水情自動測報系統
水情自動測報系統是一種採集某一流域雨量、水位等水文氣象資訊的實時系統。它能將某一流域或區域內的水文氣象引數在短時間內傳遞至決策機構，以便進行洪水預報和優化排程，減少水害損失，提高水資源的利用率。
系統執行的基本流程如圖1所示：（1）遙測站自動實時採集、暫存和傳送水情資料；（2）中心站實時接收遙測資料,並進行儲存、列印及資料處理；（3）中心站能及時對洪水過程進行預報,做出防洪排程方案；（4）系統可與使用者其他監控、管理計算機管理系統交換資訊。因此系統的裝置硬體選型及通訊方式的確定是水情自動測報系統能否安全執行的重要的組成部分。
圖1 水情自動測報系統執行流程
水情自動測報系統一般由中心站和遙測站組成。而在超短波資料通訊系統中，遠距離訊號傳輸往往中途需要中繼站**，因此還需要設定超短波中繼站。
遙測站：主要完成對水文氣象引數感測器資料的採集、儲存並通過超短波電台或衛星發射平台等通訊裝置向中心站（或中繼站）傳送資料,一般安裝在野外用來監測此地的雨量、水位等。它一般由測控系統（包括雨量感測器、水位感測器等感測器）、通訊機部分、供電部分等組成。
採用自報方式傳送資料。
中繼站：是遙測站與中心站通訊有障礙時用來中繼無線訊號的，通常安裝在野外和高山。中繼站一般由測控系統、通訊機部分、供電部分等組成。
中心站：是用來接收遙測站（或經中繼站**）傳送來的資料，並可對資料進行儲存、處理、顯示和分析，通過資料庫和應用軟體實現防汛排程需求。中心站由接收天饋線、無線接收機（電台）、計算機等組成。
中心站計算機採用區域網系統,包括前置機、工作站和伺服器。前置機主要是接收和處理資料,並把資料以共享的方式提供給工作站進行洪水預報,伺服器主要是儲存和管理資料。工作站安裝有洪水預報軟體，通過讀取前置機的實時資料進行實時洪水預報。
中心站計算機網路圖見圖２。大壩管理資訊系統圖見圖３。
圖２ 中心站計算機網路圖
圖３ 大壩管理資訊系統圖
作為最理想的偏遠地區及大範圍多路資料通訊方式當屬衛星通訊。隨著衛星通訊的新發展，在提高衛星通訊的利用率，降低衛星通訊的成本，滿足不同業務方面，出現了許多新技術，構成了一些新型的衛星通訊網路。
常用水文資料遙測的衛星有兩種：inmarsat衛星通訊和vsat衛星通訊。這兩種衛星通訊方式在水情自動測報系統中的應用比較見表1：
表1 衛星方案比較
通過上述比較，可以看出vsat衛星通訊用於水情自動測報系統有一定的缺陷。因為vsat衛星通訊有嚴重的雨衰，經映秀灣vsat衛星水情自動測報系統工程實際比測，當降雨量≥25mm/h時，vsat衛星通訊中斷。vsat終端裝置和天線體積大，易遭雷擊，裝置功耗高，需大容量蓄電池和太陽能光板，因此每個遙測站必須建房，必須修建牢固的混凝土天線基座，必須建立避雷針及敷設接地網。
土建工程量大並且費用高。但vsat衛星通訊系統優點是傳輸資料量大，速度快。其優點用於計算機網路聯網是適宜的，可是對於水情測報遙測站資料量較小的資料傳輸，無法發揮其作用。
inmarsat衛星通訊的優點在於無雨衰、功耗低，終端裝置體積小；遙測站儀器裝置一體化，防雷擊效能強，無需土建，無需敷設接地網，便於安裝、維修。inmarsat衛星組網圖4。
圖4 inmarsat衛星組網
圖5為數傳終端（rtu）、蓄電池組、太陽能電池板。圖6為感應式數字水位感測器。感應式數字水位感測器現場安裝圖如圖7。
圖8 雨量遙測站拓撲圖
圖9 雨量水位遙測站拓撲圖
雨量遙測站拓撲圖見圖8，雨量水位遙測站拓撲圖見圖9。inmarsat水情測報系統見圖10。
圖10 inmarsat水情測報系統
水情測報系統分析軟體具有功能強大、操作簡便、安全性強等特點。可以實現動態實時雨量、水位表顯示，開放式資料包表編輯、管理、列印輸出功能、系統執行狀況資料記錄、越限報警、強大的圖形影象顯示功能、網路資料訪問、瀏覽。軟體具有遠端資料通訊的功能，可以建立防汛綜合排程系統，自動收取各地區分中心遙測系統的資料。
總之，水情自動測報是採用現代科技對水文資訊進行實時遙測、傳送和處理的專門技術。它綜合水文、電子、通訊、感測器和計算機等多學科的有關最新成果,用於水文測量和計算,提高了水情測報速度和洪水預報精度。對保護人民生命財產安全,充分發揮水利工程效益,保障社會穩定和國民經濟可持續發展起著極其重要的作用。
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