浅谈长潭水情自动测报系统改造

【摘要】水情自动测报系统的传输方式随着通信技术和网络技术的发展而逐步多样化，从以前的自报式工作体制转化为查询应答式工作体制，这为水库的防洪和兴利调度提供了有力的保障。本文通过对长潭水情自动测报系统的改造来对新一代水情遥测数据传输设备CDMA/GSM通信的传输方式、功能特点、维护要点等方面的介绍。

【关键词】水情自动测报系统;系统改造;通信方式

一、概况

长潭水电站位于韩江上游的梅江支流石窟河上的长潭峡谷中，是一座以发电为主，结合防洪、改善航运、灌溉等综合利用的中型工程。长潭水库属不完全季调节水库，水库总库容1.72亿立方米。由于长潭水库库容系数仅达到3.2%，调节能力差，在防汛期间洪水过程暴涨暴落，加下游防洪任务重，给防洪调度带来了很大的障碍。长潭水情自动测报系统自1993年投运以来，及时准确传递雨水情信息，在水库防洪、优化调度方面发挥了重要作用。但近年来随着水情自动系统的设备老化，信号干扰等问题的频繁出现，给水库的防洪调度造成了影响。

长潭水情自动测报系统是由13个遥测站、1个中继站和1个中心站组成，长潭流域遥测站布置图如图一。此系统1993年系统开始投入运行，由南京水利水文自动化研究所承建，采用超短波信道通信，自报工作方式。

图一 长潭水情自动测报系统测站布置图

二、水情自动测报系统存在的问题

1.设备老化

1993年至今，由于野外环境下工作，无人值守，电台、控制仪等测站设备早已老化，故障频出。经过多年的使用，随着遥测站设备的不断升级，水情相关设备已停止生产，备品备件不足。这对设备的可靠稳定运行构成了很大的威胁。

2.信号干扰

由于超短波设备的使用范围扩大，使得测站频率干扰，数据量增加，从而导致遥测站蓄电池的耗电量增大。同时，中心站接收大量错误信息。

3.测站雷击、维护

（1）水情自动测报系统只设1个天马寨中继站，由于中继站设在位置偏远的高山上，无人值守，交通不便，为中继站的管理和维护造成很大的影响。（2）一般情况下，电台天线位置处于空旷且较高地带，在雷雨季节经常遭受雷击导致损坏。当天马寨中继站发生故障后，除了长潭坝上、长潭坝下测站外，流域内水情自动测报系统的11个测站的信号均中断。

近年来，由于各种原因造成天马寨中继站通信中断，直接影响了整个水情自动测报系统的安全性、可靠性，严重影响水库的安全度汛，对水库防汛和电站调度造成较大的影响。

三、改造后系统功能

（一）中心站

1.网络安全

网络分三个区，MIS网与外网之间配置防火墙，外网与内网之间配置正、反向网络安全装置。外网数据向内网传输时经过反向隔离装置，内网数据向外网传输时经过正向反向隔离装置。

2.数据安全

由于CDMA信道传输是经过公网接入系统，为了提高网络安全，在公网与三区之间增加防火墙，水情数据在三区接收存储后，经反向安全隔离装置传至二区。

3.闸门数据接入

闸门数据接入后，由原来的人工报送、录入转化为网络自动传输，大大提高了水务计算的效率。同时避免了人工报送、录入环节中的错误，为水文资料的准确性提供了保障。

4.水务计算方面

服务器更换后，由2007年配置的戴尔（DELL PowerEdge 2950）服务器更换为浪潮（NF8560M2、NF5270M3）服务器，服务器硬件配置有了很大的提高，硬件故障问题得到解决，有效地提高了水务计算运行速度，加快了水务计算工作。

5.短信提醒、报警功能

人工对实时水情数据、网络状态自定义报警类型、报警值，通过短信模块把水情信息定向发送至相关人员手机。当发生水情、雨情发生变化或设备故障时发出警报。

（二）遥测站

长潭水情自动测报系统升级后各遥测站直接与中心站通信，不再启用中继站。为确保通信的可靠，系统具备CDMA、GSM双信道，主通信方式和备用通信方式为不同的通信运营商。一般情况下，以主通信方式为主，当主通信方式失败情况下，能自动切换到备用通信。升级改造后遥测站结构图如图二所示。

图二 长潭水情自动测报系统测站结构图

改造后，水情自动测报系统的工作体制为自报和查询―应答混合方式。系统升级后具备如下功能：（1）定时自报功能：按预先设置的定时时间间隔，向中心站发送当前的水位、雨量数据，同时包括测站蓄电池电压、机箱温度等参数。（2）人工召测功能：当水情、雨情数据丢失时，可以人工对遥测站进行召测。（3）自维护功能：定时工况报告、低电压报警、掉电保护以及自动复位等项自维护功能。

四、结束语

长潭水情自动测报系统升级改造后，通信方式由超短波改造为CDMA/GSM模块通信，有效地提高了系统的安全性和可靠性，为长潭水库的防洪、优化调度提供了有力的保障。由于系统不再启用天马寨中继站，也为水情遥测系统的维护工作带来了很大的便利。同时中心站设备的更换，服务器配置的提高，有效地提高了系统的稳定可靠运行。

参考文献

[1]刘水泉.GSM/GPRS 短信技术的水情自动测报系统研究[J].山西省水文水资源勘测局.1006-8139（2010）02-81-03.

[2]刘从新，曾维鲁，袁建伟.GPRS在水文监测和报警系统中的应用[J].水电自动化与大坝监测，2004，（04）.

[3]曹翊军，曹年红，周海.一种新型的GPRS/CDMA水情自动测报系统[J].水电自动化与大坝监测，2009，（02）.

作者简介：姜洪友，男，大学本科，助理工程师。