1、 中华人民共和国电力行业标准 水利水电工程 水情自动测报系统设计规定 发布实施 中华人民共和国电力工业部发布 中华人民共和国电力行业标准 水利水电工程 水情自动测报系统设计规定 主编单位电力工业部成都勘测设计研究院 批准部门中 华人民共和国 电力工业部 目次 总则 设计内容 功能及主要技术指标 水情预报与遥测站网 通信设计 数据处理 电源过电压保护和接地 土建工程 附加说明 水利水电工程水情自动测报系统设计规定 总则 为适应水利水电工程水情自动测报系统设计的需要 统一技术要求 特制定本规定 本规定适用于大型水利水电工程水情自动测报系统的设计中型水利水电工程的设计 可 适当简化 水利水电工程经预
2、可行性研究阶段论证需设置水情自动测报系统时 各设计阶段均应进行 相应的水情自动测报系统设计工作 水情自动测报系统覆盖的范围 应根据工程对水情预报的要求和暴雨洪水特性等因素确 定应充分利用工程上游已建的水情自动测报系统 有关的测报系统应相互衔接协调 水情自动测报系统设计 应深入调查研究 注意资料的收集分析 积极慎重地采用新技术 优先选用可靠性高的定型设备设计的测报系统应实用 可靠 经济合理 技术先进 便于建设和维 护管理 水情自动测报系统的设计 除应执行本规定外 尚应符合现行有关国家 行业标准的规定 设计内容 预可行性研究阶段应论证设置水情自动测报系统的必要性需要设置测报系统时 应进行 测报系统
3、的规划 主要内容应包括 拟定水情预报和遥测站网规划方案 拟定通信方式和组网方案 估算设资 可行性研究 初步设计 阶段进行水情自动测报系统总体设计 应包括下列主要内容 确定测报系统的功能 初步编制水情预报方案 基本确定遥测站网 基本确定通信方式 工作体制 组网及通信电路设计方案 基本确定电源 过电压保护和接地方案 基本确定设备配置方案 分析数据处理流程 基本确定软件配置 分析水情自动测报系统的可靠性 拟定土建工程项目和规模 编制投资概算 拟定人员编制 实施阶段水情自动测报系统设计应包括下列主要内容 编制水情预报方案 确定遥测站网 确定通信方式 工作体制 组网及通信电路设计方案 确定电源 过电压保
4、护和接地方案 确定设备配置方案 设备布置及施工图设计 土建工程设计 水利水电工程水情自动测报系统设计规定 功能及主要技术指标 功能 水情自动测报系统应具有以下基本功能 实时自动采集 传输和接收遥测站雨量 水位等水情要素 人工置数自动传输 数据处理和水情预报作业 水情自动测报系统应具有下列报警功能 水情要素越限 设备事故 电源欠压 根据需要 水情自动测报系统可设置设备监控和通话功能 在恶劣天气条件下 水情自动测报系统应不中断预报作业 主要技术指标 遥测雨量计的分辨力可采用允许相对误差为 遥测水位计的分辨力采用允许误差应符合表的规定 表遥测水位计允许测量误差表 水位量程 允许误差 水情自动测报系统
5、的响应速度 包括完成水情数据收集 处理和预报作业的时间不宜超过 遥测站 中继站和中心站单站设备的平均无故障工作时间应大于 一般遥测站至中心站数据传输的月畅通率应大于重要遥测站至中心站宜大于 误码率均应小于 水情自动测报系统设备在表所列环境条件下应能正常工作 表测报系统设备坏境条件 设备名称气温相对湿度 中心站设备 遥测站 中继站的室内设备 遥测雨量站的传感器及室外设备 遥测水位站的传感器及室外设备 水情预报与遥测站网 水情预报方案 水情预报方案应在分析工程所在地区暴雨 洪水 径流特性的基础上 根据工程运行对水情 水利水电工程水情自动测报系统设计规定 预报的要求和水情测报预报条件 确定预报方案配
6、置 编制相应的预报方案 编制水情预报方案依据的资料应可靠 且具有代表性和一致性 水情预报一般应编制坝址的预报方案若工程形成的水库对产汇流条件有明显改变 应分 别编制入库控制断面和该断面至坝址区间的预报方案 编制水情预报方案采用的流域水文模型和经验相关关系 应适应流域水文特性模型参数 和经验相关关系应进行合理性检查 水情预报方案应进行评定或检验 合格率应大于或确定性系数应大于 遥测站网布设 水情自动测报系统应包括一个中心站和若干个遥测站遥测站分为重要遥测站和一般遥 测站 遥测站的测报项目和段次 应依据水情预报方案的要求确定 遥测站网应按下列原则布设 能反映雨情水情的变化 尽量选用现有测站 在满足
7、水情预报要求的前提下应精简遥测站数 现有测站不满足水情预报要求时 可增设遥测站 便于通信组网 有利于水情自动测报系统的建设 运行和维护管理 遥测雨量站网可采用相关法 抽站法和依据不同站网方案预报成果的合格率高低进行分析 优选 中心站应避开强电磁场 强震动 强噪声等干扰源 有利于水情信息的接收 便于与工程运 行调度的联系和测报系统的管理 遥测站必须避开可能发生塌方 滑坡或泥石流的危害区 且宜避开强电磁场 强震动等干扰 源 水位 雨量遥测设施宜布设在现有人工观测设施附近遥测设施距现有人工观测设施较远 时 应进行对比观测 时间不少于一年 水情数据采集 遥测水位计的量程应满足下列要求 坝上站量测高度高
8、于校核洪水位 低于水库死水位 坝下站量测高度高于校核洪水位 低于设计最低水位 遥测水位站量测高度高于年一遇洪水位 低于传感器运用期的最低水位 遥测水位计应根据水位量程和河段的水流 地形条件选用 重要遥测水位站应有超限测报措施 遥测站宜设置保存数据的存储装置 水利水电工程水情自动测报系统设计规定 通信设计 一般要求 通信电路应能迅速 可靠 准确地传输水情数据 通信方式可采用超短波 卫星和短波等方式 也可采用混合方式通信方式的选择应根据 水情自动测报的要求 通信方式的特点 所在地区地形 运行维护条件 建设运行费用等综合分析确 定 通信组网应进行不同方案的技术经济比较 择优选定 水情自动测报系统的中
9、心站 中继站和重要遥测站的关键设备应有备份必要时 重要遥 测站可设置备用通信电路 选用的通信频率必须经过当地无线电管理委员会的批准 超短波通信 测报系统的工作体制宜采用自报式 有特殊要求时也可采用应答式 测报系统的数据传输速率可选用不宜超过 超短波通信电路可采用数字或模拟中继方式中继级数不宜超过三级 级数较多时 应采 用数字再生中继方式 测报系统宜根据地形特点 采用多支或交叉组网 中继站的站址应根据以下原则选择 通信条件良好 交通方便 便于维护管理 避开不良地形地质条件 超短波通信电路设计应包括以下内容 确定工作频率范围 电路可靠性指标 依据或地形图进行图上作业 初选中继站站址 电路计算 确定
10、天线型式 增益 架设高度 方位和俯仰角 电路查勘 电波测试 确定中继站站址和电路设计方案 确定设备配置方案 超短波通信电路应根据站网分布 测报系统工作体制 路径损耗 衰落 干扰保护度以及自 然地理环境等因素进行设计电路应留有余量 重要电路的余量应大于其它电路应大于 超短波通信除地形简单 路径损耗小的电路外 都应进行电波测试电波测试应包括路径 损耗和干扰信号强度的测试 必要时还应进行误码率和信号衰落的测试 测报系统工作频率的配置应尽量减少同频干扰 邻频干扰和交调干扰 水利水电工程水情自动测报系统设计规定 卫星通信 卫星通信宜采用同步气象卫星或同步通信卫星 卫星通信电路设计应包括以下内容 选定通信
11、设施布设位置 确定天线的方位角和仰角 确定上 下行电路总载噪比 确定降雨余量和门限余量 确定数据收集平台的天线尺寸 发射机发射功率 确定设备配置方案 卫星数据收集平台及接收站的天线方向性 应满足如下要求 当时 当时 式中相对于各向同性天线的增益 天线直径 波长 与天线主瓣方向的夹角 度 卫星数据收集平台及接收站 应避免与地面无线电路相互干扰 短波通信 测报系统的工作体制宜采用应答式 经过论证也可采用自报式 短波通信电路设计宜包括以下内容 预测工作频率范围 计算接收端必须保证的最小平均信噪比 计算信道基本传输损耗 确定噪声功率 必要时可测试当地背景噪声 确定快衰落防护度 确定天线型式 增益 架设高度和方位 确定差错控制的编码增益 计算最小发射功率 确定设备配置方案 短波通信设备的频率允许偏差为年 短波通信电路应采取抗干扰调制解调技术 检纠错技术和自动换频技术 必要时还可采
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