浅谈鲁地拉电站水情自动测报系统应用与实践

胡江 宋小燕 万涛

摘 要：为有效监测和实时发布鲁地拉水电站水情信息，为电站科学调度、良好运行和严格管理提供技术支撑。云南华电鲁地拉水电站有限公司在鲁地拉水电站库区建成一套由1个中心站、1个生态流量站、4个水位站组成的水情测报系统，文章对系统的总体结构，设备配置及功能、组网方式及软件配置等作了详细的介绍和分析。

关键词：水情自动测报系统：组网方式：通信：数据库

1系统概况

鲁地拉水电站位于云南省永胜县与宾川县交界处的金沙江干流上，为金沙江中游河段水电规划“一库八级”中的第七个梯级电站，上接龙开口水电站；下邻观音岩水电站，现有省级公路从坝址上游通过。坝址距昆明市公路里程415km；距大理市公路里程128km；距宾川县公路里程68km。电站以发电为主，同时兼有水土保持、库区航运和旅游等综合利用功能。根据预可研阶段设计成果，电站正常蓄水位1223m，总库容16.93亿m3，有效库容5.64亿m3，具有周调节性能。装有6台360MW机组，总装机容量2160MW，保证出力94.60MW，多年平均发电量93.23亿kw.h，年利用小时316h，属I等大（1）型工程。鲁地拉电站水情自动测报系统建设一共有5个站和1个水情预报中心，其中水位站4个、生态流量站1个。系统建成后遥测站水情信息10分钟内能够传达到水情预报中心，为电站运行期间洪水预报及时提供正确的水雨情信息，保证水电站的运行安全。

2 系统的基本情况

鲁地拉水电站水情测报系统由水情预报中心站和遥测站组成。遥测站包括坝上专用站和备用站、尾水出口专用站和备用站、坝下生态流量站。遥测站与水情预报中心之间通过北斗卫星和GSM短信互为主、备信道进行传输通信，保障水雨情数据的传输正常。遥测站采用定时自报、事件自报的工作体制，自动采集、传输水雨情数据到水情预报中心，水雨情数据经过合理性分析后进入水情数据库，供预报系统调用。

3 系统配置及功能

3.1 遥测站配置及功能

遥测站以数据采集器（YAC9900）为核心，配置水位传感器（WFX-40），北斗卫星（YDD-3-01）、GSM（WAVECOM），蓄电池（LC-X12100）、太阳能板（Model.NL-Ⅱ42W）、充电控制器（Solsum6.6C）、电话避雷器（RJ45-Tele/2）及信号避雷器（SD09-V24/9）等设备。遥测站的数据采集器、通信终端和避雷等设备集中安装于机箱内，便于遥测站设备的安装和管理。为保证系统可靠、有效地运行，遥测站的建设采用测、报、控一体化的结构设计。测报控一体化遥测站主要由传感器、遥测终端、通信机、人工置数器和供电等五部分组成。如图1。

遥测站具有现场和远程设置、读取设置本站站号、雨量初值、水位初值、传感器类别、水位采样间隔时间、报汛段次、水位雨量变化阀值、通信信道选择等参数，以及系统自动对时、自维护、蓄电池欠压分中心报警等功能。

（1）具有自动采集、固态存储水位、雨量数据的功能。可响应召测，接收来自本地或远程的召测命令，根据命令要求将当前值、过去的记录值或所有存储的数据通过指定的信道或路径发送。（2）数据存贮的功能。采集的水位、雨量等数据具有现场存贮功能，其容量不小于1MB，能满足水位和雨量数据存储1年以上的数据。能响应分中心站召测指令，将现场存储的数据小批量报送至分中心站。同时，能提供现场人员在现场进行数据查看和下载。（3）具有随机自报功能。当被测参数变化超过规定阈值（如5mm雨量或1cm水位变化等，阈值可在本地或远程设置）时，通信终端设备及相关电路自动上电工作，将雨量累置数键盘（触摸式）。（4）具有定时自报功能。按设定的定时时间间隔（按照时段要求，如1小时、3小时、6小时、12小时、24小时等，可任意设置），定时向分中心站发送当前的水位雨量数据。发送的数据包括遥测站站号、时间、电池电压、报文类型等参数。时间间隔可在本地（通过置数键盘/计算机）或在分中心站远程设置。（5）具有参数设置读取功能。支持本地通过键盘或计算机对系统的配置参数进行读取和修改，同时支持分中心站通过GPRS通信信道远程对其配置参数的读取和修改，如传感器类型、传感器参数、水位雨量基值、数据采样时间、定时自报段次、定时自报时间及主信道等。（6）具有人工置数功能，可在现场通过键盘读取数据、设置参数、支持本地通过键盘自动发送流量、人工水位及水库其他有关信息，并具有发送成功确认标志。（7）具有双向传输功能。能将采集的水位、雨量和测站状态信息通过GPRS网络或计算机网络传输到接收分中心功能，并同时支持数据（IP）业务与短信息（SMS）两种传输手段，当GPRS的IP方式传输失败时能自动切换为SMS方式发送水情数据。（8）具有测试工作状态功能。通过软件设置，使遥测终端和分中心站接收终端在存贮和接收处理时能判断调试报文和正常报文，保证在设备检修和调试过程中，水情测量数据不进入现地的存储区域。（9）具有设备故障、异常自动报警功能。（10）具有自动对时功能。（11）所有外部接口具有光电隔离防雷电破坏及防外部电磁信号影响，能在雷电、暴雨、停电等恶劣条件下正常工作。

3.2 水情预报中心站设备配置及功能

鲁地拉水情预报中心主要由服务器、交换机、路由器、网络机柜、USP备用电源、PC机、北斗卫星指挥型、GSM模块等硬件设备和数据接收处理软件、数据转发软件、水情预报软件和SQL2000数据库组成。主要功能：（1）接收遥测站水情数据。（2）监听来自金沙江中游水电开发公司辖区遥测站水雨情信息。（3）通过数据处理软件和水情预报软件对数据进行整理、分析、预报计算为电站的调度及安全提供依据。

水情预报中心配置的服务器接入北斗卫星和GSM短信模块，通过RS232通信口实时接收各遥测站水雨情数据，经过接收软件解包、分析、初步处理存入水情原始数据库，水情预报PC机客户端从原始数据库提取水雨情数据，进行分析、预报计算存入实时数据库。

水情预报中心配置的交换机、路由器、網络机柜组成中心的网络系统，通过接入电站互联网，与金沙江中游水电开发公司建立虚拟VPN专线，通过转发软件提取实时数据库的预报数据，向其转发电站的入库流量、出库流量、坝上水位、坝下水位等信息。通过软硬件的合理配置，使数据交换，信息共享达到了梯级电站共同调度的目的。

4 结束语

鲁地拉电站水情自动测报系统采用了目前国内先进的遥测设备和组网方式，整个系统可靠信高，数据信息传输准确、及时等优点，系统自建设以来，收集了大量的水雨情信息，为电站洪水预报及联合调度决策提供了及时、准确的数据。

参考文献

[1]SL.61-2003.水文自动测报系统技术规范[S].

[2]鲁地拉电站水情遥测系统设计报告[R].长江委水文局长江上游水文水资源勘测局攀枝花分局，2013.