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【摘 要】本文介绍了长距离调水工程中水情自动化监测系统的基本功能与结构组成，指出了该系统在水情监测方面的重要意义。
【关键词】水情；自动化监测；系统
Application of water automatic monitoring system in long distance water transfer project
Duan Xiao-yan
(Karamay City Water Supply Company Karamay Xinjiang 834000)
【Abstract】This article describes the regime of long distance water transfer project in the basic functions of the automatic monitoring system and the structure and composition, that monitoring of the system in terms of hydrological significance.
【Key words】Water regime; Automatic monitoring; System
1. 引言
长距离调水工程是解决区域性水资源分配不均衡及城市、农业、工业用水矛盾的调水工程。由于长距离调水工程线路长，工程往往穿越崇山峻岭，沙漠戈壁，或旷野荒丘，线路长达数百公里，沿线水情站点星罗棋布，因此，从工程运行的实时性、一致性和运行效能考虑，在工程沿线实施水情自动化监测系统很有必要。
水情自动化监测是实现长距离调水工程管理信息化和自动化的基础，及时、准确、全面地掌握水情，为水资源的合理配置、监控调度，提供基础信息服务，对于进一步提高水资源的利用率，提高工程管理水平具有重要意义。
2. 水情自动化监测系统的基本功能与结构组成
水情自动化监测系统包括能适用于野外工程环境的各种遥测仪器、数据采集装置、现场通信网络、数据通信系统、监测管理系统等软硬件设备。主要完成水情信息的采集和监控功能，按功能可以分为数据采集、数据传输和数据处理三大部分。
由于长距离调水工程水情监测对象多并且分散，并具有串联结构的特征，任何一个测站的水情变化都将直接影响到整个水情调度系统的运行。因此，水情自动化监测系统中，设置1个监测管理中心站（数据处理），和若干个中继站、数个或数十个甚至更多的各类遥测站（数据采集），采用分布式数据采集方式，组成合理的系统结构。中心站主要负责数据的收集和处理，遥测站主要负责采集信息并编码发送至中心站。
3. 水情自动化监测系统的数据传输
鉴于长距离调水工程中监测站点高度分散的特点，其现场通信需要采取能支持较长距离站点之间的通信方式，或者采用相对独立的通信方式，遥测站与中心站之间的数据传输应根据不同情况灵活选择不同的通信方式，可由光缆通信线路提供的电话线、半永久电路、ISDN、无线超短波等方式传输。
目前常用的是基于RS-485的现场网络通信。通常，一个水情自动化监测系统是将多个相距不太远的监测站采用RS-485总线构成现场网络，然后以某种通信方式将数据传输至中心站。
4. 遥测站的工作方式
水情自动化系统通常采用自报式、应答式或自报/应答兼容式工作方式，几种工作方式的工作过程及特点如下：
4.1 自报工作方式是在监测水位等参数发生一个计量单位的变化时实时将实测值传送到中心站，这种工作方式下遥测站功耗低、结构简单、可靠性高、实时性强，能很好地反映水位变化的全过程。
由于长距离调水工程沿线的遥测站较多，采用自报工作方式需要注意各遥测站点数据碰撞导致数据传输延迟的问题。通过合理设计遥测站点的发信时序，可以保证同一中心站（或同一中继站）下的站点定时自报时间不冲突；中心站安排合适的时间对遥测站校时，保证站点时钟统一，以减少定时自报的碰撞概率，这些措施都可以提高系统信息传输的畅通率。
4.2 应答式工作方式下的遥测站能对水位等参数发生的变化自动采集和存储，但不主动传送给中心站，只有当中心站发出查询命令时，才将当前水位数据传送给中心站。因为接收中心站的查询命令，所以遥测站接收机处于长期守候状态，功耗较大。
4.3 自报/应答兼容式工作方式具有自报、应答两种工作方式的特点，数据采集间隔可调，从1min至任意时间段，既能很好的反映水情变化的全过程，又能响应中心站的查询，其缺点也是功耗大，相对可靠性低。
5结语
长距离调水工程的水情自动化监测系统由于遥测站点稀疏分散，且相距较远，根据不同情况，结合工程的实际需求，突出重点、兼顾全面、统筹安排，精心设计合理的系统架构，并将高速的以太网或光纤、GPRS的通信技术应用于水情自动化监测系统，提高水情自动化监测系统的可靠性、灵活性，对于确保长距离调水系统高效、稳定、安全运行具有重要的意义。
［文章編号］1006-7619（2011）01-18-128
【关键词】水情；自动化监测；系统
Application of water automatic monitoring system in long distance water transfer project
Duan Xiao-yan
(Karamay City Water Supply Company Karamay Xinjiang 834000)
【Abstract】This article describes the regime of long distance water transfer project in the basic functions of the automatic monitoring system and the structure and composition, that monitoring of the system in terms of hydrological significance.
【Key words】Water regime; Automatic monitoring; System
1. 引言
长距离调水工程是解决区域性水资源分配不均衡及城市、农业、工业用水矛盾的调水工程。由于长距离调水工程线路长，工程往往穿越崇山峻岭，沙漠戈壁，或旷野荒丘，线路长达数百公里，沿线水情站点星罗棋布，因此，从工程运行的实时性、一致性和运行效能考虑，在工程沿线实施水情自动化监测系统很有必要。
水情自动化监测是实现长距离调水工程管理信息化和自动化的基础，及时、准确、全面地掌握水情，为水资源的合理配置、监控调度，提供基础信息服务，对于进一步提高水资源的利用率，提高工程管理水平具有重要意义。
2. 水情自动化监测系统的基本功能与结构组成
水情自动化监测系统包括能适用于野外工程环境的各种遥测仪器、数据采集装置、现场通信网络、数据通信系统、监测管理系统等软硬件设备。主要完成水情信息的采集和监控功能，按功能可以分为数据采集、数据传输和数据处理三大部分。
由于长距离调水工程水情监测对象多并且分散，并具有串联结构的特征，任何一个测站的水情变化都将直接影响到整个水情调度系统的运行。因此，水情自动化监测系统中，设置1个监测管理中心站（数据处理），和若干个中继站、数个或数十个甚至更多的各类遥测站（数据采集），采用分布式数据采集方式，组成合理的系统结构。中心站主要负责数据的收集和处理，遥测站主要负责采集信息并编码发送至中心站。
3. 水情自动化监测系统的数据传输
鉴于长距离调水工程中监测站点高度分散的特点，其现场通信需要采取能支持较长距离站点之间的通信方式，或者采用相对独立的通信方式，遥测站与中心站之间的数据传输应根据不同情况灵活选择不同的通信方式，可由光缆通信线路提供的电话线、半永久电路、ISDN、无线超短波等方式传输。
目前常用的是基于RS-485的现场网络通信。通常，一个水情自动化监测系统是将多个相距不太远的监测站采用RS-485总线构成现场网络，然后以某种通信方式将数据传输至中心站。
4. 遥测站的工作方式
水情自动化系统通常采用自报式、应答式或自报/应答兼容式工作方式，几种工作方式的工作过程及特点如下：
4.1 自报工作方式是在监测水位等参数发生一个计量单位的变化时实时将实测值传送到中心站，这种工作方式下遥测站功耗低、结构简单、可靠性高、实时性强，能很好地反映水位变化的全过程。
由于长距离调水工程沿线的遥测站较多，采用自报工作方式需要注意各遥测站点数据碰撞导致数据传输延迟的问题。通过合理设计遥测站点的发信时序，可以保证同一中心站（或同一中继站）下的站点定时自报时间不冲突；中心站安排合适的时间对遥测站校时，保证站点时钟统一，以减少定时自报的碰撞概率，这些措施都可以提高系统信息传输的畅通率。
4.2 应答式工作方式下的遥测站能对水位等参数发生的变化自动采集和存储，但不主动传送给中心站，只有当中心站发出查询命令时，才将当前水位数据传送给中心站。因为接收中心站的查询命令，所以遥测站接收机处于长期守候状态，功耗较大。
4.3 自报/应答兼容式工作方式具有自报、应答两种工作方式的特点，数据采集间隔可调，从1min至任意时间段，既能很好的反映水情变化的全过程，又能响应中心站的查询，其缺点也是功耗大，相对可靠性低。
5结语
长距离调水工程的水情自动化监测系统由于遥测站点稀疏分散，且相距较远，根据不同情况，结合工程的实际需求，突出重点、兼顾全面、统筹安排，精心设计合理的系统架构，并将高速的以太网或光纤、GPRS的通信技术应用于水情自动化监测系统，提高水情自动化监测系统的可靠性、灵活性，对于确保长距离调水系统高效、稳定、安全运行具有重要的意义。
［文章編号］1006-7619（2011）01-18-128