SL 61-1994 水文自动测报系统规范

中华人民共和国行业标准PSL61—94水文自动测报系统规范Standardforhydrologicaldataacquisitionsystem1994-02-24发布1994-05-01实施中华人民共和国水利部发布目次1总则2水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制3水文自动测报系统的设计4水文自动测报系统的设备5水文自动测报系统的考核、验收和运行管理主编单位：水利部水文水利调度中心批准部门：中华人民共和国水利部中华人民共和国水利部关于发布《水文自动测报系统规范》SL61—94的通知水文[1994]102号根据原水利电力部1986年标准修订计划，由水利部水文司主持，原水利部水文水利调度中心主编的《水文自动测报系统规范》，经审查批准为水利行业强制性标准，其名称与代号为：《水文自动测报系统规范》SL61—94，自1994年5月1日起实施。本规范由水利部水文司负责解释。各单位在实施中如发现问题，请及时函告主编单位和部水文司。本规范由水利电力出版社出版发行。1994年2月24日页码，1/26中华人民共和国行业标准2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ为适应我国水文自动测报系统的发展，做好水文自动测报系统规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，特制定本规范。1.0.2本规范适用于江河、湖泊、水库、水电站等水文自动测报系统的规划、设计、建设和运行管理。1.0.3水文自动测报系统属于应用遥测、通信、计算机技术，完成江河流域降水量、水位、流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。1.0.4按水文自动测报系统规模和性质的不同可分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网。水文自动测报基本系统由中心站(包括监测站)、遥测站、信道(包括中继站)组成。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统联接起来，组成进行数据交换的自动测报网络。1.0.5新建水利、水电工程需要建设的水文自动测报系统，应作为工程规划设计的组成部分，并将系统的建设纳入工程建设一并实施。1.0.6本规范中涉及水文测验、水文情报预报的精度要求，应按有关的国家标准和行业标准的规定执行。2水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制2.1基本资料收集和可行性论证2.1.1进行水文自动测报系统的规划设计，应收集下列基本资料：(1)计划建设水文自动测报系统地区的大比例尺地形图。(2)流域内已建水文站网、报汛站网、邻近地区遥测站网方面的资料。(3)流域的气象、水文资料：包括重要水文站的最高最低水位、短历时暴雨雨强、洪水产流汇流时间、洪水传播时间、防洪标准和洪水灾害，降雪量占降水量的百分比，最高、最低气温，相对湿度的平均值和最大、最小值，日照时数最少的持续时间等特征资料。(4)雷电情况与地震烈度。(5)已建和计划建设的水利工程布局，以及重要水利工程的技术资料。(6)现行的水文预报、防洪调度方案，预报和调度工作的要求。(7)流域内无线电台设置情况和发展规划。(8)流域的社会经济、交通、供电和通信情况。2.1.2建设水文自动测报系统的可行性论证包括：(1)依据建设目标、功能要求，所在地区的水文气象特征与地形条件，当前国内外的技术、设备状况，论证实现建设目标的技术可行性。(2)分析估算所建系统在防洪、水利调度诸方面可以取得的经济效益和社会效益。(3)编制投资框算，提出系统建成后运行管理所需的人员与年度经费计划。2.2水文自动测报基本系统的规划2.2.1进行基本系统规划，是通过对当前和远景的建设目标、任务和效益的分析论证，确定系统功能和建设规模，为编制可行性研究报告和进行设计提供依据。规划内容为：(1)布置遥测站网。(2)规定各类遥测站向中心站报送的数据类别、频度以及和外部进行数据交换的任务。(3)规定系统功能和主要技术要求。(4)初步选定遥测站通信设备的工作频率。(5)提出土建工程要求。(6)提出建设规模和分期发展计划。页码，2/26中华人民共和国行业标准2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ根据预报和调度的需要，按照下列规定布设和调整遥测站网。2.2.2.1按测报数据类别的不同，遥测站分为水文遥测站(包括水文站、水库站、闸坝站)和雨量、水位遥测站两类。应在流域的水文和报汛站网基础上，以满足控制测区水、雨情变化和预报、调度需要为目标，布设遥测站网。2.2.2.2为了既保持水文资料的连续性，又尽可能减小组建通信网的困难，应按下列要求布置遥测站点：(1)水文，水位，水库，闸坝站一般不得变更其位置。(2)所设代表性雨量站，可按既满足通信要求，又能取得代表性较好之降水资料的原则调整其位置。(3)对于既是代表性雨量站又是控制降水量长期变化规律的基本站，如通信条件很差，允许另建一遥测雨量站满足水文预报的需要。(4)无人值守，委托管理的遥测站，要尽可能设在靠近居民点，交通方便，便于维护看管的地点。(5)水位遥测站的测井和设在闸坝上下游的水位遥测站的位置选择，应符合GBJ138—90《水位观测标准》的规定。2.2.3遥测站的观测项目和报送次数，应按测站类别和预报、调度的需要规定。根据当前的技术条件，可按由遥测端机自动完成雨量、水位、闸门开度的采集和报送，目前尚不能进行自动测报的流量、含沙量、蒸发量以及河道断面等则按通过人工置数装置报送进行设计。2.2.4根据建设目标和近期发展计划按下列要求规定水文自动测报基本系统的功能和主要技术要求。2.2.4.1规划阶段应对下列系统功能提出具体要求：(1)中心站完成一次全部遥测站巡测、预报作业和调度方案分析计算的时间要求；对中心站随机召测单站数据和定时巡测的要求；巡测的最小时间间隔的要求。(2)中心站对接收水情电报、电话报汛、传真信息的要求，以及和外部进行信息交换的要求。(3)中心站对系统工作状态的监测功能。(4)中心站的数据处理功能：如需要整理、打印和显示的水文图表之种类、格式；数据合理性检查与缺漏插补；完成预报和调度作业的处理任务；需联机存储的数据类别、数量和存贮时间。(5)测站是否应具有在当地显示水位、闸门开度和时段降雨量、越限报警、遥测设备自动检测、电源报警的功能。(6)防雷要求。(7)系统可靠性的要求：如设备的平均无故障工作时间，数据传输可靠性与误码率，备用措施等。2.2.4.2为使系统能可靠运行和便于管理，在规定系统功能时，还应满足以下要求：(1)系统应能可靠运行，特别是在暴雨洪水灾害时期能及时准确地报送水、雨情数据，按时发布洪水警报和预报。为此，应采取增加备用设备，提高中继站和重要测站设备可靠性的措施。(2)不应强求系统承担可能会影响可靠性的任务。一般情况下，不应要求水文自动测报系统承担通话任务。(3)遥测站的设备应力求结构简单、可靠、省电。(4)应为系统扩展留有余量，如与其它系统间的联系、增加遥测站、增加测报参数、扩展中心站软件功能等。(5)对承担着测报水情和积累水文资料双重任务的遥测站，要配备数据存贮记录装置，以逐步改变遥测站和人工观测站平行工作的状况。2.2.5根据本地区无线电台设置情况、地形条件和联网传送数据的需要，按照必须避开同频干扰，尽量避开其它干扰的要求，从国家无线电管理委员会分配给水文遥测的频段中初步选定系统的工作频率。2.2.6根据各遥测站的地形、交通条件、河道情况与居民点的距离等，提出遥测站站房结构、尺寸，水位测井，天线塔和中心站机房等土建工程应满足的基本要求。2.2.7根据防洪、洪水预报和调度的需要提出系统的建设规模，根据资金、人力、技术条件制定分期建设的目标和计划。2.3水文自动测报网规划页码，3/26中华人民共和国行业标准2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ水文自动测报网的规划，应根据联网的各基本系统的规划、设计和各级防汛部门对遥测数据的需求，确定网络规模、信息流向、信息量、信息交换的次数和内容，以及各节点站的功能。2.3.2当测报网所在地区已建成或即将建成水利行业的计算机网络时，应依靠该网络的数据传输系统组建水文自动测报网。若不具备上述条件则应作为独立系统进行规划和设计。2.4可行性研究报告的编制2.4.1可行性研究报告是项目报批和进行设计、鉴定、验收的依据，应由建设单位根据规划工作报告自行编制或与承建单位共同编制。其内容应包括：(1)建设目标。(2)遥测站网布设。(3)功能要求和主要技术指标。(4)选用的工作体制，数据传输通信方式，遥测电台的工作频率。(5)系统和设备可靠性的要求。(6)对开发数据处理和预报、调度作业软件的要求。(7)对遥测站房、水位测井、天线塔、中心站机房等土建工程的要求。(8)考核、验收办法。(9)进度要求。(10)附件：包括系统设计所需的明细资料，如遥测站一览表等。3水文自动测报系统的设计3.1系统的组成3.1.1水文自动测报基本系统的功能框图，如图3.1.1所示。由于各实际系统功能要求不同，其组成也不尽相同。页码，4/26中华人民共和国行业标准2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ水文自动测报系统功能框图(1)传感器：完成水文参数的原始测量。(2)编码：包括信源编码和信道编码，存贮记录装置一般接在信源编码器的输出端。信源编码的功能，是在一定保真度条件下，将水文参数变换成数字信号，并解除信号间的内在关联，以压缩原始信息的信息量。信道编码的功能，是将信源编码器输出的数据信号转换成符合一定规则的数码，以达到适于信道传输，便于纠、检错的要求。(3)解码：解码过程是编码过程的逆变换。信道解码是根据信道编码规则，将收到的信道码变换为信源码，并检查和纠正数据传输中的差错。信源解码是将信源码复原成水文参数。(4)调制和解调：为了将编码器输出的数字信号送到远方收信点，必须对所用载波进行某种调制，然后页码，5/26中华人民共和国行业标准2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ用已调载波传输信号。调制器的作用是把数字信号变成适合信道传输的已调载波信号。解调器则是把接收到的已调载波信号恢复成数字信号。(5)信道：包括传输电信号的媒质和通信设备。在传输过程中对数据通信有两方面的影响，即信道本身传输特性的影响与外界干扰的影响。(6)传输控制：对数据的发送和接收全过程进行时序和路径控制。(7)差错控制：发现和纠正数据在传输过程中发生差错的措施。(8)报警：当出现水文参数超过警戒值、设备故障等异常情况时发出报警信号。(9)数据处理：包括对水文数据进行合理性检查、整理、打印、存贮，进行预报和调度作业等。3.1.2水文自动测报网是以基本系统中心站作为节点，通过中心站计算机系统(DTE)的标准端口、数据通信设备(DCE)、信道、数据交换设备(DSE)，把这些基本系统和上级中心站联接起来组成的数据通信网(网络结构如图3.1.2所示)。该通信网在网络软件的支持下，把各个基本系统收集到的遥测数据迅速地传送给网内的防汛和水利管理部门，满足共享信息的要求。图3.1.2数据通信网组成框图3.2系统设计任务和工作内容3.2.1水文自动测报系统设计的任务是按照系统可行性研究报告的要求，选择系统工作体制和组网方案；分配系统各组成部分的技术指标；确定各类接口的技术标准；提出数据采集、传输和处理各部分的设计要求；制定软件