驻马店水情遥测系统在防汛测报中的准确性和时效性分析

□袁建华 □丁志安 □杨 军

（河南省驻马店水文水资源勘测局）

驻马店防汛信息采集示范区又称遥测系统，是全国首批20个防汛信息采集示范区之一。遥测系统从2000年8月开始建设，2001年6月底竣工并通过水利部专家组预验收，2002年汛期正式投入使用，2008年对遥测系统进行了彻底的改造；同时`对水情分中心的系统集成设施设备更新改造，并于当年投入使用。遥测系统的建立，使防汛信息采集手段有了根本性改善，防汛水情信息的准确性和时效性明显增强。

一、流域概况

驻马店地跨淮河、长江两大流域，洪汝河水系占全市总面积90%以上，其气候、地理特征复杂。多年平均降雨量900mm，降雨时空分布不均。洪汝河是洪涝灾害频发地区之一，曾发生过举世闻名的“75·8”特大暴雨洪水。洪河现有防汛标准不足10年一遇，汝河防洪标准不足20年一遇。较低的防汛标准给穿越该市的京广铁路、京珠高速公路、107国道造成极大威胁。

二、通讯方式及信息流向

驻马店遥测系统共有55个报汛站组成，其中中央报汛站37个。

（一）通信信道：遥测站采用短信息（GSM）为主信道，PSTN（电话）为备用信道；分中心接收省中心下传信息和采用GPRS（无线通讯网）和宽带网SDH（光纤）向省中心上传信息。

（二）信息流向：GSM信息：全市所有遥测站信息直接全部发往省中心（郑州），省中心将接收到的遥测信息在存入原始遥测信息数据库的同时用宽带网或GPRS向各分中心转发辖区内遥测站信息，各分中心将辖区内的遥测站信息纠错后再将正确信息上传至省中心，并同时编码上传实时水情信息，进入实时水情信息数据库。PSTN信息：遥测站利用电话将信息发往分中心，分中心接收、处理、纠错后将信息利用宽带网或GPRS上传至省中心（见图）。

驻马店市遥测系统信息流向示意图

三、雨量、水位拍发标准要求

（一）雨量信息拍发标准要求：每日8时必发日雨量和仪器检测电报；每10min降雨≥0.5mm即报。

（二）水位信息拍发标准要求：每日8时必发水位及其它情报；一级拍报水位以下每日8时发一次；一级拍报水位以上，二级拍报水位以下时，1h内水位涨落＞3cm即报整点水位，＜3cm时涨水 2h一报；落水时 6h一报（8、14、20、次日 2时）；二级拍报水位以上，水位涨落＞3cm时0.5h一报，＜3cm涨水时1h一报；落水时 2h一报（8、10、12……）；超过3级加报水位，＞3cm时，10min一报；其他0.5h一报。

四、分中心站设备配置及功能

驻马店水情分中心站是本系统的中枢，由中心站计算机网络分系统，接收、入库服务器分系统，电源供电分系统组成。分中心的主要功能：

（一）实时接收报汛站主动发送的信息；

（二）分析、处理、显示打印各遥测站实时水文数据，存储和自动备份原始数据，定时存盘保存，进入分中心局域网内，供洪水预报和洪水调度应用；

（三）进行水文数据图表化处理；

（四）对流域能够具有输入、更新及查询功能，并能够修改存储数据，雨量插补及人工置数；

（五）能实时屏幕显示越限参数，设备故障，事故记录及设备运行状态，具有声光报警功能；

（六）进行水情预报及洪水调度；

（七）配置读取设备以便到测站取出长期记忆的数据；

（八）各类通信网全天候值守，不中断运行；

（九）向报汛站发指令，主动查询，召测数据；

（十）向省、流域或邻近中心传递信息；

（十一）按“水文情报预报拍报办法”的要求，对水文自动测报系统的水情数据进行“标准化”处理。

系统中心接收设备通过GSM数据传输方式把各测站的数据信息传送收集到分中心以后，经遥测接收系统和入库系统输入服务器，该服务器及水情工作站长期值守，经过处理后可以通过打印机打印出数据。工作站可以进行数据处理，洪水预报与水库调度。也可通过前置处理转发控制器并经过广域网或局域网系统将水情信息传输到各个有关部门。

五、测站设备配置及功能

测站采用YDH-1A型遥测数据终端RTU构成，前端数据采集通过翻斗式雨量计，浮子式、气泡式或超声波水位计等传感器实现。

报汛遥测站的主要功能：

（一）主动发报功能：当降雨量每10min降雨≥0.5mm即以短信方式经省水情中心通过GPRS或局域网进入到遥测服务器接收系统，通过入库软件处理进入数据库；水位按照设定的标准实时地发送信息入库。

（二）接受分中心站的召测或校对时钟。

（三）配置有固态存储器的雨量站、水位站基本实现有人看管，无人值守，自动运行。在信息传输过程中，常用的信道出现故障时，要求备份信道能够自动启动，保证信息传输不中断，实现自动运行。

（四）不能通过传感器直接取得的水情信息，可通过人工置数方式拍报。

六、系统软件

（一）系统软件的特点：先进性、开放性、扩展性好，实时性强，支持多种数据库，数据库标准化程度高。

（二）组网技术：采用当今最流行的10/100M快速以太网技术，它是目前性能/价格比最好的网络技术。

（三）操作系统选型：采用Windows2003，该操作系统采用Windows界面，操作直观，管理简单易行，具有安全性高、可靠性好和强大的网络支持能力。

（四）数据库选型：采用SQLServer2000数据库。

（五）应用软件：采用专用水利防汛调度系统软件包，该软件包包括接收软件、入库软件、数据管理、查询软件等。

七、遥测系统发挥的作用

（一）在水情信息采集方面，雨量和水位全部采用数据自动采集、固态存储、数字化自动传输技术，以提高观测精度和时效。测洪能力提高到能够施测相当于设站以来发生的最大洪水或略高于堤防防御洪水标准的水平。在发生超标准洪水或意外事件的情况下，有应急测验措施。对流量信息通过人工置数可进行数字化自动传输。

（二）在报汛通信方面，通过对报汛设施设备的更新改造和建设水情分中心，实现在10～15min内分中心收集齐报汛站的雨水情信息并通过局域网传递至省水情分中心，30min内上传至国家防汛抗旱总指挥部的目标。

（三）系统集成方面，以决策支持系统、专家系统等开发技术为手段，建立为防汛抗旱决策和水资源评价提供技术支持的系统。该系统能提高防汛抗旱和水资源管理工作的效率、质量、效益和决策的科学性和正确性。

八、存在问题及对策

（一）管理问题：遥测系统建设站点多且分散，有许多端站设在中型水库和委托雨量站。系统分中心和大部分水文站都有机房，因此要完善管理制度，确保系统正常运转，这不仅要制订各种规章制度，将设备管理责任落实到人，同时要落实管理经费，以提高管理人员的主动性和积极性。

（二）技术问题：遥测系统建设中，驻马店水文局大部分水文站均配置了1台以上微机，极大地提高了工作效率。但由于基层测站职工的微机应用知识较贫乏，给正常工作带来了不便，因此建议要及时对测站人员进行微机基本知识培训，使他们尽快掌握微机操作技能，确保遥测系统正常运转。