汤河水库水情无线遥测自动化系统的更新改造_汤河水库
时间：2019-05-01 03:15:18 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】介绍汤河水库水情无线遥测自动化系统更新改造的原因，改造情况以及改造前后的性能、效果对比分析。 【关键词】汤河水库；无线遥测；自动化系统；更新改造 1、汤河水库概况
汤河水库位于辽阳市弓长岭区境内，太子河支流汤河干流上，控制流域面积为1228Km2，有两个跨流域引水工程，一是1998年建成并投入运行的引兰入汤工程，其控制流域面积为234.9Km2,另一个是正在建设的引细入汤工程，其控制流域面积为546Km2。汤河水库是一座以防洪、供水为主，兼顾灌溉、养鱼、发电等综合利用的大Ⅱ型水利枢纽工程。总库容为7.23亿米3，兴利库容为3.59亿米3，防洪库容为 3.68亿米3。
2、汤河水库水情无线遥测自动化系统更新改造前的情况
2.1汤河水库水情无线遥测自动化系统（以下简称系统）简介
该系统始建于1994年,一期工程为坝前水位、水温及各工业用水户引水口流量无线远传系统，于1995年投入运行。其主机为工业值班机，测站主板采用MCS-48单片机设计制造，电台为日本产MD-450车载电台和PU-1200手执电台，通信频率为466MHZ/456MHZ。
二期工程为雨量遥测系统，于1996年投入运行，它包括库区内平均分布的8个雨量站，2个水位站，3个中继站（2个一级中继站，1个二级中继站）。主机采用当时最先进的486工业控制机，测站及中继站主板采用MCS-51单片机设计制造，电台为日本产GX-1608U车载电台和HX-260手执电台，通信频率为460MHZ/450MHZ，打印机为EPSONLQ-1600K，雨量计为南京自动化研究所生产的DY1090A型翻斗雨量计。水位传感器为沈阳自动化研究所自行研制开发的“浮子式三触发开关传感器”。
2.2系统改造原因
该系统现实存在两套设备，资源重复形成浪费，并且设备越多，使用年限越长，出现故障的机率就越大，造成设备运行维护时的人力、物力、财力的投入相应增加。更由于该系统已运行多年，设备严重老化，导致其在运行及维护中出现难以解决的问题。
2.2.1一期工程采用的是MCS-48单片机，二期工程采用的是MCS-51单片机。设备运行近10年，原来系统建成时所备用的元器件，在运行维护中已经消耗殆尽。随着科学技术的飞速发展，电子产品更新速度的加快，原有的元器件，现在在市面上很难买得到。造成维护的成本提高，并且维修不及时。
2.2.2二期工程建站时，山区各乡镇还没有移动电话发射塔，随着社会的进展，发射塔在各乡镇先后建成使用，由于频率接近，功率又没有它的大，受其次谐波的影响，造成个别测站通信不畅通，甚至瘫痪。使雨量信息不能及时传送到中心站。当有降雨时，只能采用雨量插补的方法来计算。这样，就造成雨量数据的不准确，直接造成洪水预报的误差和洪水调度决策的失误。
2.2.3随着网络技术的推广普及，同流域与不同流域间的水库群联合调度，已经成为水利事业发展的必然趋势，原有的设备已经不能满足相应发展的需要。
3、系统分期改造的步骤
3.1一期改造时间为2009年3月1日～6月1日前。
硬件：中心站将原有的两套系统合并为一套完整的系统，即汤河水库水情无线遥测自动化系统。舍去原有的各工业口流量的无线远传设备，更新坝前水位、水温系统；打印机更新为激光打印机。
通信频率采用230MHZ的辽宁水利专用频点，信道稳定。
软件：系统合并后，原有的系统软件无法继续使用，委托沈阳自动化研究所，进行应用程序软件的开发工作。
3.2二期改造时间为2009年9月末～2010年6月1日前。
此次改造项目主要针对外围硬件：
中心站、中继站及测站的主板采用AT89C51和AT89C2052单片机设计制作。其功能优于MCS-48单片机和MCS-51单片机。
中心站采用数字滤波和BCH校验控制技术，使系统的误码率低于10-6，运行稳定可靠，抗干扰能力更强。
电台由原来日本产MD-450车载电台和PU-1200手执电台，通信频率为466MHZ/456MHZ；GX-1608U车载电台和HX-260手执电台，通信频率为460MHZ/450MHZ，更新为日本产KENMAR-DT-1和日精ND886A两种型号电台。
天线由日本进口的BD-CA-712EF型和BC-CAT406型两种型号，更新为国产天线。
4、系统改造前后的对比分析
4.1数据传输正确率
改造前,系统受各种因素影响逐年加大,其传输正确率由建成时的100%发展到2002年的70%。改造后，系统经2004年的运行，验证改造后数据传输正确率为100%。
4.2系统维护
改造前，受单片机的限制，电路板元器件多、结构复杂、设备故障率高、静耗大、中继站需用65AH蓄电池三块，配备50瓦的太阳能电池浮充，现场维修困难。改造后，电路板元器件少、结构简单、设备故障率低、静耗小、中继站用65AH蓄电池两块，配备30瓦太阳能电池即可，节省了系统运行维护费用，现场维修容易。
4.3软件设计
改造前受机器语言限制，中心站主机界面不直观，且系统运行不稳定，不易于自行安装调试软件以及操作。改造后，汲取前次经验，程序简单，界面直观，软件安装调试容易，操作简单。
结束语
通过对水情无线遥测自动化系统更新改造，使系统在水情数据实时采集、监测和数据处理方面更加灵活、可靠，便于人机对话和数据的查找和修改。水、雨情的相关数据，通过网络共享，可以实现水库之间的联合调度。
