水库水情自动测报系统实施计划方案.doc

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1、水库水情自动测报系统实 施 方 案 目 录第1章 系统简介11.1 系统介绍11.2 系统构架11.2.1 现场部分21.2.2 中心工作站31. 3 预报系统模型及分析方法选择3第2章 系统功能和性能52.1系统功能52.1.1采集功能52.1.2存储功能52.1.3数据通讯功能62.1.4管理功能62.1.5自检功能62.1.6防雷抗干扰功能62.2系统性能72.2.1先进性72.2.2可靠性72.2.3兼容性92.2.4可扩充性92.2.5易维修性92.2.6经济性9第3章 系统设计依据和原则103.1 系统设计103.2 系统设计依据103.3 系统设计原则11第4章 监测项目和测点布

2、置12第5章 设备选型及安装方案135.1 监测设备选型135.1.1 水位传感器135.1.2雨量传感器135.1.3电源部分145.1.4 遥测终端RTU165.1.5 避雷器175.2 监测设备安装方案185.2.1 电台的安装及调试185.2.2 雨量传感器的安装195.2.3 水位计的安装及调试195.3.4水情遥测终端的安装205.3 避雷系统26第6章 水情自动预报软件设计276.1 项目总体方案及实现目标276.2 总体构成及子系统296.2.1 系统总体构成296.2.2 专业功能336.3 信息输入模块336.3.1 系统结构方案336.3.2 水雨情遥测数据镜像346.3

3、.3 水雨情数据查询修改346.3.4 气象预报信息录入366.3.5 水库基本信息查询修改366.3.6 预报参数查询修改376.3.7 工作内容及实施策略376.4 水雨情查询模块376.4.1 实时监视386.4.2 图形基本操作386.4.3 数据查询操作396.4.5 雨量图形查询426.4.6 水情图形查询456.4.7 水雨情报表查询456.4.8 工作内容及实施策略466.5 实时洪水预报模块476.5.1 系统结构方案476.5.2 自动滚动预报486.5.3 入库洪峰水位经验预报486.5.4 半分布式新安江模型预报496.5.5 河道洪水预报516.5.6 入库实时预报模

4、型516.5.7 预报洪水分析536.5.8 预报方案评价536.5.9 工作内容及实施策略556.6 预报成果管理与输出模块566.6.1 预报结果维护566.6.2 预报成果保存与查询576.6.3 预报成果网页查询576.6.4 预报成果上传586.6.5 工作内容及实施策略59第7章 项目预算60第1章 系统简介1.1 系统介绍某水库水情自动测报系统根据设计要求，在河道两旁建设2个水位观测站、1个雨量观测点，选用已建设好的20个雨量监测站点，使用无线数传电台传输方式，与某水库管理所信息中心连接起来，完成对某水库水情的自动监测，并采用是以新安江三水源模型为基础的降雨径流自动预报为主的水情

5、自动预报系统，供管理者决策。建成后的系统可快速地对所辖范围内各类报汛站的水雨情信息进行传送，能够快速收集、检查、纠错，能够自动进行标准化处理，经处理后的水雨情信息能够自动转发目标地点。本水情监测预警系统仪器设备精良，技术先进，结构简单，运行灵活，造价合理，维护方便。系统应用先进的技术和设备，实现雨量水位自动测量、数据长期固态存储、自动进行数据传输，为各级防汛指挥部门提供准确、及时的实时雨、水情信息，为防汛调度决策和抗洪抢险、救灾指挥提供科学依据，满足某水库科学调度的需要。建成后的水雨情自动监测系统将具备以下功能：（1）5分钟将所有报汛站的雨水情信息准确传到分中心；（2）向某水库管理所信息中心发

6、送水情信息；（3）水情分中心远程下载端站存储的资料；（4）随时召测当时的水位信息和能按一定条件重复报送雨量信息；（5）在水雨情中心检测端站仪器工作情况和调校工作参数；（6）端站具有人工置数功能；（7）系统统一授时；（8）系统节能环保，作业稳定，安全可靠；（9）系统扩展性好。1.2 系统构架本水情监测系统按照位置分布可分为两大部分，一是中心工作站，二是现场部分。中心站分为智能监控终端CCU和网络设备组成。现场部分按照功能又可细分为检测执行机构和数据终端(RTU)两部分。检测执行机构继续分为检测部分和执行部分; 数据终端(RTU)继续分为数据输入输出模块、数据通讯部分、电源部分三个部分.(见现场部

7、分功能结构框图)图1-1 系统总体构架图图1-2 现场部分功能结构框图 1.2.1 现场部分1.2.1.1检测执行机构分为检测机构(现场仪表)和执行机构两部分。1.现场仪表.完成监测过程的第一步,把被测降雨量、水位物理参量信号转化成电信号的过程, 转化成的电量号被数据输入输出模块采集到,在数据输入输出模块内部转化成数字信号以便进行进一步处理。2.执行机构.完成控制过程的最后一步,根据数据输入输出模块输出的电信号执行相应的动作。1.2.1.2数据终端(RTU) 数据终端(RTU)分为数据输入输出模块、数据通讯部分、电源部分三个部分1.数据输入输出(I/O)模块：数据终端的核心部分,主要有三个功能

8、:一是把现场仪表输入的电信号转化成数字信息,并把这些数字信息传送到监控中心的计算机中；二是把监控中心计算机发送来的控制信息转化成相应的电信号,输送到执行机构,以完成控制过程；三是数据通讯功能,完成和上位机或其它设备的数据通讯。2.数据通讯部分：数据输入输出(I/O)模块和监控中心的数据传输通道,分有线和无线方式。3.电源部分：为数据输入输出模块、电台、调制解调器、仪表等提供直流电源。常用的直流电源有+5V、+12V、+13.8V、+24V几种.电台基本采用+13.8V电源,仪表常采用+24V电源。电源部分对整个RTU工作的稳定性有重大影响,所以必须充分做好系统电源配置分析。1.2.2 中心工作

9、站中心工作站的主要硬件设备有计算机、通讯主机、打印机等必需的设备.计算机用来运行监控系统软件(常称作上位机软件),即可以用PC微机,也可以用工控计算机,还可以把多台计算机组成计算机网络,实现数据共享。通讯主台用来和监控系统的各个数据终端(RTU)进行数据通讯,它包括电源、无线调制解调器、电台、馈线、全向天线等。此外,还有模拟屏、投影仪、多屏卡、分频卡、触摸屏等可选部件,可根据实际需要选用。根据设计要求，系统接入无线发布平台，将监测数据发送到各管理者的移动终端。1. 3 预报系统模型及分析方法选择本次*水库水情预报系统方案思路：以*水库降雨径流关系曲线与单位线汇流(API模型）为基础，结合新安江

10、三水源模型理论与应用（洪水预报）对*水库的降雨径流预报进行研究与分析，建立适合当前流域特性的降雨径流与洪水预报模型及软件。方案的主要构想：按*水库流量分级分“断”提供不同的预报方法，根据不同断面（筱溪、柘溪）制定更加详细的不同降雨特性的降雨径流相关图表；制作分断面的单位线汇流模型，对*水库断面的单位线进行分类整理修正，分析出符合当前流域汇流方式的各类单位线，制定3小时时段单位线，新分析出的单位线应对降雨的主要区域划分具有明确的可判断性；入库洪水的传播应以紫平铺水库下泄流量考虑梯级电站对洪水演进的影响与库区的汇流进行按不同的洪水传播时间进行组合预报入库流量；按旬分析得出流域的产流系数；建立符合流

11、域气象预报模式的降雨径流预报软件； 提供符合相关标准的*水库水文资料整编模板与软件，并提出*水库历年水文资料的整编报告。分析水库流域内水库对*水库径流预报的影响，并提出考虑这样影响的预报模型。某科技有限公司技术人员曾参与了国家水情测报规范的编制工作，参与了水情信息传输与分析处理软件的开发工作，借鉴了了南京水利水文自动研究所、长江水利委员会水文水资源研究所、中国水利科学研究院等水情信息传输与处理软件的优点，在此基础上进行了深入细致的研发工作，开发出了独具特色的水情信息传输分析软件系统，该软件系统具有功能完善、稳定可靠、界面友好、实时性好、通用性好、扩展性好等优点。第2章 系统功能和性能2.1系统

12、功能2.1.1采集功能(1)中央控制方式：由监控主机发出命令，测控装置接收命令、完成规定的测量，测量完毕将数据暂存，并根据命令将测量数据传送至监控主机内存储；(2)自动控制方式：由各台测控装置自动按设定的时间和方式进行数据采集，并将所测数据暂存，同时传送至监控主机内存储。(3)特殊条件下自动控制方式：在汛期或其它特殊情况下，电源和通讯完全中断,各测控装置能依靠自备电源继续进行自动化巡测，如每天巡测2次可维持运行一周，所有测值全部自动存储，等待故障修复后提取。监测数据的采集方式有：自动测量、巡回测量、定时测量、人工测量。采集周期根据工程要求，运行人员可在监控主机或信息管理主机上设定或修改监测周期

13、。监控主机对RTU传输来的原始测值自动进行数据处理，若采集的数据越限将自动报警。（1）实时数据采集及传输：水情自动测报站实时自动采集数据并通过无线信道发送出去；（2）自适应数据采集：可现地设置RTU的监测参数起报标准；（4）具备超限报警功能和自检功能，设备定时自检，并将设备工作状态发送出去；（5）设备功耗低，采用蓄电池组和太阳能电池板浮充方式长期工作，在连续阴雨15天以上时仍能有效的工作；（6）设备能在恶劣的天气环境下和无人职守情况下正常运行，数据采集端可靠性MTBF大于10000小时。2.1.2存储功能系统所有实测数据分三级存储：测控装置可暂存所测数据，存储容量为128KB，存满后自动覆盖；

14、监控主机接受所有测控装置的监测数据，自动检验，对超差数据自动报警，检验后的数据存入数据库中；合格监测数据包括人工监测数据和巡视检查信息全部存入信息管理系统数据库中，可存档或进一步处理。系统可对接收数据库的数据信息进行重新组织，自动删除接收数据库里的冗余和不合理数据、提取接收数据库里的特征数据并加以处理，使之成为能正确反映监测区域的水位、雨量等水情要素变化过程的数据。2.1.3数据通讯功能信息中心站可对现地测控装置的远程控制功能；通过有线、光缆、电话线、微波、无线、宽带网等与上级管理部门的计算机之间通讯，实现远程监控，也可与局域网联网，实现资源共享。 无线RTU采用MC39i内核，基于移动通信网

15、络，与数据中心接口设备一起提供透明数据传输通道，组成用户专用数据网络。定时向中心发送数据：根据事先设置的发送数据间隔向数据业务中心发送水情数据和接收命令数据，数据收发完毕，自动断线。当有用户数据传输时，立刻发起连接：当有用户数据传输时， 连接移动数据通信网络并登录数据业务中心，传输数据并等待回执和命令，然后自动下线。2.1.4管理功能监控主机有监测数据的一般管理能力，并有信号超限报警功能。信息管理主机作为系统的综合信息管理中心，具有在线监测、数据库管理、测点管理、安全管理、系统管理等。包括数据的人工/自动采集、测值的离线处理、工程档案资料、报表制作、图形制作、浏览器、辅助工具、帮助系统等内容。

16、2.1.5自检功能系统具有自检功能，可对测控装置内的数据存储器、CPU、时钟、供电状况、电池电压和测量电路进行自检，监控主机和信管主机可显示状态信息，以便及时维护系统。2.1.6防雷抗干扰功能在系统的供电线路、传感器到测控装置的入口、通讯线路及计算机房等重要部位均设有防雷设备，采取三级防雷保护措施，确保系统在雷击和电源波动等情况下能正常工作。电源和通讯线路可防1500W雷电感应，传感器输入口可防600W雷电感应。2.2系统性能某科技有限公司开发的具有自主知识产权的水雨情自动监测信息系统能够完成对流域内降雨和水位的自动监测、整编、分析、预报工作。流域水雨情自动监测系统总体功能是自动采集、传输和处

17、理实时水雨情数据，及时了解流域水雨情实况，提高河道信息测报水平、实现水情测报自动化、资料整编电算化。其具体性能如下：（1）信息中心站接收所有18个遥测雨量、水位站数据资料的时间不超过5分钟，并预留未来20个采集站点数据资料的系统冗余；（2）执行一次区域自动测报站数据采集并完成数据传输、处理、入库的时间不超过15分钟；（3）工作方式：自报方式；（4）可自动采集水位和降水数据，定时、适时地传输数据；（5）各项设备要符合结构简单、可靠、低功耗的原则，所有自动测报站都能在无人值守的条件下工作；（6）能长期地、特别是在暴雨洪水等恶劣天气条件下可靠地工作，应避免因中心站出现故障而丢失成片的水情数据；（7）

18、数据超限告警及设备故障告警；（8）通信畅通率应大于98，系统误码率不大于110-5；（9）能与其它有关的计算机网络系统进行数据通信；（10）系统MTBF大于10000小时；（11）具有可靠的防雷措施；2.2.1先进性某科技有限公司自主研发的水雨情自动监测系统，同国际上的几种先进产品如美国的Geomation 2300系统，SINCO的IDA系统，意大利的GPDAS系统是相当的，系统功能、技术性能和总体结构都很接近，且在中国各水库、流域管理机构应用时更具有优越性，更适应中国的监测仪器。如在差动电阻式仪器测量方面采用了消除导线电阻及芯线电阻变差影响的五芯测量技术，这项性能优于国外系统。2.2.2可

19、靠性 某科技有限公司的水雨情自动监测系统在研制和生产过程中特别注意提高系统可靠性。和国内现有水雨情自动监测系统比较，*水雨情自动监测系统处于领先地位，表现在下述方面：（1）系统具有总体结构上的优越性，因测量、控制和数据储存等重要功能均分散到每一台RTU上，由若干台RTU组成系统。当单台或少数测控装置发生故障时，只有与发生故障的测控装置连接的监测仪器不能测量，整个系统并不会停测。系统的数据总线中通讯和数据传输均为数字量，不仅对当地网络要求较低而且抗干扰能力特强系统在数据总线上又设置了防雷保护盒过流保护器及其他保护措施，因此使系统的可靠性大大提高。（2）系统具有功能上的优越性，系统不仅有中央控制功

20、能，即由前方的监控主机发出数据采集命令进行全系统的巡测或选测，而且有自动控制功能，即由数据采集网络各节点上的测控装置自动进行巡测且存储、发送数据。在特别严重的运行情况下，例如特大洪水，厂房不能发电，电源中断，总线破坏等，各RTU仍能在一周之内自动巡测和储存数据，避免数据丢失，确保自动化采集的可靠性。（3）系统采取了多级备用措施，最大限度地保障监测数据的连续性。（4）系统能适应现场的工作环境，具有三级防雷、抗干扰措施，电源和通讯口可防1500W雷电感应，传感器输入口可防600W雷电感应，故具有足够高的防雷、抗干扰性能，能长期可靠地稳定运行。（5）系统的电路板，经过防潮、防霉、防腐蚀处理。元器件经

21、过老化筛选，出所前经过长时间系统考机，现场运行时可靠性已达浴盆曲线平稳阶段，因此故障率低，寿命长。采用进口密封防潮机箱，设置了加热驱湿器件，具有长寿命、耐低温、抗干扰、抗潮湿的优良性能，可保证长期在水工环境中稳定运行。（6）系统设备的平均无故障工作时间(MTBF)不小于10000小时。（7）系统考核可按每周一次计算系统运行次数和数据采集次数： 传感器和RTU测量通道故障影响的数据个数传感器年运行的监测数据个数和的2%。 RTU和监控主机故障引起的缺失监测数据个数RTU和监控主机年运行监测数据个数和的2%。（8）数据采集系统测得的监测数据准确可靠，系统的监测精度满足以下要求：人工测量和自动化测量

22、的绝对误差(超差数据5%)。2.2.3兼容性 本系统RTU可接入各类监测仪器(传感器)，即步进式、差阻式、振弦式、电感式、电容式、差动变压器式、可变电阻式、浮子式以及输出标准信号(电压、电流、频率)的传感器，基本上兼容了我国所用的各类国内外监测仪器，对于个别尚未接入的品种也可根据用户选择采取的软硬件接口或变送器予以接入。在这一方面，本系统兼容性优于国外系统。例如国外系统不能接入五芯差阻式仪器，本系统不仅可接四芯差阻式仪器，还可接入五芯差阻式仪器。又如进口振弦式仪器的激振电压为5V，而国内振弦式仪器的激振电压高达160180V，本系统均可接入测量，这是国内现有其他振弦式仪器的测量仪表或测量装置所

23、做不到的。2.2.4可扩充性系统采用现场数据总线或其他通讯方式将各测控装置连成总线拓扑，便于扩展和分期实施，在系统扩展时不需要对已有系统进行改动或停测。由于同一RTU可接入各类监测仪器，因此只要延伸数据总线，增加测控装置即可将系统扩大。当系统分期实施时，设计时对每期工程已预先划分，后期工程将更加易于续建。2.2.5易维修性系统具有自检自校功能，同时显示故障信息，便于维护和修复。运行人员只要针对故障信息更换备用线路板或零配件即可恢复运行，一般故障修复时间不会超过半小时。对于运行人员无法修复的故障，我们维修人员到达现场恢复运行的时间不超过12小时。同时，我们将从远传监测数据了解系统运行情况，以便主

24、动协助运行人员维护管理。2.2.6经济性利用无线通信方式接入遥测雨量站，极大地降低了遥测雨量站建设成本。第3章 系统设计依据和原则3.1 系统设计 根据测点设置，布置1个自动雨量站，2只水位计，选用已建设好的20个雨量监测站点。根据测量断面的位置，考虑到系统的可靠性和经济性以及仪器可达到的测量距离，各观测点使用无线数传电台传输方式，并在信息中心内配置安装无线传输模块。信息中心配置监控主机1台、管理主机1台、UPS 1台、稳压电源1台，管理主机内安装信息管理软件及数据分析软件，监控主机内安装数据采集软件。3.2 系统设计依据某水库水情自动测报系统设计依据主要有： 防洪标准(GB50201-94)

25、； 水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000) ； 水文情报预报规范SL2502000； 水文自动测报系统技术规范SL612003； 水文自动测报系统设备遥测终端机（SLT1801996）； 水文基础设施建设及技术装备标准（SL276-2002）； 水利水电工程自动测报系统设计规范（DL/T5051-1996）； 水工建筑物测流规范（SL20-92）； 通信技术导则； 中华人民共和国国家标准（UPC/G13）； 计算机站场地技术条件（GB2887-88）； 计算机站场地安全要求（GB9361-88）； 电子计算机系统安全要求规范； 国际电气电子工程师协会标准（IEEE）； 国际电工

26、委员会标准（IEC）； 中华人民共和国产品质量法； 全国水利信息化规划纲要； 国家防汛抗旱指挥系统工程总体设计报告； 国家防汛抗旱指挥系统工程计算机网络系统设计指导书。3.3 系统设计原则某水库水情自动测报系统设计中遵循下列原则： （1）雨水情自动测报系统要满足上述两个行业标准的技术要求。（2）充分考虑原工程特点，选择必要的监测项目和测点。监测点的布置，既要保证监测点的位置具有代表性，又要体现其特殊性。（3）全面、准确地反映河道工作性态，及时发现异常迹象，有效地监视河道安全，为运行管理提供可靠的资料，满足河道现代化管理的需要。（4）监测系统的设计和选型，既要先进又要实用。在满足安全监测要求的前

27、提下力求经济合理。（5）配置相应的软件，实现河道安全监测数据的自动整理和分析。第4章 监测项目和测点布置 根据*坝址以上水文特性和现有资料条件，初步拟定*水文预报方案以紫坪铺水库下泄流量为控制，区间以降雨径流预报方案为主，方案的编制可对现有的产汇流模型深入研究后确定。*江干流彭山水文站以上，由紫坪铺水库水情自动测报系统及相应测站作出彭山水文站测报方案，彭山洪水由紫坪铺水库下泄洪水过程与彭山紫坪铺区间洪水迭加。彭山水文站以上流域内有水文气象部门所设雨量站130余处。这些站观测年限多在30年以上，基本上能反映全流域的气象特征。本次*航电枢纽站网规划主要考虑施工及运行需要，根据预报方案设想，在充分利

28、用现有站网的基础上，规划布设有代表性的水（雨）情测报控制站。 施工期初步拟定站网布设如下： 1）水文、水位站系统内设置*江干流紫坪铺、彭山2个水文站和*航电枢纽坝上水位站；彭山紫坪铺区间面积7997 km2，区间来水较大，南河增设1个控制性水文站。2）雨量站布站时，按充分利用现有站点、暴雨中心比其它地区密、地形变化复杂地区比其它地区密的原则，在编制区间洪水预报方案时，本次初步选定：安德铺、陴县、温江、龙泉驿、双流、正兴、钻洞子、万家场、元通、双河场、和平、新新场、大邑、麻子坝、水口、夹关、新津、仰溪、浦江、唐场、搽耳岩20个雨量站作为雨量遥测站，均为现有雨量站，暂不新增雨量站，单站平均控制40

29、0km2集水面积。第5章 设备选型及安装方案 为了实现某水库水情自动测报系统要求，需在河道上安装水位计和雨量计等监测仪器。根据水情测报技术标准和规范，结合*水库监测项目及该项目的设计原则，选定某水库水情自动测报系统的数据采集端的仪器设备，现将有关仪器选型以及所选仪器的性能、技术指标说明如下。5.1 监测设备选型5.1.1 水位传感器选用浮子水位计应用于库前水位站,型号：WFH-2型细井式遥测水位计，生产许可证号：XK341320018。符合以下要求：(1) 测量范围： 0-40.95m；(2) 测量精度：1cm ； (3) 水位变率：100cm/min； (4) 测量误差（准确度）：在全量程范

30、围内95%测点的允许误差为2cm，99%测点的允许误差为3cm；(5) 输出码制：格雷码(6) 工作环境：温度-40+60，湿度95%。当前最常用的是WFH-2型细井式遥测水位计，可测量天然水体水位的变化，适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸、地下水、大坝测压管及各种水工建筑物处的水位测量。本仪器传感部分的浮子直径小、测井结构简单，造价低廉，安装方便。5.1.2雨量传感器型号：JDZ05型翻斗式遥测雨量计； 生产许可证号：XK341320023 目前常用的雨量计为翻斗式遥测雨量计。其工作原理如下： 降水由环口控制面积，集水器回拢，通过进水漏斗进入翻斗，当计量到一定水量时，引起翻斗翻转，磁铁

31、吸合（或释放）干簧管，产生一个通断信号，供遥测或记录仪器使用。翻斗部件是本仪器的核心部件，经过专门工艺处理，使降水在斗内成浸润状态。底部小轴用钢玉轴承支撑，使翻斗能灵活转动。翻斗的倾斜角度可调节，并与翻斗的翻转水量有关。JDZ05型翻斗式遥测雨量计的主要规格和技术参数：1承雨口内径：200，外刃口角度452仪器分辨力：0.5mm（JDZ05-1型）3降雨强度测量范围：0.01-4mm/min（毫米分）4、可靠性：MTBF40000小时；5、测量精度：3（以仪器自身排水量为准）；6、输出信号方式：磁钢干簧管式接点通断信号7、接点工作次数：1107次8、开关接点容量：直流V12V，I120mA，输

32、出端绝缘电阻应不小于1M；导通电阻109、防堵塞：传感器有防堵、防虫、防尘措施10、工作环境温度：-10- +6011、工作环境湿度：98%RH（40凝露）12、仪器体积：直径高为210mm610mm（不含底脚） 13、仪器净重：4kg。5.1.3电源部分通过对现场所在地区供电质量、现场条件、建设成本及运行成本等因素确定采用太阳能电池或者改进型的不间断供电器即UPS。采用目前最先进的单晶硅太阳能电池作为野外供电电源，其具有以下特点：（1）光电转换效率高，可靠性高。（2）先进的扩散技术，保证片内各处转换效率的均匀性。 （3）运用先进的PECVD成膜技术，在电池表面镀上深蓝色的氮化硅减反射膜，颜色

33、均匀美观。（4）应用高品质的金属浆料制作背场和电极，确保良好的导电性、可靠的附着力和很好的电极可焊性。（5）高精度的丝网印刷图形和高平整度，使得电池易于自动焊接和激光切割。太阳能电池的封装形式对太阳电池寿命具有决定性影响作用。本项目将采购硅凝胶滴胶封装的太阳能电池，工作寿命可达10年。太阳能电池板型号：日地12V10W 生产厂家：宁波太阳能电源厂。(1)技术特点 电池片：采用多晶硅片太阳电池(尺寸125x125mm或103x103mm)。电池的减反射膜为增强等离子化学气相沉积的氮化硅膜，呈深蓝色。电池的平均转换效率在13.5%以上。组件边框：组件边框是由阳极氧化优质铝合金边框制成，其表面氧化铝

34、膜的厚度为25微米。组件边框设有四组方便安装的螺孔和一组接地孔，完全满足国际权威机构认证要求。钢化玻璃：组件的表面玻璃采用了澳大利亚Pilkington公司的低铁(含铁 量低于0.02%)钢化玻璃，其厚度为3mm，其大部分光波段的透光率大于92%。封装材料：组件由国外进口的抗老化EVA(乙烯-醋酸乙烯聚物)和耐候性好的优质TPT(复合氟塑料膜)材料层压而成。接线盒：组件的接线盒是根据目前国际市场并网发电的要求进行设计和制造的，采用了优质PP材料作为接线盒外壳和内绝缘材料，镀银铜质电极材料作为接线柱，并配置两个旁路二极管以减少热斑效应。接线盒具有很好的密封和防水性能。(2)主要规格和技术参数规格

35、：10W；材质：单晶硅；封装形式：高透钢化玻璃层压；开路电压：21V；最佳工作电压：16.8V；短路电流：0.8A；最佳工作电流：0.6A。(3)配件充电控制器、支架及防护网栅。蓄电池型号：65AH(12V)（水位站）、38AH（12V）（雨量站），生产厂家：沈阳松下电池有限公司。其主要技术指标如下：安全性能：正常使用下无电解液漏出，无电池膨胀及破裂；放电性能：放电电压平稳，放电平台平缓；耐震动性：安全充电状态的电池完全固定，以3mm的振幅，16.7Hz的频率震动一小时，无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常；耐冲击性：完全充电状态的电池从20cm 高处自然落至1cm厚的硬木板上3次无漏液，无

36、电池膨胀及破裂，开路电压正常；耐过放电性：25摄氏度，完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期，恢复容量在75%以上；耐充电性：25摄氏度，完全充电状态的电池0.1CA充电48小时，无漏液，无电池膨胀及破裂，开路电压正常，容量维持率在95%以上；耐大电流性：完全充电状态的电池2CA充电5分钟或10AC放电5秒钟。无导电部分熔断，无外观变形；不同温度下的放电容量：40时102%，25时100%，0时85%，-15时65%。5.1.4 遥测终端RTU采用内置式RTU终端,内含固态存储仪、数传仪、人工置数仪及GSM/GPRS通讯模块：能检测信道和测站设备的工作状态，发现故障时，能切换到备用信道上；能利

37、用计算机局域网主动地将从测站接收到的实时水情转发给分中心实时监控计算机；能长期存储原始水情数据；向实时监控的计算机传输数据；以应答方式向指定测站提取原始数据的功能；具有向遥测终端机发布控制指令功能；能记录接收到的测站终端发来数据的实际日期和时间；配有可编程时钟，随时调校时间；具有实现全网时间同步功能；有自动复位功能，软件无法运行时，硬件可复位；配有调制解调器，完成接收和转发功能；能对数据错误进行检查，并能进行预处理和加时标。模块内置于RTU，以GPRS为主要数据传输方式，并能与短信息文本传输方式进行切换。GPRS是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的，而GPRS的路由管理表现在以下3个方面：

38、移动终端发送数据的路由建立；移动终端接收数据的路由建立；以及移动终端处于漫游时数据路由的建立。应用GSM网络进行数据传输从理论分析和实际应用都是切实可行的。就目前移动通信部门提供的服务而言，可分为两种方式：短消息（SMS），通过拨打终端号码而获取数据资料短消息；GPRS技术，核心是通过IP转换技术进行数据传输。相比较下，采用GPRS技术更具优点和前瞻性，符合未来的通信发展方向。GPRS技术具有资源利用率高、传输速率高、接入时间短、支持IP协议和X.25协议、永远在线、按流量计费等特点。5.1.5 避雷器本系统将安装19个避雷器，其中1个安装在中心工作站，另外18个安装在各雨量站。武汉艾信科技有

39、限公司将根据实际情况选型安装适用方便、性能优越的避雷器。5.2 监测设备安装方案5.2.1 电台的安装及调试5.2.2 雨量传感器的安装1雨量传感器安装高度应为0.7 m（从承雨口平面至观测场地面距离）。为本地区观测资料的连续性和可比性，北方地区也可沿用1.2m高度。2雨量传感器安装时，应用水平尺将承雨口校平。3雨量传感器底座上三个地脚的安装孔借3个M8地脚螺栓、螺母（或膨胀螺钉）将其固定在混凝土基座上。基座埋入土中浓度应能保证仪器安装牢固，在暴风雨中不发生抖动或倾斜。注：在浇注地脚混凝土时，确保三个地脚螺栓等分120，且圆周直径为236mm，能与仪器底座很好的配合，建议另购JDZ系列仪器地脚

40、螺栓安装固定架。安装时地脚螺栓预先固定在架上，一起埋入混凝土中，地脚螺栓螺纹冒出混凝土约15mm。4调整调平螺帽，使圆水泡居中，仪器调平后，用M4 6贺柱头螺钉将调平装置锁紧。5基座应有排水管道出口和电缆的通道，如需要收集排水量以监测系统的测量精度，应建造一个安放集水容器的小室（坑）。6信号输出电缆为两芯屏蔽线（A43VVT 216/0.15话筒线）。7电缆从仪器底座的橡胶电缆护套穿进，在入口上方打结，以增加抗拉强度，避免接线拉脱。电缆两芯电线分别剥长20mm，折半、绞成股，塞进接线中座中常用发信部件的两接线孔，用螺钉紧固。8用手轻轻拨转翻斗部件，检查接受部分的信号是否正常。9按第八节所述进行

41、人口给水检定。10将承雨器部件筒身套在仪器基座上，供内六角扳手（S=5）将三个M6滚花圆柱头内六角螺钉锁紧。至此，仪器安装完毕。5.2.3 水位计的安装及调试本系列仪器采用小直径浮子，可选用小直径管材建造测井。典型安装尺寸如图所示。要求：通风、隔热、防雨，建于测井（悬井）上方。安装水位仪的平台高度约80厘米，平台水平安置，倾斜度应小于5度。测井可以建于岸边或沿水工建筑物倚墙建造，也可以建于水面（必须建造坚固支架和人行桥）。要求测井管材为钢管或混凝土预应力管，内径可为250mm。测井垂直度偏差：用铅坠测量，在低水位处最大偏差应小于1厘米。水位量程大，施工条件较差的场合可适当加大测井直径，並切实保

42、障在全量程内浮子、平衡锤与管壁保持一定距离。进水管直径：内径应不小于测井直径的1/10，否则易产生测井内水位滞后；亦不应大于测井直径的1/5，以减少风浪及行船波涌使测井水位产生强烈的波动，造成仪器频繁抖动。正常情况下，进水管内径可选择为20至40毫米为宜。设立在岸上的测井，进水管应低于最低水位以下15厘米，並保持一定的倾斜，以便于冲淤。在进水口处应设置保护桩、浮标、拦污网等。5.3.4水情遥测终端的安装5.3.4.1仪器结构和接插件的定义1、终端机的机壳为密封箱式结构，长、宽、高的尺寸分别为400mm，280mm，120mm。上盖装有密封橡胶条，盖紧后密封性能很好。2、终端机的线路板尺寸为21

43、0mm150mm。所有元器件，按键和LCD显示器都排在线路板上。线路板单独调试好后，安装固定在机壳内的面板下。面板上开有LCD显示器及按键的窗口，以便操作和读数。3、线路板的结构示意图： 水位、雨量接插件DB9电台接插件LCDLCD显示器窗口213功能按键4、机壳后侧面板示意图 水位 雨量 电源 天线 5、接插件引脚定义：（1）线路板上的J2 DB9引脚定义DB9引脚号123456789定义PTTMic解调入控0V地控12V控 双工台12V入此连线是直接从电台内部的对应位置上引出的，产品出厂时已连接好。（2）电台或发射机是直接安装固定在终端机机壳内的底座上。电台的二根电源线是焊在终端机侧面板的

44、电源插座上的，电台的高频插头座是通过机壳上的L16KF5高频插头座转接，再与室外的天馈线连接的。（3）终端机的电源接口插件为CX16Z5FM1五芯插头座，引脚定义如下：电源插头座引脚号12345电台电源线红线黑线定义+12V地（4）终端机的雨量接口接插件为CX16Z5FG1五芯插头座，引脚定义如下：雨量插头座引脚号12345XS1引脚号1516定义信号地（5）终端机的水位接口接插件为X24K19P十九芯插头座，引脚定义如下：表1 接12位格雷码编码器引脚定义：水位插头座引脚号12345678910111219XS1引脚号12345678910111219.20定义20212223242526272829210211地表2 接BCD码水位计的引脚定义：水位插头座引脚号1234567891011121319XS1引脚号1234567891011121319.20定义“1”“2”“4”“8”“1”“2”“4”“8”“1”“2”“4”“8”“1”地个位十位百位千位5.3.4.2操作使用方法：面板功能键的使用：（1） 显示站号、雨量、水位值：按左边按键（即1号键），可以依次显示本站的站号，雨量，水位。每按一次，显示内容更换一次。例如：站号 04雨量 516.5mm水位 3026cm