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♣♣♣♣♣♣产品说明♣♣♣♣♣♣

DY.XWG-1型水文自动化测报系统

水利现代化首先要求水文现代化,及时准确的水文信息采集和分析是各项水利工作的基础。水文资料在水利行业中起着非常重要的作用,但我国在水文数据传输方面与发达国家还有比较明显的差距,尤其是经济落后、人才短缺的地区差距更大。寻求一种经济、快速、稳定、可靠的水文信息传输系统是水文采集工作的当务之急。DY.XWG-1型水文自动化测报系统通过对基于单片机的GPRS水文数据无线传输系统的软件和硬件设计,在单片机中内嵌TCP/IP与UDP协议栈以及PPP拨号软件程序,实现了GPRS网络进行水文信息传输的功能,提出了一种硬件设计简单、投资经济、运行维护方便的水文信息采集系统方案,为水文信息积累丰富、翔实的水文资料提供了有力技术保障。该系统由中心软件、DY.YQZ-1型前置机、DY.YDJ-1型采集仪、DY.YCZ1型遥测终端机组成。具有多网信息接收和发送能力，灵活的组网方式，可以单一信道组网，也能实现有线电话、超短波、GPRS混和信道组网；既能作为独立系统，又能作为大系统中的一个节点，具有广泛的系统适应性和良好的组网能力，符合国家有关水文遥测设备标准，可以与国内主要厂商实现兼容，组网模式如下：

1、独立系统单信道/多信道组网模式

前置机负责接收由GPRS、PSTN、超短波信道传输过来的雨量、水位等水文信息，如图1所示。

各类终端包括采集仪、遥测终端机等设备采集的雨水情信息，通过各信道传输至中心（包括分中心）前置机，前置机对信息处理后按统一格式存储，并通过计算机指令将数据转存于中心计算机内，由中心计算机对数据进行深入的处理。

2、大系统单信道/多信道组网模式

前置机位于大系统的通讯节点，负责收集和传输节点内的水文信息，能够灵活的通过各类信道接收、发送水文信息，并能够将水文信息进行长期存储，如图2所示。

在大系统组网模式中，中心计算机可通过GPRSMODEM接收远端GPRS数据，也可以通过前置机接收远端GPRS、PSTN、超短波数据。在上图中，各独立系统前置机负责接收和处理本系统内各遥测终端、数传仪采集的雨水情信计算机息，并将获得的数据按照预先的设置通过各信道传输至大系统的内。

终端系统无需PC机支持,开机后自动连接GPRS网络,利于无人值守水文站计；节约硬件资源,系统功能嫁接。

一、系统工作原理
1、水情分中心:通过串口与一个GSMModem设备相连接，可读取Modem设备接收到的短消息，另外一个网口与GPRSModem远端传来的测量数据，完成水情数据的处理、保存等功能，也可通过Modem设备发送控制指令到远程终端。报警时，可将短消息转发至远端工作人员的手机。
2、遥测终端:主要是基于DY.YDJ的数据采集设备及各采集单元的设备，终端数据采集设备获取水情数据后可通过GPRS发送给主控中心的Modem，同时也可接收主控中心命令进行相应的操作,比如召测实时数据，修正时间，修改其配置等。
3、GPRS网络(即数据传输部分):终端数据采集设备与主控中心实现通信，可通过各自的GPRSModem经过GPRS无线网络传递。
系统工作方式主要有：
监控方式（召测方式）：由主控中心下发指令，终端响应。
监视方式（自报方式）：终端定时、定条件（如变幅）向主控中心上报。
监控/监视方式（招测/自报方式）：综合招测和自报的方式。
休眠方式：终端处于不工作状态。

二、系统优越性：

1、可靠性高：

与SMS短信息方式相比，GPRSDTU采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中心可以与多个监测点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。

2、实时性强：

GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

3、监控范围广：

GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于水文信息采集点数量众多，分布在全省范围内，部分水文信息采集点位于偏僻地区，而且地理位置分散。因此采用GPRS网络是其理想的选择。

4、系统建设成本低：

由于采用GPRS公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。

5、系统运营成本低：

采用GPRS公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用,GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。

6、可对各监测点仪器设备进行远程控制：

通过GPRS双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。

7、系统的传输容量，扩容性能好：

水文监测中心要和每一个水文信息采集点实现实时连接。由于水文信息采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要；由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构，具备良好的扩展性能，一个监测中心可轻松支持几千个现场采集点的通信接入。

8、GPRS传输功耗小，适合野外供电环境：

虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数传设备在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当,平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。

三、硬件：

（一）DY.YDJ水情信息采集仪

DY.YDJ水情信息采集仪可用于水文系统、水利工程管理，防汛雨情实时监测、人工增雨作业评估、气象水文业务研究等领域。

主要技术指标：

1、雨量：可连接一个容栅雨量计或翻斗式雨量计，精度可为0.1mm，0.2mm，0.5mm，1mm。

2、水位：通过浮子式、压力式以及振弦式或其他水位测量仪器。

3、传输信道：有线：PSTN公共电话网，传输速率1200bit/s，无线：GPRS移动电话信道。内嵌PPP、TCP/IP、UDP/IP协议；模块化设计，CPU和无线核心模块分离的设计方式，超强的扩展性。

4、报汛工作方式：兼容式。

5、显示：240X64点阵液晶显示屏，有背光汉字显示。

6、键盘：数字键盘，操作简单、直观。

7、固态存储：设有8M字节FLASH固态存储器，可存储4年以上的雨量、水位数据。

8、设置方式：可以使用键盘进行设置，也可以由中心进行远程设置。

9、日历时钟：每次通讯时，终端采集仪都自动与中心计算机进行时间校正。

10、远程监测：可对仪器的工作情况，电源状态进行测试，便于系统维护。

11、供电方式：10W太阳能电池对机内7.2V锂离子蓄电池浮充方式供电。

12、超低整机功耗：静态30mA，通讯时100mA

中心软件可以根据用户需要基于国家水文信息标准量身定做。做到水文信息的及时准确的自动收集雨水情信息，更好地为防汛抗旱、水资源管理和国民经济建设服务，统一的水情信息编码标准（水情信息编码标准SL330－2005）。软件实现了数据精确及时的采集，报警，自动编报，自动校时及丰富多样的过程趋势和以GIS地图方式显示的雨水情信息，以方便用户的信息处理；历史查询保存时间长，软件界面友好，用户可自行配置每台仪器的设置；并能提供数据备份及还原功能；可实现硬件设备的故障报警，暴雨报警，GPRS流量报警及电压报警，此外软件本身可以监测软件故障或不当设置！保证了软件连续开机不间断，提高系统的可靠性！数据中心服务器及应用服务器分离模式，更好的保证数据的安全性。并配有短信报警及短信查询功能。

1、数据库

系统后台数据库采用SQLServer2000，各数据表之间合理优化，并能自动扩展历史存储数据结构，保证了系统后期运行的可靠性；并提供数据库备份与还原功能。

2、软件主要功能

(1)、实时数据

实时数据的采集情况及报警信自息，最新的报文数据；用户可以一目了然。下方状态栏里有系统的时间和数据中心启动状态。在本窗口用，用户单击右键弹出菜单，可以进行与设备的时间校正，最新数据召测和各站的报警上下限调整。

(2)、历史曲线

用户可根据需要查询某一时刻降雨量线和降水过程线，及水位和电压的波动情况，用户滑动鼠标可显示当前位置的数据信息；时间的选择可以精确到秒，极大的优化了查询的实用性。另外查询到的图形信息可以生成多种格式的图片文件，如JPEG，JPG，BMP，PCX，PNG等；也可以进行打印！用户可选择要查询的曲线，一条或多条均可以。用户拖动鼠标可矢量放大所选区域的曲线，可能精确的查看极其微小的变化，也方便了在长时间的查询状态下，查看某一时段的数据。

(3)、历史数据

此项功能与历史曲线的查询方法相同，在查看历史曲线的同时，双击鼠标就可以查看实际数据了。下图中左侧为查询到的数据，右侧数测验报文，也可以单独进行查询报文，根据1小时，几小时以及日报文等。查询的数据表格可以保存到Excel中，也能进行单独的打印操作。所有的数据用户在管理员的权限下，可以进行修改，删除及增加操作。

(4)、报表查询

在日常工作中，报表是不可缺少的，也是最繁琐的一项工作，其精确性也优为重要；系统中可以进行查询，大大省略了这项工作的复杂性。并有效地保证了报表的精确性。目前，软件中容纳了日雨报表，时段报表和降雨量报表；均可以进行时某天某月查询，并能查询某段时间查询报表。

(5)、报文查询

此功能用查询多种报文：时段报文，日报文，月报文旬报文等等；可以根据原始数据查看任何时段的各种报文。可以有效地帮助用户处理报文。

(6)、历史过程

全市降雨，日降雨过程，月降雨过程，年降雨过程和水位趋势。所有的柱形图趋势图均可以保存为BMP，JPEG，PNG，JPG，PCX，HTML，TXT，XLS格式。可以方便用户的备份保存，也可以进行打印操作。

全市降雨

全市降雨是显示所有站点的所查询的时间段内的降雨量，对各站之间的降雨量比较一目了然。

水位趋势

水位趋势图是显示所查询时间当中水位的波动变化。并能同时显示最高水位和警戒水位，方便对当前水情的评断。

年降雨过程

年降雨过程显示的是本年各月的降雨过程。

月降雨过程

月降雨过程显示所选月当中每天的降雨量是多少，对这个月的降雨情况较更加直观。

日降雨过程

日降雨过程显示的是一天当中各个时段的降雨量，可以查看一天中降雨高峰是在那个时段。

(7)、报警查询

报警查询是用来显示所有报警记录，包括所有的已消除报警和当前报警记录，并显示报警时间及第一时间报警值；其中可以对各个站点或所有站点进行查询，也可以查询所有报警类型和各种报警类型。主要报警类型有：电压过低报警，暴雨报警，GPRS超流量报警等等；方便用户对各站运行异常及暴雨情况的了解。

(8)、GIS地图信息

鉴于地图在各领域应用比较广泛，软件中也加载了该模块。左上角是单个站点的所属区域，选择某个站点后，可以自动从地图中查询到这一点，并显示一于屏幕中间，方便了查找地点的麻烦。地图上显示的降雨量可以根据左侧中部的查询来获得；这样就可以查询到任何时间的降雨信息。

当用户选中图中某点时也可以在左下侧看到详细的降雨信息。该模块中可实现对地图的矢量放大，如果地图是多层那么也可以实现多层分布处理，拖动，缩小增删站点；此外还新加小地图功能，用户可快速找到要显示的区域。

（9）、等值线

系统可以根据采集的雨量信息绘制等值线及等值面。用户可根据自己的需求进行调正查询时间及色彩等参数。

(10)、系统配置

系统配置中可以配置用户所喜爱的十二界面模式，其中保括系统自带的经典模式；报警声音也可以进行设置。用户可根据不同需要进行不同的设置方法。此外该功能可以和报文转发软件相链接，实现报文自动生成，并及时自动发送。

(11)、用户登录

用户登录是用户分配权限处理模块，可以增删用户及改变权限。具体权限可根据用户的需求来量身定做。一般比较严密的设置交给管理员权限，如站点管理，系统设置和数据中心等。

(12)、站点管理

站点管理是各站的下方硬件设置情况，保括传输仪器的端口等，以及各站点报警上下限设置。用户可以根据各站情况以及需要进行合理配置。本模块主要方便于用户自动增删站点及修改报警上下限等，此外在实时报警中右键也可以进行上下限的设置。

(13)、数据备份与还原

为了数据的安全性，用户可以使我们提供的备份工具进行备份，备份有多种选项，可以进行多种备份。此外还原功能相对应。以防止出现其他意外情况丢失数据。可进行多次备份同时存在。

(14)、帮助系统

帮助文件中从软件安装到使用以及常见错误都做了详细的介绍，里面有每个功能的使用说明。

(15)、数据中心

数据中心是用于调试时，或出现异常时，方便我们调试人员进行测试及维护的模块。可以改变端口号，及IP地址（多网卡）。对收发的原始记录做了非常详细的记录，当发生异常情况时我们可以根据原始数据来断定错误的原因。客户端模式没有此项功能！

3、系统扩展

系统可以根据用户的需求进行合理性改进，并能定期进行功能升级。

五、供电设备

遥测系统供电设备由太阳能电池板、蓄电池、太阳能充电保护器三大部分组成。遥测系统中，遥测站大多地处边远山区，由于农网电压不稳定，而且得不到连续供电的保证，因此不宜使用交流供电方式。为了保证遥测设备供电正常，所有遥测站推荐采用太阳能电池板浮充免维护蓄电池供电的方式，足够保证遥测站设备正常工作。
综合考虑遥测站平均日照、功耗、太阳能电池充电电流、负载相关系数以及电池充电安全系数，遥测系统供电设备将系统遥测站太阳能电池板功率配置为10W，蓄电池容量配置为24AH，通过太阳能充电保护器的控制，无论是哪种综合遥测站，均可保证5天内将蓄电池充满，亦可保证阴雨30-50天情况下，遥测站设备运行正常。

六、传感器

传感器主要依据需要采集数据类型来定。比如需要采集雨量数据选择JDZ-05翻斗雨量计，水位数据选用DY.FDZ水位计。