水文自動測報系統
正文
由收集、傳遞和處理水文實時數據的各種感測器、通訊設備和計算機等裝置組合而成。分成遙測站、信息傳輸通道和中心控制站（簡稱中心站）三部分。主要用於防汛和水利調度。在小流域範圍內只需幾分鐘時間即能完成數據收集和處理，及時提供重點河段、水庫的雨情水情。系統的工作原理見圖。系統組成
水文自動測報系統由監測中心、通信網路、前端監測設備、測量設備等四部分組成。◆監測中心：由伺服器、公網專線（或移動專線）、水文監測系統軟體組成。◆通信網路：GPRS/短訊息/北斗衛星、Internet公網/移動專線。
◆前端監測設備：DATA-9201水文遙測終端。◆前端監測設備：水文遙測終端。
中心配置
監測中心設備主要由伺服器和公網專線組成，伺服器上安裝作業系統軟體、資料庫軟體和水文監測系統軟體。 水文自動測報系統軟體採用C/S結構設計。具有操作許可權的管理人員，安裝訪問客戶端後才可遠程登入該系統，保證了系統的安全性。通信網路
監測中心具備寬頻網路（類型：光纖、網線、ADSL等），並綁定固定IP。前端監測設備可採用GPRS、短訊息或北斗衛星等多種通訊方式向監測中心傳輸數據。
前端監測設備
◆採用超低功耗設計，核心產品選用DATA-6311 GPRS低功耗測控終端，可大大減少太陽能供電成本，同時降低施工難度。◆支持GPRS、短訊息、北斗衛星等多種無線通訊方式。◆支持與多中心進行數據通信。◆GPRS實時線上傳輸數據時，可設定各項監測數據的上、下限報警值，數據越限時主動上報。◆維護方便，終端支持就地/遠程設定工作參數，支持就地/遠程升級設備程式◆鐵制/不鏽鋼防護外箱可選。◆可定時為變送器供電。
◆可輸出開關量控制信號，實現設備的遠程控制。
◆可接入工業照相機，定時、異常情況對現場進行拍照，將照片傳送給監控中心。
◆符合《水文監測數據通信規約》、《水情信息編碼》和《水文測站代碼編制導則》等水文行業規範。
遙測站
自動收集雨量、水位和其他水文參數的實時數據。在中心站的控制下按一定方式把這些數據編排成脈衝信號，通過信道傳遞到中心站。遙測站的儀器設備有雨量計、水位計、編碼器、數傳機、電台和電源設備等。一般在有人管理無人操作情況下進行。雨量計常用翻斗式，每毫米雨量翻轉一次，發出信號驅動記錄和編碼器。水位計多數採用浮子式，用機械機構直接傳動記錄筆和編碼器。編碼器是把雨量和水位（即浮子位移模擬量）轉換成數字電量的器件。可以編排出各種碼制的脈衝信號,雨量編碼只有增量,而水位變化是連續、可逆的，必須採用雙電刷判別電路、步進機構或循環碼盤等特殊方法。當接到遙測站或中心站的發報指令後，全套設備啟動，從編碼器中取出數據，並按一定邏輯程式將站號、雨量和水位依次傳送出去。傳送制式有兩類:①自報式傳送,系統中的各觀測站自動向中心站發報，其控制方法有定時控制和增量控制兩種。定時即按預先規定的時間和測次，到時發報。增量是指雨量或水位每變化一定數量時，如雨量增加 1毫米，水位增減 1毫米，立即發報實時的累計雨量和水位。每次發一至數遍，每個參數約0.3～0.5秒即可。這兩種控制方式也可以結合使用，以滿足時段雨量的計算和了解設備是否正常。②應答式傳送，測站等待接收中心站發來的指令後給予回答，發報實時數據。它要求觀測站接收設備長期或定時段通電，處於待命狀態。
信息傳輸通道
簡稱信道，是連線遙測站與中心站之間的電波傳輸線，分為有線和無線兩類：①有線通道用專線或共用電話線路。其優點是抗干擾性強，使用比較方便可靠。缺點是設備成本隨距離而增加，如採用架空線，在大風暴雨時容易損壞。②無線電通道常用超短波頻段，功率 1～10瓦，當通信距離超過50公里，或有高山阻擋時，常設定中繼站，把接收到的信號增大功率後，再用另一頻率發射出去。測站採用定向天線，中繼站可用高增益的全向天線，以滿足各個方向通信的需要。電源一般採用鹼性蓄電池供電。無線電通道適用於遠距離傳輸，設備費用較低，但易受干擾，誤碼機率較有線通道高。衛星無線電通道，用衛星作為中繼站，一般採用微波波段，優點是觀測站位置不受地形限制，通信距離更遠，覆蓋面積更大。還有短波、流星余跡散射等方式，都可作遠距離通信用。信息傳輸方式採用脈衝調製數字通信，簡稱 PCM。“0”和“1”是數字通信的基本信息，稱為比特，每秒傳輸基本信息量稱波特。由於水文遙測系統的數據量較少,通常採用25、50、100波特,也有用300、1000波特的。每次傳送與接收必須使信息同步，才能進行解碼。應答式的選呼方法常用兩個音頻調製信號作為各站的地址碼。
中心控制站
它的功能是集中遙測系統內各遙測站的水文數據，進行計算整理,及時作出洪水預報,並可控制閘門啟閉，進行水利調度。根據流域面積及部門的需要可配置多級控制中心。中心站主要設備有通信電台和電子計算機等。根據功能要求和數據量來選擇機型，一般採用中小微機，並配置顯示器、寬行印表機和磁碟驅動器等外圍設備。控制方式根據系統的傳送制式而定，自報式具有測站功耗低微，設備簡單可靠,費用低廉,數據有效率高等優點，更適合於高山偏僻地區使用。美國和加拿大等國主要使用這種制式。應答式的功能較多、控制靈活，接收中心可以定時自動巡測，也可隨時指令巡測或選測，而且可以通話，使用方便。日本和義大利等國主要採用這種制式。中國這兩種制式都用，或在系統中兼容。自動測報系統開始用於汛期的水文情況收集，後來也用於水文站網資料收集，兼顧洪水預報、調度，又用作資料整編。使用的計算機由單機發展到計算機網路和建立資料庫,使任何一個地方的終端都可以調用數據,共用情報，進行預報，效益顯著（見實時在線上水文預報）。
系統功能
管理功能：具有數據分級管理功能，監測點管理等功能。採集功能：採集監測點水位、降雨量等水文數據。
通信功能：各級監測中心可分別與被授權管理的監測點進行通訊。
告警功能：水位、降雨量等數據超過告警上限時，監測點主動向上級告警。
查詢功能：監測系統軟體可以查詢各種歷史記錄。
存儲功能：前端監測設備具備大容量數據存數功能；監測中心資料庫可以記錄所有歷史數據。
分析功能：水位、降雨量等數據可以生成曲線及報表，供趨勢分析。
擴展功能：支持通過OPC接口與其它系統對接。
配圖
水文自動測報現場 