李振輝，趙占峰，張麗靜，李寶鵬

（1.興安盟水文勘測(cè)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(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，是松遼流域大型水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，系統(tǒng)覆蓋面大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)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(kù)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(gè)嫩江右側(cè)主要支流水情自動(dòng)測(cè)報(bào)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(kù)以下、歸流河大石寨以下區(qū)域。系統(tǒng)覆蓋面積約7.6萬(wàn)km2。

整個(gè)系統(tǒng)由1個(gè)中心站、4個(gè)分中心站、2個(gè)數(shù)據(jù)上傳站和90個(gè)遙測(cè)站組成。中心站設(shè)在松遼水利委員會(huì)辦公樓內(nèi)；其中興安盟分中心站設(shè)在興安盟水文勘測(cè)局，分系統(tǒng)布設(shè)遙測(cè)雨量站 20個(gè)，遙測(cè)水文站 1個(gè)。

2 通信組網(wǎng)

整個(gè)系統(tǒng)按星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，遙測(cè)站采用一點(diǎn)多發(fā)或一發(fā)多收的運(yùn)行機(jī)制，即遙測(cè)站同時(shí)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(zhǎng)春），接收系統(tǒng)所有測(cè)站數(shù)據(jù)；其中興安盟分系統(tǒng)中遙測(cè)雨量站采用單信道配置，以北斗衛(wèi)星方式進(jìn)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(jì)

3.1 遙測(cè)站功能

1）遙測(cè)站自動(dòng)采集雨量、水位等信息，雨量計(jì)每次翻斗觸發(fā)將降雨時(shí)間寫(xiě)入固態(tài)存儲(chǔ)模塊，并使雨量累計(jì)值增量。

2）遙測(cè)站能將采集的水文數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)街行恼尽⒎种行恼?。并自?dòng)報(bào)送測(cè)站的狀態(tài)信息。

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

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

5）固態(tài)數(shù)據(jù)可以到測(cè)站用U盤(pán)或電腦本地讀取。

6）遙測(cè)水文站配有鍵盤(pán)和液晶顯示器，可現(xiàn)場(chǎng)顯示水位雨量數(shù)據(jù)。

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

8）具備測(cè)試功能，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，測(cè)試數(shù)據(jù)只顯示、不存儲(chǔ)。

9）可實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)自保護(hù)、死機(jī)自動(dòng)復(fù)位。

10）遙測(cè)站和中心站均可進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)，設(shè)備在遭受雷擊時(shí)不易損毀。對(duì)無(wú)人看管的遙測(cè)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(jì)，包含數(shù)據(jù)接收，運(yùn)行分析管理、數(shù)據(jù)管理維護(hù)和信息查詢統(tǒng)等模塊，各個(gè)模塊分別完成相對(duì)獨(dú)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(kù)結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)庫(kù)包括運(yùn)行結(jié)果分析庫(kù)、原始資料數(shù)據(jù)庫(kù)、遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)庫(kù)等，4個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)。

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

系統(tǒng)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼校驗(yàn)、數(shù)據(jù)合理性檢查、分類后寫(xiě)入原始資料數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)采集測(cè)站的工作狀況數(shù)據(jù)，分析遙測(cè)站的工作狀況，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視,對(duì)意外情況輸出報(bào)警。

分析系統(tǒng)暢通率和誤碼率，每天統(tǒng)計(jì)接收遙測(cè)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，根據(jù)定時(shí)自報(bào)數(shù)據(jù)和加報(bào)次數(shù)，計(jì)算每天的暢通情況，并將應(yīng)收?qǐng)?bào)、實(shí)收?qǐng)?bào)、加報(bào)、錯(cuò)報(bào)、漏報(bào)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到運(yùn)行分析結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)。

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

報(bào)表模塊滿足不同時(shí)期、不同人員、不同業(yè)務(wù)的多樣需求性，無(wú)需編程，具有水位計(jì)算、降雨計(jì)算等多種統(tǒng)計(jì)函數(shù)，利用報(bào)表編輯器可自由組合，制成滿足不同需要的報(bào)表和固定格式的報(bào)表。如：各種運(yùn)行信息和參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，雨水情信息的各種日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，各種越限、報(bào)警、異常匯總表等。

3.3 分系統(tǒng)設(shè)備配置設(shè)計(jì)

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

遙測(cè)雨量站配置翻斗式雨量計(jì)，北斗微型通信終端，雨量計(jì)分辨率為0.2 mm，供電采用太陽(yáng)能板浮充的蓄電池供電方式，遙測(cè)終端機(jī)配置固態(tài)存儲(chǔ)器，儲(chǔ)存器容量能保存一年遙測(cè)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(cè)斷面和水文站房不在同一地點(diǎn)，相距2 km左右，設(shè)計(jì)在水文站房配置主遙測(cè)終端機(jī)，雨量計(jì)安裝在水文站雨量場(chǎng)內(nèi)，采用地埋敷設(shè)電纜連至主遙測(cè)終端機(jī)；在水位測(cè)井配置次遙測(cè)終端機(jī)，浮子式水位計(jì)連至次遙測(cè)終端機(jī)，主、次遙測(cè)終端機(jī)之間配置超短波通道，次遙測(cè)終端機(jī)采集的水位數(shù)據(jù)通過(guò)超短波信道傳輸?shù)街鬟b測(cè)終端機(jī)，存入主遙測(cè)終端機(jī)，并通過(guò)主遙測(cè)終端機(jī)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。