一、总则
1.1 编制目的
为规范水利水电工程水文自动测报系统的设计,统一技术标准,确保系统安全、可靠、高效运行,满足工程建设、运行调度及防洪减灾等对水文信息的需求,特制定本设计手册。
1.2 适用范围
本手册适用于水利水电工程(含大型水库、水电站、引调水工程等)的水文自动测报系统设计,包括新建、改建和扩建工程。其他涉水工程可参照执行。
1.3 设计原则
系统设计应遵循以下原则:
二、系统组成与总体架构
2.1 系统组成
水文自动测报系统由遥测站、通信网络、中心站(含分中心)及配套软件组成。
2.2 总体架构
系统采用分层分布式架构:
三、遥测站设计
3.1 站网布设原则
- 以满足流域产汇流计算、洪水预报和工程调度为目标,依据流域地形、水文特性、站点密度要求布设。
- 雨量站布设应控制流域面雨量,水位站应覆盖关键断面和控制节点。
- 遥测站网应与现有水文站网衔接,避免重复建设。
3.2 设备选型
- 传感器:雨量计优先选用翻斗式,分辨力0.5mm或1.0mm;水位计根据量程和精度选择浮子式、压力式、雷达式或超声波式。
- 数据采集终端(RTU):应具备多通道采集、定时自报、增量自报、查询应答、本地存储、远程诊断等功能,工作温度适应户外环境。
- 电源系统:采用太阳能浮充蓄电池供电,保证连续阴雨天正常工作30天以上。
- 避雷与接地:按规范设置避雷针、电源和信号避雷器,接地电阻符合要求。
3.3 站房与土建
- 站房应满足防风、防雨、防尘、防盗要求,机柜安装牢固。
- 水位测井或测流断面应按水文测验规范建设。
四、通信网络设计
4.1 通信方式选择
根据遥测站与中心站的距离、地形条件及公网覆盖情况,选择以下通信方式之一或组合:
4.2 通信规约
- 采用水利行业标准通信规约,如SL 651《水文监测数据通信规约》。
- 数据帧包含站号、时间、要素、数值、校验等字段,确保数据准确。
- 支持多中心上报和主备信道自动切换。
4.3 中继站设计
- 中继站选址应满足视距要求,避免同频干扰,具备供电和防雷条件。
- 中继站应具备无人值守、自动答询、故障自复位功能。
五、中心站设计
5.1 硬件配置
- 服务器:采用双机热备或集群配置,保证高可用性。
- 网络设备:路由器、交换机、防火墙,实现与遥测站及外部网络的安全互联。
- 存储设备:磁盘阵列,满足数据长期存储和备份需求。
- UPS电源:保证市电中断后系统持续运行不少于4小时。
5.2 软件功能
- 数据接收与处理:实时接收各遥测站数据,进行解码、纠错、合理性检查、插补和整编。
- 数据库管理:建立实时水情数据库和历史水文数据库,支持数据检索、统计和分析。
- 监视与报警:实时监视系统运行状态和雨水情,当数据异常或超阈值时自动报警。
- 信息发布:通过Web、短信、APP等方式发布水情信息。
- 系统管理:用户权限、日志管理、远程维护等。
六、电源与防雷设计
6.1 供电设计
- 遥测站采用太阳能+蓄电池供电,根据当地日照条件和设备功耗计算容量。
- 中心站采用市电+UPS供电,重要设备双电源冗余。
6.2 防雷接地
- 天线、传感器、电源线、信号线均需安装避雷器。
- 接地网电阻≤4Ω(或按规范),采用共用接地方式。
七、系统集成与验收
7.1 系统集成
- 完成设备安装、通信调试、软件部署,进行联调联试。
- 进行现场测试,包括数据采集精度、通信畅通率、报警响应时间等。
7.2 验收
- 依据设计文件和合同进行验收,包括初步验收和竣工验收。
- 提交竣工资料:设计图纸、设备清单、测试报告、操作手册等。
八、运行管理与维护
8.1 运行管理
- 建立运行管理制度,明确岗位职责。
- 定期检查设备运行状态,记录运行日志。
8.2 维护
- 定期巡检遥测站,清洁传感器,检查电源和通信设备。
- 及时修复故障,保证系统畅通率不低于95%。
九、附则
本手册由水利部水利水电规划设计总院负责解释,自发布之日起施行。各省、自治区、直辖市水利(水电)主管部门可结合本地实际制定实施细则。
附录:
A. 遥测站设备配置表
B. 通信信道性能比较表
C. 中心站软件功能清单
D. 相关标准规范名录
(注:以上内容为模拟编写,实际设计手册应依据现行有效的技术标准和规范,并结合工程具体条件进行编制。)
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更新时间:2026-11-01 02:09:12