息化的發(fā)展和要求，水文自動測報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)成為水利水電工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的組成部分［1］。

1 水文自動測報(bào)系統(tǒng)軟件概述

自動測報(bào)應(yīng)用軟件系統(tǒng)是綜合水雨情信息采集、信息發(fā)布、信息上傳、水文預(yù)報(bào)在一起的水雨情自動監(jiān)測軟件。系統(tǒng)信息流程主要是采用逐級上報(bào)機(jī)制，整體結(jié)構(gòu)分為3 級:①水情遙測站點(diǎn);②市地分中心;③省中心。

1.1 水情遙測站

通過傳感器自動采集水情信息，并通過多種通信方式將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到分中心。

1.2 分中心

接收遙測站發(fā)送的水情信息，并將信息分析整理存入遙測數(shù)據(jù)庫及標(biāo)準(zhǔn)水情數(shù)據(jù)庫;通過VPN 專線將實(shí)時(shí)水情信息傳到省中心;將實(shí)時(shí)水雨情信息轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電報(bào)碼，生成電報(bào)文件，并通過轉(zhuǎn)報(bào)軟件將報(bào)文發(fā)送到省中心。

1.3 省中心

接收分中心發(fā)送的水情信息，并將信息分析整理存入標(biāo)準(zhǔn)水情數(shù)據(jù)庫中。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)簡介

系統(tǒng)統(tǒng)一采用Windows 操作平臺，應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為Windows2000 Server 或Windows2003 Server;數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)類型為Microsoft SQL Server 2000 或Microsoft SQL Server 2005;基于地理信息系統(tǒng)(GIS)平臺。

系統(tǒng)可以通過多種通信方式(超短波/GSM/衛(wèi)星/GPRS〈采用的通訊方式由系統(tǒng)硬件決定〉)自動接收或隨時(shí)人工召測各信息采集站(水情遙測終端站)的水情信息，監(jiān)測設(shè)備(工作電壓)運(yùn)行情況。對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性檢查和實(shí)時(shí)處理，按“國家防汛指揮系統(tǒng)工程”《實(shí)時(shí)水雨情庫表結(jié)構(gòu)》規(guī)定格式存入數(shù)據(jù)庫［2］。

3 終端數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)

數(shù)據(jù)自動接收及顯示、存貯:系統(tǒng)通過超短波、GSM 及PSTN 通信方式自動實(shí)時(shí)接收遙測終端設(shè)備發(fā)送的自報(bào)數(shù)據(jù)(測站達(dá)到發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的雨量值或水位值)、定時(shí)報(bào)數(shù)據(jù)(當(dāng)遙測終端雨量及水位沒有變化時(shí)，測站按固定時(shí)間間隔發(fā)送的當(dāng)前雨量水位及電壓信息)及召測數(shù)據(jù)、固態(tài)數(shù)據(jù)，將接收到實(shí)時(shí)信息即時(shí)顯示，并通過解析、處理存儲在ACCESS 及SQL SERVER 數(shù)據(jù)庫中。

4 遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)

該功能可以定時(shí)查詢是否有新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)產(chǎn)生，即在本系統(tǒng)目錄的TxTDB 子目錄中檢查是否有接收軟件形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文本文件Input.txt，如果有該文件則通過VPN 專線將市分中心接收到的實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)傳到省中心。但此軟件需要與省中心數(shù)據(jù)傳輸軟件服務(wù)器端配套使用。

5 水情信息編報(bào)查詢系統(tǒng)

水情信息編報(bào)查詢系統(tǒng)包括水情信息時(shí)段電報(bào)碼編報(bào)系統(tǒng)、水情信息旬月報(bào)編報(bào)系統(tǒng)、水情信息應(yīng)用查詢系統(tǒng)3個(gè)方面:

5.1 水情信息時(shí)段電報(bào)碼編報(bào)系統(tǒng)

系統(tǒng)功能自動編報(bào)、電報(bào)補(bǔ)編、手工編報(bào)、電報(bào)查詢修改、系統(tǒng)電報(bào)參數(shù)設(shè)置。

5.2 水情信息旬月報(bào)編報(bào)系統(tǒng)

系統(tǒng)功能自動編報(bào)、電報(bào)補(bǔ)編、手工編報(bào)、電報(bào)查詢修改。

5.3 水情信息應(yīng)用查詢系統(tǒng)

本系統(tǒng)可以查詢降雨量數(shù)據(jù)、水位數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀況。

6 本地?cái)?shù)據(jù)固態(tài)提取和維護(hù)

通過計(jì)算機(jī)串口與現(xiàn)場遙測終端相連，直接提取RTU 的數(shù)據(jù)，并存入ACCESS 數(shù)據(jù)庫中，可以對固態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改及刪除，將提取的RTU 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)文件作為接口以供資料整編使用。

7 系統(tǒng)運(yùn)行期間常見問題分析

系統(tǒng)運(yùn)行期間常見問題分析有:在建立與服務(wù)器的連接時(shí)出錯(cuò)、網(wǎng)絡(luò)適配器(網(wǎng)卡)設(shè)置與計(jì)算機(jī)資源有沖突的解決方法、只能發(fā)送數(shù)據(jù)不能接收數(shù)據(jù)、幾種故障的解決方法、“實(shí)時(shí)水情報(bào)訊系統(tǒng)”軟件中報(bào)文沒有進(jìn)行修改就已點(diǎn)擊了確定、終端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)信道堵塞現(xiàn)象6個(gè)方面:

7.1 在建立與服務(wù)器的連接時(shí)出錯(cuò)

故障現(xiàn)象為在連接到SQL Server 2005 時(shí)，在默認(rèn)的設(shè)置下SQL Server 不允許進(jìn)行遠(yuǎn)程連接可能會導(dǎo)致此失敗。(provider:SQL 網(wǎng)絡(luò)接口，error:26－定位指定的服務(wù)器/實(shí)例時(shí)出錯(cuò))

解決方法為首先請確認(rèn)SQL SERVER EXPRSS已安裝到本地計(jì)算機(jī)上，并且 SQL SERVER(SQLEXPRESS)服務(wù)已經(jīng)成功啟動。如果問題仍然存在，可以嘗試應(yīng)打開“SQL Server 外圍應(yīng)用配置器”，選擇“服務(wù)和連接的外圍應(yīng)用配置器”，然后將“遠(yuǎn)程連接”配置為“同時(shí)使用TCP/IP 和named pipes”

7.2 網(wǎng)絡(luò)適配器(網(wǎng)卡)設(shè)置與計(jì)算機(jī)資源有沖突的解決方法

解決方法為通過調(diào)整網(wǎng)卡資源中的IRQ 和I/O值來避開與計(jì)算機(jī)其它資源的沖突。有些情況還需要通過設(shè)置主板的跳線來調(diào)整與其它資源的沖突。

7.3 只能發(fā)送數(shù)據(jù)不能接收數(shù)據(jù)

故障現(xiàn)象為網(wǎng)絡(luò)不通，現(xiàn)象是電腦右下角顯示本地連接正常，只能發(fā)送數(shù)據(jù)包，收到數(shù)據(jù)包始終為0。可能原因是:

1)第一種可能是網(wǎng)線出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接不通。

2)第二種可能是網(wǎng)線正常，但是HUB 與上級的級聯(lián)失敗導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通。

3)第三種可能是該機(jī)暫時(shí)與其它電腦出現(xiàn)了IP沖突導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通。

4)第四種可能是網(wǎng)卡的驅(qū)動程序不正確或者是10M/100M 網(wǎng)卡選擇的工作模式不正確導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通。

5)第五種可能是用戶安裝了防火墻軟件并設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)連接方面的規(guī)則導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通。

6)最后還可能是HUB 或者網(wǎng)卡、主板等設(shè)備出現(xiàn)問題導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通。

解決措施為首先將本地連接“禁用”再“啟用”，再檢查網(wǎng)絡(luò)，如果不通則使用“IPCONF/RENEW”命令，顯示無法連接DHCP 服務(wù)器;重新啟動電腦，網(wǎng)絡(luò)仍然不通，用IPCONFIG 查看IP，顯示目前IP，從而判斷應(yīng)該是網(wǎng)線或者交換機(jī)問題;用測試儀測試網(wǎng)線，網(wǎng)線沒有問題;沿網(wǎng)線追溯到交換機(jī)，發(fā)現(xiàn)交換機(jī)級聯(lián)交換機(jī)的端口網(wǎng)線對應(yīng)的指示燈不亮，而其它沒有插網(wǎng)線的端口有的指示燈卻亮著，從而判斷可能是交換機(jī)本身出現(xiàn)了問題;將交換機(jī)電源從交換機(jī)上拔掉，一分鐘后重新連上電源，再檢查網(wǎng)絡(luò)，一切應(yīng)該恢復(fù)正常。

7.4 3 種故障的解決方法

1)網(wǎng)絡(luò)安裝后，在其中一臺計(jì)算機(jī)上的“網(wǎng)絡(luò)鄰居”中看不到任何計(jì)算機(jī)主要原因可能是網(wǎng)卡的驅(qū)動程序工作不正常。請檢查網(wǎng)卡的驅(qū)動程序，必要時(shí)重新安裝驅(qū)動程序。

2)在建立與服務(wù)器的連接時(shí)出錯(cuò)，故障現(xiàn)象是在連接到SQL Server 2005 時(shí)，在默認(rèn)的設(shè)置下SQL Server 不允許進(jìn)行遠(yuǎn)程連接可能會導(dǎo)致此失敗。(provider:SQL 網(wǎng)絡(luò)接口，error:26－定位指定的服務(wù)器/實(shí)例時(shí)出錯(cuò))。

解決方法是首先請確認(rèn)SQL SERVER EXPRSS已安裝到本地計(jì)算機(jī)上，并且 SQL SERVER(SQLEXPRESS)服務(wù)已經(jīng)成功啟動。如果問題仍然存在，可以嘗試應(yīng)打開“SQL Server 外圍應(yīng)用配置器”，選擇“服務(wù)和連接的外圍應(yīng)用配置器”，然后將“遠(yuǎn)程連接”配置為“同時(shí)使用TCP/IP 和named pipes”

3)正常編輯報(bào)文但轉(zhuǎn)發(fā)不出去，故障現(xiàn)象是水情信息時(shí)段電報(bào)碼編報(bào)系統(tǒng)編輯報(bào)文正常，但是無法通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到上一級單位。解決方法為出現(xiàn)這種情況有可能是網(wǎng)絡(luò)映射出現(xiàn)斷開等現(xiàn)象，進(jìn)入我的電腦點(diǎn)擊工具—點(diǎn)擊映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器，找到要連接的前置機(jī)選擇文件夾，建立連接就可以了。

7.5 “實(shí)時(shí)水情報(bào)訊系統(tǒng)”軟件中報(bào)文沒有進(jìn)行修改就已點(diǎn)擊了確定

如果在報(bào)文修改和輸入中沒能更改，就點(diǎn)擊了確定，那么可以立即停止自動轉(zhuǎn)發(fā)，然后找到軟件安裝的路徑下，會發(fā)現(xiàn)生成了一個(gè)Lryd.txt 文件，打開這個(gè)文件進(jìn)行修改并保存，如果沒有Lryd.txt 文件，那就會有dssend.txt 和toyd.txt 文件，在這兩個(gè)文件中更改也可，在點(diǎn)擊轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送到上一級單位的就是正確的報(bào)文了。

7.6 終端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)信道堵塞現(xiàn)象

這一故障現(xiàn)象會影響數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收，特別是大范圍的強(qiáng)降雨情況由于數(shù)據(jù)傳出量大，就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)提取接收延遲現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)堵塞，出現(xiàn)堵塞時(shí)長時(shí)間無數(shù)據(jù)更新或數(shù)據(jù)無法提取就要重新啟動本軟件或進(jìn)行人工干預(yù)，具體方法是人工手動點(diǎn)擊固態(tài)數(shù)據(jù)提取，直到提取出的數(shù)據(jù)時(shí)間接近現(xiàn)狀時(shí)間，表示堵塞的數(shù)據(jù)基本提取完畢，要繼續(xù)進(jìn)行觀察以免再次出現(xiàn)堵塞情況。

8 結(jié)語

水文自動測報(bào)系統(tǒng)是應(yīng)用遙測、通訊、計(jì)算機(jī)等技術(shù)實(shí)時(shí)完成湖泊、水庫、江河流域的水情要素的采集、傳輸和處理的自動化信息系統(tǒng)。它具有常規(guī)測報(bào)手段無法做到的快捷、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

系統(tǒng)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)信道堵塞就會延誤數(shù)據(jù)的接收，導(dǎo)致防汛工作不能實(shí)時(shí)決策，延誤水情，所以應(yīng)加強(qiáng)水情自動測報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理和維護(hù)，有利于更好的發(fā)揮系統(tǒng)在防洪抗旱、防災(zāi)減災(zāi)的作用，為決策人員的準(zhǔn)確調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

［1］王玉華，趙薇.水庫水文自動測報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需關(guān)注的問題［J］.水利信息化，2012(06):69－72.

［2］水利部水利信息中心.SL61—2003 水情自動測報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，2003.