GPRS水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)

一、前言
當(dāng)前水安全和水資源問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要因素。建立兼顧防災(zāi)和水資源優(yōu)化管理的保障系統(tǒng)，是現(xiàn)代水利和水利工程管理的需要。安全問(wèn)題特別是因洪水等自然災(zāi)害所引發(fā)的突發(fā)事故，其危害巨大，因此研究水情安全監(jiān)控、預(yù)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)水情及堤壩安全的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、預(yù)報(bào)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故尤其是突發(fā)事故先兆，迅速做出反應(yīng)，實(shí)時(shí)給予決策支持并實(shí)施自動(dòng)控制，為工程和相關(guān)地區(qū)提供安全保障；為管理部門提供多層次信息管理和決策支持手段，在兼顧防災(zāi)水資源優(yōu)化調(diào)度基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，充分發(fā)揮水利工程的效益。
GPRS水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是采用現(xiàn)代科技對(duì)水文信息進(jìn)行實(shí)時(shí)遙測(cè)、傳送和處理的專門技術(shù)，是有效解決江河流域及水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度及水資源合理利用的先進(jìn)手段。提高了水情測(cè)報(bào)速度和洪水預(yù)報(bào)精度，改變了以往僅靠人工測(cè)量水情數(shù)據(jù)的落后狀況，擴(kuò)大了水情測(cè)報(bào)范圍，對(duì)江河流域及水庫(kù)安全度汛和電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及水資源合理利用等方面都能發(fā)揮重大作用。

二、系統(tǒng)組成
GPRS水情自動(dòng)測(cè)報(bào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由中心控制站、手機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)傳感器（雨量計(jì)、水位計(jì)等）、廈門宇能科技有限公司提供的數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制于一體的 YN4112 GPRS RTU、水情監(jiān)測(cè)軟件組成。
2.1、中心控制站實(shí)時(shí)通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)接收各遙測(cè)站上報(bào)的水文數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、存儲(chǔ)、顯示、打印等處理，向所有遙測(cè)站發(fā)送控制命令，包括控制每天發(fā)送次數(shù)、校時(shí)等，按設(shè)定的時(shí)段間隔，計(jì)算出各雨量站的時(shí)段雨量值；統(tǒng)計(jì)上報(bào)數(shù)據(jù)的次數(shù)及工作狀態(tài)，檢索數(shù)據(jù)。遙測(cè)站的主要任務(wù)是自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、存貯雨量及水位數(shù)據(jù)，按設(shè)定的時(shí)間及時(shí)間間隔通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)向中心控制站傳送水文數(shù)據(jù)。
2.2、宇能 YN4112 GPRS RTU 產(chǎn)品介紹
2.2.1、GPRS傳輸特點(diǎn)基于水情分布點(diǎn)多面廣，其遠(yuǎn)程采集大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護(hù)量很大。由于電話線公用，通訊時(shí)經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對(duì)水調(diào)部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對(duì)通訊部門程控交換機(jī)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行也有一定的影響。為保證傳輸質(zhì)量，若采用專線方式，投資成本太高；采用 GPRS/CDMA 無(wú)線數(shù)字網(wǎng)的通訊方式，很好地解決了遠(yuǎn)程水情信息采集的瓶頸問(wèn)題。
2.2.2、YN4112 GPRS RTU 基本原理:
宇能 YN4112 無(wú)線測(cè)控終端內(nèi)置：CPU模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、控制模塊、GPRS數(shù)據(jù)通信模塊。可現(xiàn)場(chǎng)接入多路模擬量、開(kāi)關(guān)量、干觸點(diǎn)信號(hào)、繼電器信號(hào)等數(shù)據(jù)，然后直接通過(guò) GPRS 無(wú)線模塊將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程控制中心連接，將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)該系統(tǒng)，即使在遠(yuǎn)離觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的異地，也能方便地對(duì)水情要素：如水位、雨量、壓力等環(huán)境數(shù)據(jù)的采集讀取，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)共享的功能。除數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控外，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手機(jī)報(bào)警，并通過(guò)用戶手機(jī)遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

2.2.3、YN4112 GPRS RTU 功能特點(diǎn)：
● 配備多種接口資源，包括模擬信號(hào)采集、開(kāi)關(guān)量輸入、輸出、脈沖信號(hào)輸入等；
● 支持一路RS232/RS485方式的用戶數(shù)據(jù)接口，可接入PLC等各種設(shè)備；
● 采集傳輸控制一體化，提高了系統(tǒng)可靠性，降低了成本；
● 采用工業(yè)級(jí)超低功耗高性能的嵌入式處理器；
● 用戶可以編程的量程轉(zhuǎn)換和報(bào)警上下限設(shè)定；
● 內(nèi)設(shè)工業(yè)時(shí)鐘，精確計(jì)時(shí)；
● 自動(dòng)定時(shí)上報(bào)和事件觸發(fā)上報(bào)功能；
● 內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，支持歷史數(shù)據(jù)檢索；
● 板載GSM/GPRS傳輸模塊，方便用戶選擇GSM、GPRS組網(wǎng)方式；
● 提供用戶設(shè)置軟件，開(kāi)放式接口，方便與組態(tài)軟件及其它軟件連接；
● 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠，堅(jiān)固耐用；
2.2.4、系統(tǒng)拓?fù)鋱D:

三、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
3.1、功能
● 具備水位、雨量自動(dòng)采集功能，能自動(dòng)采集到水位計(jì) 1cm 的水位變化值和 1mm 的降雨量，水位采樣間隔可編程設(shè)置，并具有數(shù)字濾波功能。
● 定期采集滲漏量、壩體位移、浸潤(rùn)線等壩體性態(tài)信息。
● 具備定時(shí)自報(bào)功能，按預(yù)先設(shè)置的定時(shí)時(shí)間間隔（可任意設(shè)置），向中心站發(fā)送當(dāng)前的水位、雨量數(shù)據(jù)，同時(shí)包括測(cè)站站號(hào)、時(shí)間、電池電壓、報(bào)文類型等參數(shù)。
● 在規(guī)定的時(shí)段內(nèi)水位變幅以及降雨量超過(guò)設(shè)定值時(shí)，具備短信、軟件報(bào)警功能。
● 數(shù)據(jù)庫(kù)查詢（分類、統(tǒng)計(jì)、表格生成）。
● 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、具有很好的防濕、防雷擊、抗暴風(fēng)等能力，能在惡劣的天氣環(huán)境下和無(wú)人值守情況下正常運(yùn)行。
3.2、特點(diǎn)
● 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)，為智能自動(dòng)化化創(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(lái)水情拍報(bào)與資料整編成果不一致的問(wèn)題。
● 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，收集的測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)量多且更加精確、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)。
● 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，抗干擾能力提高，信息差錯(cuò)率大幅降低。
● 采用先進(jìn)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(jiàn)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。

四、結(jié)論
GPRS水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)具有可靠性高，讀識(shí)方便，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。建成后的水情水位自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)可為堤壩防洪調(diào)度決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。今后，隨著建設(shè)的不斷進(jìn)展和水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的完善，水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)將極大地增強(qiáng)水利部門對(duì)各水庫(kù)水情的監(jiān)測(cè)能力，為領(lǐng)導(dǎo)的決策提供科學(xué)依據(jù)，為防洪度汛、興利除害發(fā)揮出更大的作用。