基于gsm通信的水电站水情自动测报系统的改造

基于gsm通信的水电站水情自动测报系统的改造

该项目在推广小型河流水库的水情报系统方面，确保及时、适当地传播雨水情况和信息，对防洪抗旱救灾、水资源管理等方面发挥了积极作用。在新疆其他水库水情报系统的改进中，发挥了良好的主导作用。1巴州余平方公里、平原区开都河———孔雀河流域地处新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,流域面积12.8万平方公里(山区3.3万余平方公里、平原区面积9.5万余平方公里),人口约128万,农业灌溉面积520余万亩,流域生产总值占州域生产总值的80%以上,是巴州政治经济中心和生态环境保护的重要区域。铁门关水电站位于新疆维吾尔自治区库尔勒市以北8千米的孔雀河上游,是一座以发电、供水、灌溉为主的综合利用水利枢纽工程。2数据分析和功能现有监测系统信息自动化程度低,全天候工作能力差,实时监测难度大,信息化能力不足,亟需改进。1)系统改进设计要求。本系统集水情遥测数据自动采集、传输、处理和洪水预报以及水库调度的实时自动测报系统和水调为一体,各项功能均在计算机的控制下自动完成,不需要人工干预。遇到超限或其他设定的紧急情况,可以自动报警提醒相关人员采取对应措施,并记录相关数据。2)中心站是调度系统的控制中心和通信枢纽。其主要功能要求如下:a.全天候值守、能同时通过各种信道接收遥测站主动发送的水情信息,定时接收各站点通信设备工作状态信息,并采取相应的检错、纠错技术,对所接收的信息进行解码、合理性检查、纠错,保证数据的正确性,并按要素分类进行存储;b.向遥测站发指令,召测数据,召测时检测信道和测站工作状态,发现故障时能自动切换到备用信道上(单一信道除外);c.对遥测站站进行远程工作设定和工作参数设置等,包括报汛时段的变更、雨量阀值、水位阀值以及上电状态等;d.具有远程下载报汛站固态存储的数据功能,并提供用于资料整编的数据文件;e.中心站接收到的遥测站测试数据不进入数据库;f.可接收符合《水情信息编码标准》要求的标准水情报文;g.辨别和剔除非正常数据的功能,非正常数据不能进入数据库;h.具有良好的电源管理和通信管理功能。3)水情遥测站功能要求。a.能够自动、实时采集雨量、水位的数据信息,并通过GSM通信信道(卫星通信备用)直接将水情信息传送到中心站。b.增量自报,正常情况下,雨量自动增量定为1mm,水位自动增量定为1.0cm。当达到变化设定值时,自动将雨量累积值和水位当前值发送出去。c.当雨量、水位变化没有达到设定的上报条件时,遥测站不予发送,但数据存储起来,待定时报时将上述参数一帧上报。d.定时报:每天可设1、3、6、12、24h间隔的定时报,在此时刻将遥测站的所有信息一帧上报。e.遥测站发出的每一条信息,都自带站点本身的地址码和信息采集时刻标识,表明该信息的来源和采集时刻。f.自动关机和强制功能;g.遥测站的各种设备结构简单、性能可靠及低功耗,并有防潮湿、无雨衰、防雷电、抗干扰、抗暴风等措施;h.遥测站具有自维护功能、具有数据固化及软件故障自恢复功能;i.太阳能蓄电池浮充自动控制功能。4)数据采集处理器主要功能。a.数据采集与发送;b.定时器设置;c.现场编程控制;d.传感器动态测试;e.现场显示;f.现场设置3仪器桶一体化设计遥测站设备除太阳能光板和天线架装在高强度铝合金大筒外壁以外,其余设备均安装在大筒内部,安装在大筒底部的仪器桶内包括遥测仪控制器、通信机、蓄电池等,雨量计安装在大筒的顶部,这种形式一体化结构省去了建房、架塔、敷设防雷地网及保护地线等土建工作,具有安装运输方便的特点,且具有双重屏蔽作用,防雷抗干扰性能极佳。所有遥测站都采用蓄电池组供电、太阳能电池浮充的供电方式。所有蓄电池都要求采用阀控式免维护密封蓄电池。4业务通信方式水情自动测报系统中的通信组网方式主要有单一通信方式和混合通信方式两种类型。小型系统多采用单一通信方式,跨流域的大型系统多采用混合通信方式。常见的通信方式如数传电台、有线通信、超短波、GSM、GPRS、卫星等都可以单独构成测报系统通信网络,也可通过组合构成通信网络,不同通信方式有不同的工作条件和适用范围。考虑到系统测报的实际需求和经费限制,本系统选择GSM短信息服务进行数据的传输,中心站PC机通过RS232串口与GSMModem连接,通信程序接收RTU上报数据,进行解析判断后发送给Web程序,并存储到数据库。中心站通过通信程序从串口发出的指令以GSMModem以短消息的方式发送给遥测站,进行参数设置及数据招测。中心站用户对水情数据进行查看、管理,并分配相关分站用户权限,分站用户获得授权后可以浏览、管理所辖RTU的水情数据。分站用户浏览水情数据采用C/S(Client/Server客户机/服务器)模式和B/S(Browser/Server浏览器/服务器)模式相结合的方式。5容灾恢复管理1)容灾设计和恢复。容灾设计是一种保证任何对资源的破坏都不至于导致数据不可恢复的预防措施。对数据库进行备份时,应采取定期备份和实时备份相结合的手段。容灾恢复措施在整个数据库安全中占有相当重要的地位,因为它关系到系统在经历灾难后能否迅速恢复。容灾恢复操作通常可分为全盘恢复和个别文件恢复两类。2)访问安全控制。数据库建设除了进行数据管理、备份、日常维护等工作的建设外,很重要的一个部分是针对不同访问者、不同访问方式、不同访问等级、不同的数据对象进行安全性管理措施建设。需要根据系统的用户类型分配不同等级的帐号,并设置专人进行管理与监视,同时建设完善的访问操作记录系统。3)中心站应用软件。中心站数据采集应用软件包括以下子系统:实时数据采集及处理子系统、实时监测及报警子系统、数据库管理子系统、报表管理子系统、图形界面子系统、洪水预报子系统、洪水调度子系统、发电调度子系统。6建立洪水预报系统通过铁门关水情自动测报系统的投入运行,使铁门关电厂控制中心水库运行人员快速、准确、全面地了