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 一、水文信息采集傳輸與通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)
    水文測(cè)驗(yàn)的主要任務(wù)是測(cè)定江河湖庫(kù)降雨量、水位、流量等水文要素自然變化情況，它是一項(xiàng)基礎(chǔ)和前期工作，是防汛抗旱的耳目和參謀，其質(zhì)量和精度將直接影響水情信息的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，影響對(duì)防汛抗旱決策的科學(xué)性、加強(qiáng)報(bào)汛站測(cè)報(bào)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，強(qiáng)化水情信息采集、傳輸?shù)墓ぷ?，提高水情測(cè)報(bào)質(zhì)量成為當(dāng)務(wù)之急。
1、 總體功能要求
  （1）水文分中心正確接收一次所屬全部遙測(cè)站的所有水文參數(shù)的時(shí)間不超過20分鐘，執(zhí)行一次區(qū)域遙測(cè)站數(shù)據(jù)采集并完成數(shù)據(jù)傳輸、處理、入庫(kù)的時(shí)間不超過20分鐘。
  （2）工作方式：自報(bào)方式、應(yīng)答方式和自報(bào)一應(yīng)答方式，三種工作模式在系統(tǒng)中可同時(shí)混合進(jìn)行。
  （3）自動(dòng)采集水位、降水?dāng)?shù)據(jù)，定時(shí)、適時(shí)地傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期在站存儲(chǔ)。
  （4）各項(xiàng)設(shè)備要符合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、低功耗的原則；所有遙測(cè)站都能在無人值守的條件下工作。
  （5）能長(zhǎng)期地、特別是在暴雨洪水等惡劣天氣條件下可靠地工作應(yīng)避免因分中心站出現(xiàn)故障而丟失水文數(shù)據(jù)。
  （6）系統(tǒng)定時(shí)發(fā)送時(shí)鐘同步信號(hào)，全系統(tǒng)時(shí)鐘同步。
  （7）非法數(shù)據(jù)告警及設(shè)備故障告警。
  （8）通信暢通率應(yīng)＞98％，系統(tǒng)誤碼率小于6 X 10ˉ5。
  （9）能與其它有關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
  （10）系統(tǒng)MTBF＞20000小時(shí)。
  （11）俱有可靠的防雷措施。
  （12）采用有線程控單站數(shù)據(jù)采集時(shí)間應(yīng)小于40秒。
2、水文信息采集方式
由于傳統(tǒng)的水位、雨量數(shù)據(jù)采集設(shè)備無法滿足遙測(cè)系統(tǒng)的需要，必須進(jìn)行更新或改造，實(shí)現(xiàn)水文信息的數(shù)字化、自動(dòng)采集、長(zhǎng)期自動(dòng)存貯以適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字通訊和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用要求。
水文遙測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)；確定三種信息采集方式：雨量采集方式、水位采集方式、流量采集方式。
3、系統(tǒng)通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)
（1）、現(xiàn)有通信資源情況
    轄區(qū)范圍內(nèi)可利用的通信資源有：
    1、程控交換網(wǎng) PSTN資源。PSTN（Public Switchingephone Network）是一種具有適用范圍廣、設(shè)備簡(jiǎn)單、高可靠性、組網(wǎng)靈活、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)的新型通信傳輸手段，是國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)推薦通信信道之一。其缺點(diǎn)是：需要系統(tǒng)運(yùn)行通話費(fèi)用，運(yùn)行本較高，若增加發(fā)送數(shù)據(jù)間隔時(shí)間，則又不能及時(shí)實(shí)時(shí)地反映站點(diǎn)的水雨情數(shù)據(jù)。目前各報(bào)汛站均有安裝程控的條件。
    2、無線移動(dòng)通信（GPRS和手機(jī)GMS短信）資源。無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有穩(wěn)定可靠、覆蓋面較廣、網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)、通信費(fèi)用低、不受地域限制的優(yōu)點(diǎn)，其zui大的好處是設(shè)備體積??；安裝在室內(nèi)，沒有引雷部件，不需要作防雷處理。具體包括：①*性，隨著移動(dòng)通訊技的發(fā)展，如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)基于分組的GPRS通訊；并且繼續(xù)向3G方向發(fā)展。③可靠性，作為商用的電信運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)，其可靠性相當(dāng)高，信息發(fā)送和接收安全可靠，不會(huì)丟失。③實(shí)用性，GSM作為一個(gè)成熟實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)能滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)資源共享，信息交流。④經(jīng)濟(jì)性，首先，采用移動(dòng)通訊方式在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上不需要投入，也不用租用通信線路、其次，通訊費(fèi)用低，GPRS只有產(chǎn)生通信流量時(shí)才計(jì)費(fèi)；GMS短消息發(fā)送一條信息的費(fèi)用為0。1元，接收者不收費(fèi)。因此它在水文數(shù)據(jù)傳輸通信方面可以被認(rèn)為是一種的通信方式。缺點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限。目前我市*報(bào)汛站全部處于移動(dòng)通信覆蓋區(qū)，地方報(bào)汛站在鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)及周邊一帶的也可利用移動(dòng)通信。
    3、超短波資源、UHF／VHF頻段超短波是一種地面可視通信 它王要適用于平原丘陵地帶、且中繼站數(shù)目和中繼級(jí)數(shù)較少的水又測(cè)報(bào)系統(tǒng)。該通信方式具有通信質(zhì)量較好 設(shè)備簡(jiǎn)單、建設(shè)周期短、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。但是若在長(zhǎng)距離、多高山阻擋情況下使用此種通信方式傳輸水文數(shù)據(jù)，所需中繼站數(shù)目及中轉(zhuǎn)次數(shù)將明顯增加，從而導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)、土建費(fèi)的增加，系統(tǒng)可靠性下降，中繼站址交通條件差還會(huì)給建設(shè)、安裝、維護(hù)帶來一定的困難。
    4、衛(wèi)星通信資源。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)，通信頻帶寬，傳輸容量大；組網(wǎng)機(jī)動(dòng)靈活，不受地理?xiàng)l件的限制，建站成本及通信費(fèi)用與通信距離無關(guān)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是：建站成本及通信使用費(fèi)較高。
    隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以上四種通信方式在水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)通信方式需根據(jù)地理環(huán)境條件和實(shí)際需求；在分析論證基礎(chǔ)上，因地制宜地確定。
（2）系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
A、信道設(shè)計(jì)
    信道是指?jìng)鬏斝盘?hào)的媒質(zhì)，是構(gòu)成通信網(wǎng)的基本部分。科學(xué)地選擇信道，使信號(hào)有效、可靠地傳輸；是通信設(shè)計(jì)的一個(gè)基本問題。
    根據(jù)目前轄區(qū)內(nèi)可利用的通信資源和現(xiàn)有的實(shí)際情況：有線程控可到達(dá)各報(bào)汛站，*報(bào)汛站和鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地及周邊的地方報(bào)汛站均處在移動(dòng)通信的覆蓋區(qū) 考慮充分利用現(xiàn)有資源和當(dāng)今通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)考慮到系統(tǒng)建成后便于運(yùn)行管理，保證本系統(tǒng)信息流暢、有效和實(shí)用，節(jié)省投資，確保系統(tǒng)的可靠性，在本次建設(shè)中，主要利用INTERNET公網(wǎng)作為通信信道?？傮w設(shè)計(jì)方案：采用無線移動(dòng)通信（GPRS和GMS短信）作為主信道、有線通信（PSTN）作為備用信道進(jìn)行混合組網(wǎng)，配備“雙信道”，互為備份、預(yù)先設(shè)置通信的優(yōu)先級(jí)別，當(dāng)主信道出故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用信道；主信道恢復(fù)正常時(shí)，即返回主信道傳輸數(shù)據(jù)、具體方案為：對(duì)處在移動(dòng)通信的覆蓋區(qū)和有線程控可到達(dá)的各報(bào)汛站報(bào)，以無線通信（GPRS和手機(jī)GSM短信）為主信道PSTN 為備份信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；對(duì)只有線程控的報(bào)汛站，以有線通信PSTN為主信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，*解決各報(bào)汛站人工報(bào)汛的方式。利用INTERNET公網(wǎng)信道組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：從報(bào)本上避免了自建網(wǎng)的維護(hù)、管理工作；出現(xiàn)問題時(shí)由郵電系統(tǒng)維護(hù)，還避免了無線通信的同頻干擾問題，傳輸質(zhì)量高；設(shè)備簡(jiǎn)單，不要專門配備電源；設(shè)備投資低于其它地面無線信道。所以，本組網(wǎng)方案是可行的，也是可靠的。
    本市范圍廣、多高山阻擋，組建超短波同所需中繼站數(shù)目及中轉(zhuǎn)次數(shù)將明顯增加，從而導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)、土建費(fèi)增加，系統(tǒng)可靠性下降。因此，本次設(shè)計(jì)不組建超短波網(wǎng)。衛(wèi)星信道由于投資大，設(shè)計(jì)中也不予采用。
B、系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    報(bào)汛網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就是采用什么樣的形式把每個(gè)報(bào)汛站點(diǎn)與分中心連接起來。南平水情分中心所轄站點(diǎn)地形復(fù)雜。上游河流眾多；站點(diǎn)分布范圍廣；呈扇形分布；通信組網(wǎng)有一定困難。為了完成能在20分鐘內(nèi)將下屬報(bào)汛站的水情信息全部傳送到分中心的目標(biāo)，保證系統(tǒng)的可靠性，根據(jù)本地的實(shí)際情況，將報(bào)汛通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成單一星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)測(cè)站數(shù)據(jù)均由移動(dòng)通信（GPRS和GMS短信）和PSTN信道直接傳送到南平中心站。優(yōu)點(diǎn)：減少了集合轉(zhuǎn)發(fā)站所需的設(shè)備投資；可以避免當(dāng)集合轉(zhuǎn)發(fā)站出現(xiàn)通信故障時(shí)其收集的上游各站信息傳輸產(chǎn)生中斷現(xiàn)象。缺點(diǎn)：由于報(bào)汛站數(shù)量較多，全部向分中心直接傳送，致使通信時(shí)間延長(zhǎng)，須采取延時(shí)措施；有預(yù)報(bào)任務(wù)的各站無法直接獲取所需的水情信息。須通過分中心轉(zhuǎn)送、解決方法是：因報(bào)汛站較多，為保證在20分鐘內(nèi)收齊各站信息 采用多路接收線，通過計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置將各站數(shù)據(jù)傳送按一定時(shí)序逐站順序召測(cè)，這樣從時(shí)間上講，耗時(shí)少 從根本上避免了眾多報(bào)汛站同時(shí)向分中心通信傳輸?shù)膿頂D、碰撞問題。對(duì)有預(yù)報(bào)任務(wù)的各站分中心開發(fā)應(yīng)用軟件 將所收到的水情信息存放于服務(wù)器，及時(shí)向各
站發(fā)送或由各報(bào)汛站主動(dòng)索取調(diào)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

（4）、系統(tǒng)工作體制
A、報(bào)汛站工作體制
    系統(tǒng)工作體制對(duì)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)有重要的影響，當(dāng)前國(guó)外自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通常采用自報(bào)式、查詢應(yīng)答式、自報(bào)／應(yīng)答兼容式三種工作方式，幾種工作方式的工作過程及特點(diǎn)是：
      1、自報(bào)式：
    這是一種不受分中心指令控制的工作方式，當(dāng)報(bào)汛站的測(cè)量參數(shù)（水位或雨量）發(fā)生一個(gè)計(jì)量單位變化時(shí)，主動(dòng)將信息向分中心發(fā)送。其特點(diǎn)是功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)；能很好反映參數(shù)變化全過程。
    2、查詢應(yīng)答式：
    在查詢應(yīng)答工作方式下，報(bào)汛站自身能對(duì)水文參數(shù)的變化自動(dòng)采集和存儲(chǔ)，但不主動(dòng)傳送給分中心。只有當(dāng)分中心發(fā)出查詢指令時(shí)，才將數(shù)據(jù)送出。其特點(diǎn)是控制性好，分中心隨時(shí)可向測(cè)站索取數(shù)據(jù)。
    3、自報(bào)／應(yīng)答兼容式
    具有上述兩種方式的特點(diǎn)，既能實(shí)時(shí)反映參數(shù)變化全過程，又能〕響應(yīng)分中心的查詢。
    為考慮山區(qū)局部降暴雨時(shí)系統(tǒng)能及時(shí)收集雨情信息，系統(tǒng)的有線組網(wǎng)應(yīng)采用查詢應(yīng)答與自報(bào)兼容的方式。其中報(bào)汛站的自報(bào)功能設(shè)置和暴雨自報(bào)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置由分中心遙測(cè)控制；以便使運(yùn)行費(fèi)用降至zui低。
B、通信方式
    對(duì)于報(bào)汛通信網(wǎng)，分中心從測(cè)站取得各類水情信息，這是zui基本、zui主要的；對(duì)有預(yù)報(bào)任務(wù)的測(cè)站而言，需要其上游的信息，這些站點(diǎn)的需求基本要從分中心取得，故通信網(wǎng)內(nèi)信息傳輸方向應(yīng)該是雙向、穩(wěn)定、可靠的。根據(jù)本分中心信道設(shè)計(jì)，采用廈門藍(lán)斯通信有限公司LENZ GPRS DTU和LENZ GSM MODEM為主，以有線PSTN信道為備份。故將報(bào)汛網(wǎng)的通信方式設(shè)計(jì)成雙向應(yīng)答方式。
C、數(shù)據(jù)傳輸方式
    報(bào)汛通信網(wǎng)內(nèi)測(cè)站至分中心之間的一次數(shù)據(jù)傳輸為單一信道，決定了用比特形式表示的信息流是以串行方式，每次比特依次在一條信道上傳輸，即數(shù)據(jù)流傳輸采用異步串行的通訊方式。
    （1）對(duì)GPRS通信，其主要傳輸特性為：
    調(diào)制方式：由以大網(wǎng)決定
    傳輸速率：接收速率可達(dá)86。 20Kbps, 發(fā)送速率可達(dá) 21。5Kbps。
    傳遞格式：異步串行。一位起始位，八位數(shù)據(jù)位，一位停止位。
    （2）對(duì)GSM通信 其主要傳輸特性為：
    工作頻段：GSM900：TX：880-915MH;  RX: 925-960MHZ
    DCS1800：TX：1710一1785MHZ；RX：1805一1880MHZ
    接收靈敏度：－104dbm
    傳輸速率：接收速率可達(dá)85。6kbps，發(fā)送速率可達(dá)21。4kbpS
    信息量：限制為 140個(gè)八位組（7 比特編碼，140個(gè)字符）
    （3）對(duì)有線（PSTN信道）通信，其主要傳輸特性為：
    調(diào)制方式：FSK
    傳輸速率：1200bps
    傳遞格式：異步串行，一位起始位，八位數(shù)據(jù)位，一位停上位。
（5）、分中心的通信設(shè)計(jì)
    目前，分中心的通信方式是，測(cè)站通過有線或無線拔號(hào)與分中心的報(bào)汛聯(lián)接；通過將報(bào)文送入計(jì)算機(jī)，分中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過 X.25專線與省水情中心互聯(lián)，將水情訊電送往省水情中心、系統(tǒng)采用TCP/IP作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，分中心路由器的IP地址為：
10.35.18.254，局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址為：10.35.1.X目前采用的 X.25專線通信速率為 19.2kbps；通信速度較慢，且沒備份信道。
    根據(jù)水情分中心的總體設(shè)計(jì)要求， 分中心作為zui基層的水情信息收集集散地，具有信息的質(zhì)量控制和向上級(jí)防汛部門傳輸?shù)碾p重功能，每個(gè)分中心都要配備兩條地面數(shù)據(jù)報(bào)送信道和一條衛(wèi)星報(bào)送信道 為保證信息的及時(shí)傳輸，有線組網(wǎng)采用兩級(jí)傳輸?shù)姆绞健?級(jí)
由分中心負(fù)責(zé)采集所轄各報(bào)汛站的數(shù)據(jù)Z第二級(jí)由郵電部門高速數(shù)據(jù)信道通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。目前，福建省正在進(jìn)行“數(shù)字福建”和“數(shù)字水利”系統(tǒng)工程建設(shè)，組建福建省水利信息網(wǎng)，各地市水又分局至省水文局將建成通信容量為100M的骨干網(wǎng)絡(luò)通信線路。按照公網(wǎng)為主，通道結(jié)合的原則 選擇福建水利信息網(wǎng)作為分中心同上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)中心互聯(lián)的地面信道，選擇有INTERNET公網(wǎng) X.25專線和 PSTN信道作為備份信道向上報(bào)送水情數(shù)據(jù)、分中心至市防辦、市委、*之間，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸水情信息，、傳真作備份信道。
   組網(wǎng)示意圖如圖2－5：


二、系統(tǒng)組成與配置
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    根據(jù)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)所承擔(dān)的任務(wù)和國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)由56個(gè)水情報(bào)汛站（遙測(cè)站）、1個(gè)水情信息分中心組成。主要包括水情信息采集系統(tǒng)、水情報(bào)汛通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分。
    水情信息采集系統(tǒng)由多個(gè)報(bào)汛站組成，南平水情分中心所轄站點(diǎn)地形復(fù)雜，上游河流眾多，站點(diǎn)分布范圍廣，呈扇形分布。通信組網(wǎng)有一定困難。為了完成能在20分鐘內(nèi)將下屬報(bào)汛站的水情信息全部傳送到分中心的目標(biāo)，保證系統(tǒng)的可靠性，根據(jù)本地的實(shí)際情況，將報(bào)汛通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成單一星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。各報(bào)汛站通過有線公用無線移動(dòng)通信網(wǎng)和網(wǎng)PSTN信道組網(wǎng)直接與分中心連接，兩種信道互為備份。報(bào)汛站以數(shù)字通信方式傳輸?shù)剿榉种行模渲脭?shù)據(jù)采集儀及配套設(shè)備；結(jié)構(gòu)示意圖如下：
測(cè)站
單個(gè)報(bào)汛站結(jié)構(gòu)如圖：

              報(bào)汛站（有線）結(jié)構(gòu)示意圖
分中心數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)由MODEM（無線、有線）、避雷器、接收機(jī)、PSTN和無線通信系統(tǒng)、交直流電源系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成。
     









分中心數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖
水情分中心作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一級(jí)節(jié)點(diǎn)，按小型局域網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)，并配備相應(yīng)軟硬件。主要進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、傳輸速率的規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)類型的選定等工作。水情分中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見下圖。

水情分中心局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖                                 
2、 系統(tǒng)配置
（1）、 報(bào)汛站配置
    1、報(bào)汛站分類
    根據(jù)各報(bào)汛站的測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目和報(bào)汛任務(wù)以及傳輸方式，將它們分為三類：雨量站、水位站和水位雨量站；以更好地說明配置情況。
    2、報(bào)汛站配置：報(bào)汛站設(shè)備基本配置如下圖：

（2）、 分中心系統(tǒng)集成配置
    分中心是數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理中心。分中心的工作任務(wù)包括信息接收、信息預(yù)處理、信息查詢等。分中心硬件設(shè)備配置主要是接收設(shè)備和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
    主要包括：LENZ GPRS DTU、有線MODEM、水情M作站、水情服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、微機(jī)工作站2臺(tái)、避雷裝置、分中心電源系統(tǒng)（含小型發(fā)電機(jī)、交流穩(wěn)壓電源、防雷插座、長(zhǎng)延時(shí)UPS）、網(wǎng)管及軟件、網(wǎng)絡(luò)附設(shè)、IBM便攜式計(jì)算機(jī)一臺(tái)、X。25專線和、DDN數(shù)據(jù)報(bào)送信道，三條線、系統(tǒng)軟件等。
（3）、傳感器
    系統(tǒng)選用的傳感器，必須是經(jīng)過鑒定符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的正規(guī)產(chǎn)品，其適用條件、精度、分辨率、技十性能必須符合有關(guān)的水又測(cè)驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。WFH－2型細(xì)井式遙測(cè)水位計(jì)、JDZ05－1型翻斗式遙測(cè)雨量計(jì)。
                                                                      
三、系統(tǒng)功能與特點(diǎn)
    系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱；代表了整個(gè)水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)的水平，除了滿足防汛指揮的基本需求外；數(shù)據(jù)還應(yīng)符合水文資料整編的要求，同時(shí)還應(yīng)有良好的操作界面。按報(bào)汛站、中心站分述如下。
1、 報(bào)汛站的功能
    （1）十位、雨量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、4M位FLASH存儲(chǔ)器固態(tài)存儲(chǔ)，記錄時(shí)間大于一年，它能反復(fù)擦寫10萬次以上。記錄數(shù)據(jù)應(yīng)能滿足水文資料整編的要求。
    （2）自動(dòng)拍報(bào)功能：按“報(bào)汛任務(wù)書”所確定的拍報(bào)段次，當(dāng)降雨量的增量、水位的變幅達(dá)到加報(bào)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，設(shè)備自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并通過無線或有線信道自動(dòng)生成報(bào)文向分中。心遠(yuǎn)程傳送；隨時(shí)接受分中心的召測(cè)、查詢，及時(shí)發(fā)送有關(guān)水情數(shù)據(jù)。在終端站自報(bào)情況下，當(dāng)主信道中斷，可自動(dòng)切換到備用通信。
    〔3俱有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和檢索、修改系統(tǒng)參數(shù)的功能。自帶液晶顯示屏，可顯示逐小時(shí)雨量、日雨量、每5分鐘、10分鐘、逐時(shí)水位，每日8：00水位等多種類型的數(shù)據(jù)。
    （4）也可遠(yuǎn)程收發(fā)數(shù)據(jù)與修改系統(tǒng)參數(shù)，以便進(jìn)行資料整編。
    （5）以具有人工置數(shù)功能,可現(xiàn)場(chǎng)置入如流量等信息，并通過遙測(cè)終端發(fā)送出去。
    （6）具有休眠工作方式, 實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的要求；可關(guān)斷MODEM的供電；使耗電大大降低。設(shè)備功耗低，采用蓄電池組和太陽能電池板或交流電浮充方式可長(zhǎng)期工作，
    （7）具備超限報(bào)警功能和自檢功能,設(shè)備定時(shí)自檢，達(dá)到預(yù)設(shè)回報(bào)條件時(shí)，自動(dòng)回報(bào)數(shù)據(jù)及蓄電池電壓 防上機(jī)器“死機(jī)”等，提高工作可靠性。具備超限報(bào)警功能和自檢功能，為維護(hù)萬便 測(cè)站配有檢查線路正常與否的設(shè)備。
    （8）數(shù)傳儀具有與衛(wèi)星、超短波、移動(dòng)通信、程控中的任意兩種信道相連的接口。
    （9）報(bào)汛站兼有與分中心通話功能。
    （10）應(yīng)能在惡劣的天氣環(huán)境下和無人職守情況下正常運(yùn)行；RTU可靠性MTBF ≥100000小時(shí)。
2、 分中心的功能
    分中心站計(jì)算機(jī)以分布式多微機(jī)的局域網(wǎng)方式配置，系統(tǒng)采用客戶機(jī)／服務(wù)器結(jié)構(gòu)、水文采集工作站選用進(jìn)口原裝微機(jī)型。MODEM、GSM通訊機(jī)連接到水文采集i作站上采集數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議；運(yùn)行Windows NT 4。 0或Windows2000操作系統(tǒng)。分中心站計(jì)算機(jī)檢測(cè)處理系統(tǒng)是在Windows NT下開發(fā)的一個(gè)開放式實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全部的數(shù)據(jù)處理工作。分中心的功能有：數(shù)據(jù)收發(fā)管理、站點(diǎn)管理、水文數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理，具體為：
    （1）全天候值守，不間斷運(yùn)行；
    （2）多路線并行工作，實(shí)時(shí)自動(dòng)接收?qǐng)?bào)汛站主動(dòng)發(fā)送的水情信息，并按數(shù)據(jù)類型分類存儲(chǔ)、可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成水又資料整編數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)整編數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程下載；
    （3）向報(bào)汛站發(fā)指令，主動(dòng)查詢，召測(cè)數(shù)據(jù)。既可自動(dòng)定時(shí)巡測(cè)轄區(qū)內(nèi)各報(bào)汛站的實(shí)時(shí)水位、雨量數(shù)據(jù)，又可隨時(shí)召測(cè)任一站的數(shù)據(jù)，也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)清零；
    （4）可遙控設(shè)置各報(bào)汛站的時(shí)鐘、設(shè)置采集的時(shí)間間隔、暴雨起報(bào)標(biāo)準(zhǔn) 水位拍報(bào)標(biāo)準(zhǔn)，是否自動(dòng)生成報(bào)文及打開、關(guān)閉有線自報(bào)功能，設(shè)置報(bào)又存儲(chǔ)的文件名、遠(yuǎn)程控制端口號(hào)、新站點(diǎn)參數(shù)等；
    （5）軟件系統(tǒng)安裝于中文平臺(tái) 對(duì)接收的信息進(jìn)行解碼、合理性檢查、糾錯(cuò)、按其性質(zhì)進(jìn)行分類、建立本地標(biāo)準(zhǔn)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，用以存放水又?jǐn)?shù)據(jù)，并將遙測(cè)到的水又信息自動(dòng)送到網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)需要將數(shù)據(jù)寫入防汛部門的防汛雨水情數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、歷史水文資料的檢索、查詢；
    （6）將遙測(cè)水情信息編成水情電文向上級(jí)傳送；隨時(shí)向省或鄰近分中心傳遞雨水情報(bào)文信息；通過GPRS向其他中心（如省防汛辦、市防汛辦）轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)功能。
    （7）水文模塊軟件處理功能，按規(guī)定格式存入數(shù)據(jù)庫(kù)，可按資料整編格式打印出逐日降雨量表、雨量摘錄表、逐日平均水位表等表式。并能修改存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)、雨量插補(bǔ)及人工置數(shù)；能進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、圖表處理輸出，滿足水情值班需要的日?qǐng)?bào)表、旬報(bào)表、月報(bào)表和根據(jù)防汛部門規(guī)定的其他報(bào)表。能顯示站網(wǎng)位置圖，用圖形方式顯示雨量柱狀圖、水位過程線圖，檢索水位和雨量信息；
    （8）接收機(jī)到可存儲(chǔ)各站一年的數(shù)據(jù)，報(bào)汛站來電報(bào)文可顯示和打?。粍⒂[、查詢水文數(shù)據(jù)；
    （9）與報(bào)汛站通話；
    （10）對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性檢查；可監(jiān)視各遙測(cè)站的時(shí)鐘、通信狀態(tài)、電壓等設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，能實(shí)時(shí)顯示越限參數(shù)、設(shè)備故障、事故記錄及告警信息；顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)非法數(shù)據(jù)和電壓值有告警顯示；
    （11）沖心的后臺(tái)計(jì)算機(jī)可隨時(shí)從網(wǎng)絡(luò)中獲得數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理分析，進(jìn)行洪水作業(yè)預(yù)報(bào)工作；
    （12）具有FSK信號(hào)、PSTN信號(hào)、GSM信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)接收功能；
    （13）采用交直流雙向供電系統(tǒng) 當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，系統(tǒng)仍能工作。
    （14）滿足客戶機(jī)／服務(wù)器模式；支持分布式數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)；系統(tǒng)具有擴(kuò)充和升級(jí)能力。
四、結(jié)    論
    該系統(tǒng)能夠緊跟數(shù)據(jù)通訊的*技術(shù)，使系統(tǒng)通訊技術(shù)具有水平，使水文信息自動(dòng)化采集傳輸技術(shù)有一個(gè)新的突破。南平水文自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)，除可保證水文數(shù)據(jù)和水情報(bào)汛的可靠性、準(zhǔn)確性外，還可大量節(jié)省觀測(cè)報(bào)汛人員的人力，具有顯著的社會(huì)效益和較大的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)防汛減災(zāi)有重大的意義，主要效益有以下：
    1、雨量、水位觀測(cè)全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)，長(zhǎng)期自記和固態(tài)存儲(chǔ)，為資料整編計(jì)算機(jī)化創(chuàng)造了條件，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了資料整編質(zhì)量。從根本上解決長(zhǎng)期以來水情拍報(bào)與資料整編成果不一致的  “兩張皮”問題。
    2、測(cè)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備改造、完善后，提高了測(cè)驗(yàn)質(zhì)量，收集的水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量多且更加、可靠、為水利工程建設(shè)和水資源優(yōu)化配置、水環(huán)境保護(hù)提供更加可靠的資料；為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
    3、報(bào)汛手段更加科學(xué)、可靠，水情信息量有較大增加，傳輸時(shí)間明顯縮短，抗*力提高，信息差錯(cuò)率大幅降低。
    4、采用*的報(bào)汛通信手段后，實(shí)時(shí)水情信息將有明顯增加，流域面上的實(shí)時(shí)雨水情更加準(zhǔn)確及時(shí)，并得到快速處理，實(shí)現(xiàn)作業(yè)預(yù)報(bào)計(jì)算機(jī)化。改變了手工作業(yè)預(yù)報(bào)的落后狀態(tài)，使作業(yè)時(shí)間縮短，預(yù)報(bào)精度提高；預(yù)見期增長(zhǎng) 能為各級(jí)防汛指揮部門提供更加及時(shí)、準(zhǔn)確、全面、直觀的雨水情信息和預(yù)報(bào)結(jié)果，爭(zhēng)取抗洪搶險(xiǎn)時(shí)間，減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失，將取得極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。