省级报汛站雨量自动测报项目建设方案.docx

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省级报汛站雨量自动测报项目建设方案

省级报汛站雨量自动测报项目

建设方案

1基本情况

我州现有省级以上报汛站37处，其中中央报汛站23处，省报汛站14处。

国家防汛抗旱指挥系统一期工程XXXXX水情分中心已基本完成，.为了充分发挥已建水情分中心的硬件环境资源，更好的服务防汛抗旱工作，本次将在此基础上加密自动测报站点，完成省级报汛站雨量自动测报建设任务。

本次建设内容为14处省级报汛站中的雨量项目。

省级报汛站建设内容见表1.1、表1.2.

表1.1XXXXX省级报讯站基本情况表

号

站名

水系

河名

站址

站别

1

石板坪

长江上游下段

沿渡河

巴东县沿渡河镇石板坪

水文

2

鹤峰

澧水

溇水

鹤峰县容美镇

水文

3

来凤

沅江

酉水

来凤县土堡乡蒯车坪

水文

4

茶店子

长江上游下段

万尸河

巴东县茶店镇

雨量

5

大河边

唐岩河

唐岩河

咸丰县高乐山镇大河边村

水文

6

盛家坝

唐岩河

唐岩河

恩施市盛家坝乡盛家坝

雨量

7

红椿沟

乌江

唐岩河

利川市元堡乡红椿

雨量

8

甲马池

乌江

唐岩河

咸丰县甲马池镇甲马池村

雨量

9

小村

乌江

唐岩河

咸丰县小村乡小村

雨量

10

忠路

乌江

郁江

利川市忠路镇主坝

雨量

11

太平镇

澧水

溇水

鹤峰县太平乡唐家村

雨量

12

文斗

乌江

郁江

利川市文斗镇文斗

雨量

13

朝阳寺

乌江

唐岩河

咸丰县朝阳寺镇

水文

14

车坝

清江

车坝河

恩施市车坝水库

水文

表1.2XXXXXX省级报讯站基本情况表

序号

站名

坐标位置

水文测验项目

水情报汛项目

本次建设

项目

东经

（度.分.秒）

北纬

（度.分.秒）

雨量

水位

流量

雨量

水位

流量

雨量

1

石板坪

110°18′45″

31°15′15″

1

1

1

1

1

1

1

2

鹤峰

110°02′20″

29°53′30″

1

1

1

1

1

1

1

3

来凤

109°23′35″

29°30′30″

1

1

1

1

1

1

1

4

茶店子

110°19′08″

30°55′55″

1

1

1

5

大河边

109°04′05″

29°43′07″

1

1

1

1

1

1

1

6

盛家坝

109°13′10″

29°59′15″

1

1

1

7

红椿沟

109°00′10″

30°08′20″

1

1

1

8

甲马池

108°59′04″

29°30′20″

1

1

1

9

小村

108°57′10″

29°54′55″

1

1

1

10

忠路

108°43′05″

30°00′55″

1

1

1

11

太平镇

109°55′15″

29°50′35″

1

1

1

12

文斗

108°35′25″

29°53′30″

1

1

1

13

朝阳寺

108°50′10″

29°35′20″

1

1

1

1

1

14

车坝

109°18′05″

30°17′18″

1

1

1

1

1

2现状及存在问题

雨量观测主要采用口径20cm的人工雨量器和虹吸式自记雨量计，数据不能长期存储及自动传输，水情报汛通信设施设备目前主要采用短波、超短波电台和程控电话，均为语音通信，且陈旧落后。

在水情信息传输过程中，要经过拟校电报、发报、接报、复述电文，输入计算机，查错、纠错、检索等多个环节，其信息量、时效性、可靠性、实用性难以满足洪水、枯水预报和防汛抗旱指挥决策的需要。

3建设任务和内容

省级报汛站建设由雨量水位观测，报汛通信、中心接收处理三部分组成。

3.1建设任务

雨量观测

⑴报汛站雨量观测全部配置翻斗式雨量计。

⑵按《降水量观测规范》要求，对无观测场和屋顶观测改为采用杆式观测（一体化机箱）。

⑶有观测场的测站采用有线传输方式将雨量数据传输到站房，以解决雨量数据入网问题。

水情报汛通信

主要是组建GPRS与SMS信道报汛网。

其中包括GPRS报汛网和SMS报汛网设备配置（含电源设备配置），防雷接地体建设。

中心接收处理

主要将接收到的数据写入数据库（历史数据库、水情数据库）、转报及水雨情报的查询

3.2建设内容及功能技术要求

3.2.1功能要求

1.雨量观测实现雨量信息自动采集、固态存储；雨量观测数据传输至测站站房，记录仪器与站房应实现有线传输。

2.报汛通汛按照国家防汛抗旱指挥系统确定的“30分钟之内完成报汛站水情信息采集任务”的要求，达到20分钟之内准确传到水情分中心的目标。

采用先进的数据通信技术，建设以分中心为数据汇集点，各测报点为采集点的星形混合数据报汛通信网。

3.水情分中心接收处理在系统集成中完成站点扩充，接受的数据写入水情分中心数据库、自动转报，在原有水情分中心查询系统中增加省级报汛站数据。

3.2.2技术要求

1、雨量观测

雨量观测主要是杆式雨量计设施建设、雨量传感器、观测场与站房间的短距离传输作出具体要求：

⑴杆式雨量计

现有雨量观测仪器放置在屋顶的报汛站，应改建杆式雨量计。

杆式雨量计建设时应注意以下几个问题：

①杆位应选择在当地雨期常年盛行风向过障碍物的避风区，与障碍物的水平距离大于障碍物高度的1.5倍。

②困难地区如果自记测井栈桥符合以上设立杆位要求的，可将杆式雨量计设置在水位自记井栈桥上。

③用杆式雨量计的测站，应在杆周围半径为1.0m的范围内设置栏栅防护。

⑵雨量传感器

本系统中雨量传感器设备选用翻斗式雨量计，其技术指标应满足：

·承雨口径：

φ200＋80＋0.6ｍｍ；

·分辨率：

0.5ｍｍ，绝对误差≤±0.5mm（排水量≤12.5mm）相对误差≤±4％（排水量＞12.5mm）；

·雨强范围：

0.01～4mm／分（允许通过最大雨强8mm／分）；

·测量精度：

≤±4％；

·工作环境：

温度：

-10～＋50℃，空气相对湿度不限；

·误码率：

小于10－4。

·输出方式：

磁钢干簧管式开关信号；

·可靠性指标：

MTBF≥25000小时；

·采用双信号输出方式，故障的检测信息能够分离，不进入固态存储器。

⑶观测场与站房间的短距离传输

有雨量观测场的雨量观测数据必须传输至测站站房，采用有线近距离传输至站房。

2、报汛通汛

（1）在测站终端机的控制下，按《报汛任务书》规定段次，自动完成定时自报和雨量、水位达到加报标准时拍报；接收分中心的查询、召测。

（2）信道与信道切换

本项目采用GPRS与SMS两种信道，互为备份，当GPRS信道出现故障时，系统能够自动切换到SMS信道进行数据传输。

（3）存储与数据下载

固态存储器必须实时记录自动采集或人工置数采集的全部数据，记录数据能满足水文资料整编的要求，以5分钟为时间间隔，根据不同的站类确保记录容量达1年以上测站采集的信息。

具有现场、远程下载固态存储器数据的功能。

（4）管理及其它

具有本地实时水文参数数据显示、参数设置修改功能、人工置数功能，在传感设备发生故障时可以人工置入其它自动采集的水情数据。

具有远程修改测站参数和时钟校正的功能。

遥测站设备功耗低，采用蓄电池组和太阳能电池板，需保证在连续阴雨30天内正常供电。

遥测站对分中心站下达的指令均给予确认，以保证分中心站运行状态与遥测站状态一致。

遥测站RTU内通讯终端时刻处于待机休眠状态以便随时接收指令唤醒，而且在遥测站发报后等待回执的过程中，还可以接收分中心的指令，并执行相应的操作。

具有分析记录报送天气阴雨睛、水位涨落平峰的功能。

（5）RTU主要技术指标

·供电方式：

蓄电池向设备供电，太阳能电池板浮充供电；

·值守功耗：

小于等于2mA（电池电压12V时）；

·设备平均无故障工作时间：

MTBF＞25,000小时；

·工作温度：

－10℃～＋60℃。

·外部接口光电隔离。

·至少具有1个水位输入口（可扩展至多个），1个雨量输入口

·支持PSTN、GPRS/GSM、CDMA等多种通讯方式；

·支持至少两种通讯方式并用，且能自动切换；

（6）内置GPRS/GSM模块

供电电源：

DC5～15V

接口类型：

RS232接口

工作频段：

GSM900：

TX:

880—915MHZ；RX:

925—960MHZ

DCS1800：

TX:

1710—1785MHZ；RX:

1805—1880MHZ

接收灵敏度：

-104dbm

发射功率：

CLASS4（2W）/EGSM900）；CLASS1（1W）/GSM1800

频率误差：

≤0.1ppm

工作功耗：

300mA

静态功耗：

2mA

工作环境：

－20～+50︒C，≤95%RH（无凝结）

（7）电源

·供电：

12V/38AH免维护蓄电池；

·充电：

30W太阳能电池板浮充，充电控制器限流、恒压充电；

（8）防雷地网

雷电不仅是通信系统中的一个主要天电干扰，而且是一种可能危及人生和设备安全的强烈放电现象，其电压可达几百万伏，电流峰值可达一百万安培以上，加上通信网中使用的都是低压电子设备，对雷电感应等异常电压十分敏感。

为了确保通信安全，必须将雷电感应影响降低到最小程度。

因此，在通信系统中，除了各主要通信设备和电源设备均配备避雷装置外，同时对报汛站全部安装防雷地网。

防雷地网的接地电阻应小于5Ω，防雷地网安装要求：

地网应埋设在人畜活动少的地方。

信号线用低频电缆，穿在镀锌铁管内并，铁管外层要有良好的接地体，在电路上还要有防干扰措施。

在实施过程中，接地难度较大的，可以利用降阻剂等材料配合。

3.2.3建设内容

雨量观测

建设翻斗式雨量计14台，雨量传感器至仪器房雨量数据传输线路6处，杆式雨量观测（一体化机箱）8处。

水情报汛

建设RTU（含存储器）14台，机箱6套，GPRS通讯模块14套，插接件14套，电源系统14套，防雷地网14处。

分中心接收软件

按照国家防汛抗旱指挥系统水情分中心的有关要求，完成水雨情数据接收入库、转报扩容，查询软件修改

表3.1恩施省级报汛站雨量自动测报项目配置表

序号

编号

工程或费用名称

单位

数量

1

第一部分雨量观测

2

一

雨量观测设备

3

1

翻斗式雨量计

台

14

4

2

一体化机箱

套

8

5

3

雨量短距离无线传输

套

6

二

雨量观测设施

7

1

雨量短距离有线传输

套

6

8

第二部分报汛通信

9

一

报汛通信设备

10

1

RTU

套

14

11

2

机箱及附件

套

14

12

3

GPRS\SMS通信终端

套

14

13

4

SIM卡

张

14

14

5

接插件

套

14

15

6

电源系统

套

14

16

二

报汛通信设施

17

1

基座及防雷设施

套

14