1、1关于降雨遥测系统组成的要点分析摘要：水文实时降雨遥测系统是关系到人民生活和生命安全的生产系统.系统要求可靠稳定，遥测站采集数据要求准确完整.本文阐述了遥测系统 YCZ-2A-101 型遥测终端机测量水位、雨量、风向风速、温湿度、气压、渗压、墒情等传感器组成遥测站的工作原理、基本功能和遥测设备在实际应用中的运行情况及维护分析。 关键词：YCZ- 2A ? 101；参数原理；功能维护； Abstract: This paper describes the telemetry system of YCZ-2A-101telemetry terminal to measure water level
2、, rainfall, wind direction and wind speed, temperature and humidity, barometric pressure, seepage pressure, moisture and other sensor telemetry station work principle, basic function and telemetry equipment applied in actual operation and maintenance analysis. Key words: YCZ-2A ? 101; parameter prin
3、ciple; function maintenance 中图分类号：P332 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02 南召县位于河南省的西南部、伏牛山脉东部南麓,南阳盆地北缘,总面积 2925km2,总耕地为 2.6 万 hmZ,总人口 57.56 万人。多年平均降雨量为 853.mm,年降水变化呈单峰型,五月份雨量渐多,七月份形成雨峰,汛期2多集中在 7、8、9 三个月。历年最大降雨量为 1102.mm,最小降雨量为714.mm。最近几年南阳地区新设 418 个雨量遥测站，其中南召有 53 个，南召雨量遥测站基本采用 YCZ- 2A - 101 型遥测终
4、端机。YCZ-2A-101 型遥测终端机以高性能微控制器为核心，具有众多传感器接口和多个通信接口，是集数据采集、显示、存储（配置大容量固态存储模块, 有内置电池，保证存储 2 年以上的水位和雨量数据不丢失，为水情报汛与水文整编提供统一的数据源） ，通信和远程管理等功能于一体的智能遥测数字终端设备.可以通过 PSTN、专线等有线方式进行通信组网，也可通过短波、超短波、微波、GSM（短消息或数据业务） 、GPRS 以及卫星通信（北斗卫星、海事卫星、VSAT、全线通、全球通）等无线方式进行通信组网。 1遥测终端机的主要参数和工作原理 1.1 主要参数 YCZ- 2A - 101 型遥测终端机主要用于
5、测量水位、雨量、风向风速、温湿度、气压、渗压、墒情等方面。其技术参数为: 输入电压为 0 30VDC, 值守电流小于 5mA,工作温度为- 20e 70e , 工作湿度 95% 。其安装步骤简单, 只要按说明书操作即可。但要注意太阳能电池板应朝向南方, 并且不受其他设备、树木或建筑物的遮挡, 电缆线进入室内时应有回水弯。 1.2 工作原理 工作体制的定时自报和定量加报都属于遥测站自报方式， 解决了水情自动报汛与暴雨自动加报的功能.遥测站采集到水位、流量、含沙量、3潮位、风向、风速、气压、温湿度、雨量等数据可以通过两种方式传送到水情分中心.一种是通过 GPRS 信道以 UDP 或 TCP 数据包
6、形式送到.另一种是通过 GSM 信道以短信数据包形式送到.第一条通道：通过移动接入网关接入移动租用的通信网（移动内部网） ，然后通过端局的路由将数据送到水情分中心的接入网关.此后数据通过水情分中心接入网关和交换机送达数据接收前置处理机.第二条通道：终端通过 GSM 信道以短信方式将数据传送到前置机.前置机通过手机模块接收数据.终端首先选择 GPRS 方式传送数据，如不成功就通过短信方式传送。 2.遥测站的基本功能 2.1 遥测站平时报汛采用定时自报结合定量加报的方式.当满足自报或加报条件时测站自动把信息发回分中心.定时自报的时段值可设置，雨量加报阈值（2 个）可设定. 2.2 雨量定时增量加报
7、.遥测终端机定时在每小时第 30 min 检测这30 min 里的雨量累积值和这 30 min 内每 10 min 的雨量累积值. 将它们与设定的 30 min 累积雨量加报阈值和 10 min 累积雨量加报阈值相比较，只要其中有一个满足条件就立刻加报. 2.3 遥测站在每次定时报时，都会与中心站协商，根据中心站返回给它的回执而执行相应的操作（包括补发、固态数据提取、删除、参数修改、时钟校正、关机等）.当 RTU 收到取数命令后将相应日期的数据以GPRS 方式发送至中心站.此过程为应答通信方式，RTU 每次送出一个数据包，收到中心站确认后再发送下一个数据包.RTU 和 GPRS 模块将保持上电
8、，一直到远程任务结束. 42.4RTU 也具有现场提取数据的功能，当遥测站与中心站通信线路有故障或存在其他问题导致不能提取数据时，可以用电脑现场提取数据. 2.5 数据采集存储.雨量计每次翻斗触发遥测终端将降雨时间写入存储模块，并使雨量累计值增量.水位数据每 5 min 采集一次，并将采集到的水位值写入存储模块，配置大容量固态存储模块，保证报汛与整编数据的一致性. 2.6 实现远程批量提取或删除存储数据，并远程修改参数，包括：定时自报时段值、目的地址，水位加报阈值，雨量加报阈值，定时唤醒后的开机保持时间长度、时钟等. 2.7 具备补发数据功能.如果由于各种原因造成分中心未能正常接收到遥测站信息
9、，那么在系统恢复正常后，遥测站将自动补发分中心漏收的数据，确保了数据的完整性. 2.8 遥测终端具有增量口、频率口、并行口、串行口以及 ADC 输入口，可实现对水位、雨量、风向、风速、气压、温度、湿度等多参数的采集，方便系统扩充. 2.9 提供测试状态，保证在设备检修和维护时产生的水位和雨量等数据不进入存储区，且数据到达分中心时，该数据只显示而不存储. 3.遥测设备运行情况及维护。 3.1 由于移动网络信号覆盖不稳定有时会造成 RTU 无法把水情信息发送出去，因此，需要加强与移动公司沟通，及时将遥测站现场网络信号反馈到移动公司.如果没有收到遥测站的水情信息，经过现场检修，发现 RTU 正常.这
10、是网络信号不稳定造成的数据不能正常发送.相关人员及5时与移动公司联系，移动公司技术人员赴现场检修网络，增强了网络信号，才使 RTU 数据发送正常. 3.2 移动基站通过无线接口与 GPRS/GSM 通信模块相接，进行无线发送、接收.基站故障则不能连接到 GPRS/GSM 通信模块，以免造成遥测站无法发送水情信息.遥测站因附近基站故障，水情中心收不到该站点数据，经移动公司技术人员排除基站故障，遥测站的数据才能正常发送. 3.3SIM 卡损坏造成数据发送不出.SIM 卡基本上是一张符合 ISO（开放系统互连）标准的智慧磁卡，其中包含与用户有关的无线接口的信息，也包括鉴权和加密的信息，系统是通过 S
11、IM 卡来识别用户，SIM 卡坏则GPRS/GSM 模块无法连接到移动公司网络.更换 SIM 卡后信息才得以正常发送. 3.4 设备被雷击，造成数据记录、发送中断.因雷电通过雨量信号线直接进入 RTU 击坏了主板，更换主板后仪器才正常运作.所以设备的防雷措施也要加强. 3.5RTU 的接口板故障造成记录数据失真.中心监测到遥测站日降雨量 200 多毫米，而邻站却无明显暴雨记录.相关人员赴现场检修后，发现系 RTU 接口板故障造成的数据失真.更换 RTU 接口板后，设备才记录正常. 3.6RTU 与其它设备共接水位传感器出现冲突问题.遥测站 RTU 与仪器共用编码水位计采集水位数据，通过一个专用
12、分线器连接到 RTU 与仪器.本地读取到的 RTU 所采集的水位数据，大部分出现乱码及不完整，与实际水位值相差较大，不能用于整编.当不与仪器共接，RTU 单独接上编6码水位计，则 RTU 采集水位数据正常，与实际水位值相符。 3.7 在实际应用中发现有建筑物遮挡太阳能板，使蓄电池不能及时充电致使雨量信息不能及时发出。技术人员赶赴现场，拆除建筑物，更换蓄电池后仪器才正常运作。 3.8 在实际应用中要注意仪器安装时不能离建筑物或大树太近，以免降雨量失真。致使该站资料失去整编价值。 4.结语。 目前 YCZ- 2A - 101 型遥测终端机已在南召地区几十个雨量站、水文站应用, 具有安装方便、易于管理、数据传输可靠和迅速、便于维护等优点, 且具有良好的兼容性和可扩展性, 其预留的传感器接口可以将其功能扩展到水位观测、土壤墒情监测、水质监测等等方面, 极大地节省了人力, 提高了工作效率。结合遥测软件可以很方便的在计算机上实时监测各种数据, 为防汛抗旱工作提供及时、准确的数据。 参考文献： 1YCZ-2A-101 型遥测终端机用户手册.北京燕禹通信遥测新技术开发部. 2水利水电工程通信设计技术规程 S , DL/ T 5080- 1997.
