宁夏水文自动测报系统的建设实践

张芳

摘 要：水文事业是国民经济和社会发展的基础性公益事业。水文自动测报系统建设是提高水文技术服务质量和时效性的重要措施。本文通过对宁夏水文自动测报系统建设实践的回顾，分析了宁夏水文自动测报系统建设中的经验与不足，为今后进一步加强水文自动测报系统建设提供参考。

关键词：水文自动测报 系统 建设

近年来，宁夏水文自动测报系统建设以国家防汛抗旱指挥系统、山洪灾害防治、中小河流水文监测系统等项目建设为契机，以水利信息化建设为依托，加大水文信息化建设力度，基本建成了涵盖水文信息采集、网络传输、数据接收和数据应用的宁夏水文信息化系统，全面提升了宁夏水文综合服务能力，为宁夏防汛抗旱、防凌调度以及水利信息化建设提供了强有力的技术支撑服务。

1 宁夏水文自动测报系统建设发展历程

宁夏水文自动测报系统建设先后经历了三个发展阶段。第一阶段是上世纪九十年代后期，这一阶段还处于于认识和试验阶段，1997年后引进了近150台固态水位雨量存储器，自动采集存储水雨情信息，但不能实时远传至水情中心。2000年建成宁夏实时水情计算机广域网系统，报汛站水情信息通过语音接收系统自动译电处理。2000年建设了第一处水位自动遥测站，实现水位信息自动采集传输，传输信道采用超短波方式，随后几年相继建设了几6处黄河自动遥测水位站；第二阶段是2000年至2011年，这一阶段属于起步阶段，在国家防汛指挥系统一期工程、旱情管理系统、水库信息化等项目的带动下，宁夏陆续建设了107处自动遥测雨量站、11处自动遥测水位站、6处墒情自动监测站和9处移动视频站，实现采集信息实时上传至水情中心，运行效果较好。2004年建设了泉眼山缆道自动测流系统。2004年建成宁夏水情中心，实现了宁夏水情中心与国家骨干网的连接，以及中央报汛站水情信息自动接收、存储、译电、上传。第三阶段是2011年至今，属于发展期。2011年以来，依托中小河流水文监测系统、山洪灾害防治、水资源监控能力建设等项目，宁夏水文自动测报系统得到了快速发展，建成了各类自动遥测站点1600多处（包括水位、雨量、墒情、地下水、视频自动监测站），购置了一批雷达测速仪等先进测验设备，采用光纤及GPRS信道传输，淘汰超短波及x.25线路，实现水情数据的实时自动采集、传输、接收、处理。

2 宁夏水文信息化建设取得的成效

2.1 水文自动监测站网基本覆盖全区

2011年以来，通过中小河流水文监测系统、山洪灾害非工程措施等项目建设，目前全区有各类水文监测站点和断面1761处，自动监测站点1509处（自动雨量监测站点1100处，自动水位监测站点178处，自动蒸发、地下水、墒情、自动视频站点231处），站点数量是2010年站点数量的4倍以上，与2011年相比各类遥测站点密度得到了大幅提升，水文站由1151km2/站提高到523km2/站，雨量站由287km2/站提高到48.2km2/站，水位站由1727km2/站提高到259km2/站，初步建成雨水情监测站网，监测范围基本覆盖全区各个流域、沟道和河流。

2.2 通讯传输网络基本建成

一是升级骨干网传输带宽。去年底我局升级于2009年建成的由水文局到水利厅、水利部的骨干网传输带宽，由原来的2 M提升至20 M。INTERENTM网络速率提升至50 M带宽。

二是组建遥测数据无线传输专网。目前，国内水文遥测站的数据传输大多利用公网资源的互联网IP地址进行传输，但对于大量的遥测站会造成数据传输堵塞和信息丢失。通过调研和技术比选，依托中国移动公司的GPRS网络组建宁夏水文遥测数据无线传输专网，并租用APN专线。在专网外的客户不能获取我局建设的遥测站采集数据，杜绝广播信息和垃圾短信，确保了数据安全和传输的时效性。

三是开通水文分局、水文测站专用光纤，实现测站数据实时传输。 2013年将各分局已建的VPN网络改造为20M MPLS-VPN专线，对所有驻测水文站全部建设10M专用光纤，配置VOIP语音电话，实现测站数据实时传输，并通过区中心连接互联网，测站和分局不再单独接入互联网，即节省了租用费用又实现了数据实时传输、活跃了职工文化生活。

2.3 新技术应用测报仪器设备更加先进

联合生产厂家共同设计研发和建设了适合宁夏测验条件的13处新型水文缆道测流系统，设备具有钢塔支架、双索、直流控制自动升降，太阳能充电等配置和功能，在国内处于领先水平，有效地提升了水文测验的安全性和可靠性；利用水文应急监测队设备购置资金近500万元引进配置了ADCP流速仪、电波流速仪、测深仪、测距仪等水文应急监测仪器设备，购置29套雷达波测流系统，经测站比测、应用，极大地提高了水文测报工作的快捷性、准确性和安全性。

2.4 业务应用系统初见成效

一是建成统一遥测数据平台，实现遥测数据统一接收。在2012年以前，由于遥测站建设是分批分项目建设，设备来自不同的厂商，每家厂商提供一套接收平台和遙测数据库，增加了管理、应用难度。为了解决这一问题，在充分利用现有设备的前提下，与软件开发公司合作，对来自不同厂商的全部遥测设备进行了充分整合，建成统一数据遥测平台，实现了数据统一接收、统一存储、统一入库，并初步完成数据查询、提取、分析等功能，实现WEB浏览功能，大大简化了工作量，提高了工作效率。

二是开发水情报汛系统、淘汰语音电话报汛系统。为提高报汛质量和时效、简化报汛程序，组织开发了水情信息人工报汛系统，替代了应用近十年的手机、信息电话报送方式，同时结束多年来水情信息编报文、报文接收、编译入库的数据传输路径，改由经过软件直接对实时水雨情数据库进行录入、修改、删除操作，该系统将河道水位-流量关系线载入系统，通过自动水位数据插补流量，逐步替代人工上报流量的模式，实现了水雨情信息自动化报汛。

三是初步建设完成宁夏水情综合业务系统。为提高宁夏水文工作自动化水平，提高报汛时效性及精度，提升水情服务质量，我局组织研发了具备水文遥测数据接收、水情数据交换、洪水预警预报、水情数据维护、水情值班等业务功能为一体的宁夏水情综合业务系统。该系统全面整合了现有各类水情业务软件，包括气象信息、水情信息查询、洪水预报、遥测平台、水情信息交换、水情数据维护等子系统，实现“一个窗口”服务。该系统以其生动直观、方便快捷的方式为水情业务人员提供了各种水情监测、信息查询、图形显示、报表输出以及分析决策等服务，为宁夏各防汛部门提供了全面、科学、准确、快捷的水文技术支撑数据。

4 克服发展中存在的问题，保持水文自动化工作的可持续发展

近年来，虽然取得了一些进步，但也存在一些不足，主要表现在：一是巡测任务重，监测运行经费严重不足。宁夏为局地暴雨洪水多发区，每年防汛、黄河防凌、抗旱监测任务重，随着近年来信息化建设，宁夏水文站点数量增加了4倍以上，工作量和管理费用也随之倍增，但没有专项运行维护经费、人员严重不足。宁夏属于经济欠发达省区，新增的运行维护管理等费用难以落实。二是工作人员综合业务技能有待提高。水文自动测报涉及业务面广、技术要求高。我局现有的信息化建设人员队伍与实际需要存在很大差距，专业技术人员少，特别是没有既熟悉水利业务又掌握信息化技术的复合型人才，远远不能满足信息化工作的需要。三是部分山区站点偏少。宁夏山地、平原纵横交错，地形复杂，部分沟道上游山大沟深，GPRS信号不稳定，缺少自动遥测站点，不能满足预报需求。