南平水文ＧＳＭ／ＧＰＲＳ自动化侧报系统-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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发表于：2004-08-29 20:54:00

楼主

福建省南平市水文自动化无线测报系统（桑荣Saro GPRS-DTU成功应用于水利行业）　　福建省南平水文无线自动化测报系统，在省水利厅、省防办、省水文局的关心和支持下，在南平市延平微特电子研究所、省移动通信有限责任公司、南平移动分公司、厦门桑荣科技发展有限公司的大力协作开发研制下！从2003年底南平水文水资源勘测分局所有报汛站取消人工报汛，采用仪器自动报汛，实现报汛自动化。一、系统建设综述 1、南平市流域概况南平市位于福建省北部，地处闽江上游，武夷山脉东南侧，介于东经117°00ˊ－119°16ˊ，北纬26°21ˊ－28°19ˊ之间，东西宽230km，南北长230.4km，辖4市5县1区，总人口 304万人，总土地面积2.63万k㎡,工农业生产总值298.6亿元。改革开放二十年来，南平经济有了很大的发展，形成了门类比较齐全，有一定规模的各类产业。随着我市经济的不断发展，城市化进程加快，社会财富急剧增长, 防洪减灾任务也日益加重。境内主要河流有闽江及其三大支流建溪、富屯溪和沙溪。建溪发源于仙霞岭和武夷山脉，全长 294.7公里，流域面积为 16396平方公里；建殴以上又分为崇阳溪、南浦溪和松溪三条支流。富屯溪发源于杉岭山脉北段，全长285公里，汇流口以上流域面积13733平方公里。沙溪发源于三明市宁化县杉岭山脉，在南平市境内沙溪口左汇富屯溪后流入南平西溪，全长328公里，河口以上流域面积11793平方公里。西溪全长20公里，流经南平市区后，在市中心区双剑潭左汇建溪后始称闽江，闽江十里庵站以上流域面积42320平方公里。南平以下有吉溪、尤溪、五步溪、古田溪和大樟溪等主要支流汇入流经古田、闽清、福州、马尾注入东海。　　南平是福建省主要暴雨区之一，历年来暴雨洪灾频繁发生，人民生命财产和国民经济带来巨大损失，洪涝灾害一直是全市人民的心腹之患，严重制约着地方经济的发展，地方政府十分重视防洪和防汛抢险工作。近年来，在强化工程防洪措施的同时，还实施了一系列非工程防洪措施。建国五十多年来，建立并形成了目前的基本水文站网，提高了南平市的水文测报和防洪减灾能力，为防汛抗旱、水资源管理保护和水利工程建设发挥了重要作用。但长期以来，由于水文经费投入不足，为防洪主要信息源的水文站点萎缩，水文测验和报汛通信设施设备老化失修等问题日趋突出，成为制约防汛信息系统现代化的“瓶颈”。加强报汛站测报基础设施建设，强化水情信息采集、传输系统，尽快建成现代化的水情自动化测报系统，以提高水情测报质量，增长洪水预见期，已成为目前防洪减灾的当务之急。根据国家防汛指挥系统工程的要求，结合各报汛站所承担的具体任务，本着“统一规划、统一标准”的原则，对南平市辖区富屯溪、建溪闽江流域的中央报汛站、省级报汛站和地方报汛站（含水文站、水位站、雨量站）进行设计，进行南平水情自动化测报系统建设。 2、系统建设的必要性（1）、系统建设是防洪减灾的需要南平市属典型的亚热带季风气候区，气候温和湿润、雨量充沛、四季分明。本市是我省暴雨高发区，年内降水分布很不均匀，降雨主要集中在4－6月的梅雨季节，这一时期常生历时长，范围广的锋面雨。7－9月有时受西太平洋热带气旋的侵袭；产生台风暴雨。整个地形西北高东南低，河网密布，流域水系呈扇形分布，河道坡降大；汇流时间短，从源头到南平汇流时间不足24小时，水文预报预见期短；洪水暴涨暴落，来势凶猛，峰高量大，破坏性极强，具有典型的山区性河流特性、由于闽江三大支流地域邻近自然地理气候条件相似，所以较易形成两条或三条支流同时发洪、特殊的自然地理位置和气候条件，决定了南平是一个暴雨洪水灾害频繁的地区。历史上发生多次洪水，给南平及下游人民带来重大损失。由于地处三溪汇合口，上游建有多座大中型水库，下游有水口大型水库和省会福州市；是全省的重点防汛区，水情情报、洪水预报的时效和精度直接关系到水库的科学调度和南平、福州市的防洪安全，防汛任务重。目前，我市的水文测报手段落后，测验设施设备老化，大多采用常规仪器；雨量、水位有的采用人工观测，有的使用虹吸式雨量计和浮子式水位计，各测报站点均未安装固态存储仪器，新仪器、新设备缺乏。数据处理手段落后，水情信息传递没有实现自动化，传递时间长，通信信道单一；缺少备份，可靠性不高，发生大洪水时，很难做到测得准、报得出。这种现状难以满足目前防洪减灾的要求。与防汛抗灾工作的要求很不适应；迫切需要建设一套自动化程度高、有先进的测验仪器和报汛手段的水情信息采集传输系统，以提高防洪减灾能力，保障人民生命财产的安全。（2）、水资源配置和水环境保护的需要闽江流域水量非常丰富，径流区域分布规律类似于降水，也是上游大，下游小。径流的年际变化较大，流域径流的年内分配比较集中，与降水趋势基本一致，3－6月径流量约占全年的60％左右。各地在遭受洪水灾害的同时，还经常发生不同程度的干旱；致使城乡居民和工农业用水紧张。由于上下游建有多处水库电站，影响水量分配。要做好水资源优化配置；就必须有完善的测报设施设备，以监测掌握河道来水的质和量两种基础资料，提供分析结果，为水资源开发、利用、配置和保护服务。所以，该项目建设势在必行。（3）地方经济发展的需要南平是福建省粮食主产区，农业经济作物种类多；产量大；“工业也形成了门类开全的产业体系。随着地方国民经济建设的发展，各部门用水的增加，水资源的供需矛盾日趋尖锐，迫切需要加强对水资源的管理和宏观调控。同时，随着社会财富的急剧增加；洪灾所造成的损失也越来越大；防洪减灾任务也日益加重。急需建立一套较先进的测报系统，获得实时准确的水情信息，更好地发挥水文测报的耳目和参谋作用，为地方经济建设保驾护航，确保工、农业生产可持续发展战略目标的实现。 3、系统的建设原则和设计目标根据《国家防汛指挥系统工程项目建议书》的要求，系统的建设原则应遵循：①因地制宜、经济实用的原则，从我市的实际出发，并结合各报汛站的通信条件、现有资源和供电状况等具体情况，确定最优设计方案，以最少的工程投资，达到最佳的效益；③可靠性原则，保证在恶劣天气条件下能正常运行，确保报汛通信信道畅通；2为保证系统信息的准确、及时传递，还应遵循实时性和先进性原则；④为充分利用系统资源，满足各部门的需求，应坚持统一规划、统一标准和开放性原则。系统设计目标可归纳为：水文测验设施设备采用水文先进技术，使水位、雨量等观测设备达到部颁建设标准，实现雨量、水位数据自动采集、长期自记和固态存储；有效地提高水文信息采集能力，扩大水文资料的收集面。水情报汛通信设计目标遵照《国家防汛指挥系统工程项目建议书》提出的“半个小时之内完成全国水情信息收集任务”的要求，科学规划信息流程；应用先进设备，建立全流域实时水情信息自动采集、自动传输系统。所有报汛站采用两种数传信道，互为备份，确保报汛站的水情信息在2O分钟内准确可靠地传输到南平水情分中心的目标，并传递到省水情中心，能准确、及时地传送到有关部门。在分中心实现数据标准化管理体系，能对所有水情数据进行规范化处理、存储和转发，建立水情数据库，为水情信息查询服务；提高洪水预报精度增长预见期，为防汛抗旱提供可靠科学的决策依据。 4、系统规模和建设内容根据国家防汛指挥系统工程的要求，南平水情自动化测报系统由水情报汛站（遥测站）、水情信息分中心组成。主要包括信息采集系统、水情报汛通信系统、计算机网络系统三部分。全市56个报汛站共安装55台雨量传感器和17台水位传感器，全部安装们F－2型水位雨量数据采集仪设备，解决远距离通信传输问题，在南平水文分局中心站安装中心站水情信息接收设备，对所有十情数据进行规范化处理、存储和转发，建立水情数据库。 5、系统遵循标准和设计依据本系统建设主要依据下列文件和资料：（1）《水文自动测报系统规范》（SL61－2003）；（2）《国家防汛抗旱指挥系统一期工程总体设计大纲｝）；（3）《国家防汛抗旱指挥系统一期工程水情分中心初步设计指导书》；（4）《国家防汛抗旱指挥系统一期工程建设技术要求》；（5）《水文情报预报规范》（SL1250－2000）；（6）《水文情报预报拍报办法》；（7）《水文自动测报系统设备中继机》（SL／T180－1996）；（8）《水文自动测报系统设备遥测终端机》（SL／T18—1996）；（9）《水文自动测报系统通信电路设计规定》（SL199－97）；（10）《水利水电工程通信设计技术规程X（DL/灯训8卜1”7）；（11）水利部水资文[1999]38号“关于颁发《水文基础设施建设实施意见》的通知”；系统建设除遵循上述规范外；还应参考其它水又自动测报系统建设的经验。二、水文信息采集传输与通信组网设计水文测验的主要任务是测定江河湖库降雨量、水位、流量等水文要素自然变化情况，它是一项基础和前期工作，是防汛抗旱的耳目和参谋，其质量和精度将直接影响水情信息的实时性和准确性，影响对防汛抗旱决策的科学性、加强报

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