瓜德羅普島

[拼音]:shuiwen zidong cebao xitong

[英文]:automatic system of hydrological data acquisition and transmission

由收集、傳遞和處理水文實時資料的各種感測器、通訊裝置和計算機等裝置組合而成。分成遙測站、資訊傳輸通道和中心控制站(簡稱中心站)三部分。主要用於防汛和水利排程。在小流域範圍內只需幾分鐘時間即能完成資料收集和處理,及時提供重點河段、水庫的雨情水情。系統的工作原理見圖。

遙測站

自動收集雨量、水位和其他水文引數的實時資料。在中心站的控制下按一定方式把這些資料編排成脈衝訊號,通過通道傳遞到中心站。遙測站的儀器裝置有雨量計、水位計、編碼器、數傳機、電臺和電源裝置等。一般在有人管理無人操作情況下進行。雨量計常用翻鬥式,每毫米雨量翻轉一次,發出訊號驅動記錄和編碼器。水位計多數採用浮子式,用機械機構直接傳動記錄筆和編碼器。編碼器是把雨量和水位(即浮子位移模擬量)轉換成數字電量的器件。可以編排出各種碼制的脈衝訊號,雨量編碼只有增量,而水位變化是連續、可逆的,必須採用雙電刷判別電路、步進機構或迴圈碼盤等特殊方法。當接到遙測站或中心站的發報指令後,全套裝置啟動,從編碼器中取出資料,並按一定邏輯程式將站號、雨量和水位依次傳送出去。

傳送制式有兩類:

(1)自報式傳送,系統中的各觀測站自動向中心站發報,其控制方法有定時控制和增量控制兩種。定時即按預先規定的時間和測次,到時發報。增量是指雨量或水位每變化一定數量時,如雨量增加 1毫米,水位增減 1毫米,立即發報實時的累計雨量和水位。每次發一至數遍,每個引數約0.3~0.5秒即可。這兩種控制方式也可以結合使用,以滿足時段雨量的計算和了解裝置是否正常。

(2)應答式傳送,測站等待接收中心站發來的指令後給予回答,發報實時資料。它要求觀測站接收裝置長期或定時段通電,處於待命狀態。

資訊傳輸通道

簡稱通道,是連線遙測站與中心站之間的電波傳輸線,分為有線和無線兩類:

(1)有線通道用專線或共用電話線路。其優點是抗干擾性強,使用比較方便可靠。缺點是裝置成本隨距離而增加,如採用架空線,在大風暴雨時容易損壞。

(2)無線電通道常用超短波頻段,功率 1~10瓦,當通訊距離超過50公里,或有高山阻擋時,常設定中繼站,把接收到的訊號增大功率後,再用另一頻率發射出去。測站採用定向天線,中繼站可用高增益的全向天線,以滿足各個方向通訊的需要。電源一般採用鹼性蓄電池供電。無線電通道適用於遠距離傳輸,裝置費用較低,但易受干擾,誤碼機率較有線通道高。衛星無線電通道,用衛星作為中繼站,一般採用微波波段,優點是觀測站位置不受地形限制,通訊距離更遠,覆蓋面積更大。還有短波、流星餘跡散射等方式,都可作遠距離通訊用。

資訊傳輸方式採用脈衝調製數字通訊,簡稱 PCM。“0”和“1”是數字通訊的基本資訊,稱為位元,每秒傳輸基本資訊量稱波特。由於水文遙測系統的資料量較少,通常採用25、50、100波特,也有用300、1000波特的。每次傳送與接收必須使資訊同步,才能進行解碼。應答式的選呼方法常用兩個音訊調製訊號作為各站的地址碼。

中心控制站

它的功能是集中遙測系統內各遙測站的水文資料,進行計算整理,及時作出洪水預報,並可控制閘門啟閉,進行水利排程。根據流域面積及部門的需要可配置多級控制中心。中心站主要裝置有通訊電臺和電子計算機等。根據功能要求和資料量來選擇機型,一般採用中小微機,並配置顯示器、寬行印表機和磁碟驅動器等外圍裝置。控制方式根據系統的傳送制式而定,自報式具有測站功耗低微,裝置簡單可靠,費用低廉,資料有效率高等優點,更適合於高山偏僻地區使用。美國和加拿大等國主要使用這種制式。應答式的功能較多、控制靈活,接收中心可以定時自動巡測,也可隨時指令巡測或選測,而且可以通話,使用方便。日本和義大利等國主要採用這種制式。中國這兩種制式都用,或在系統中相容。

自動測報系統開始用於汛期的水文情況收集,後來也用於水文站網資料收集,兼顧洪水預報、排程,又用作資料整編。使用的計算機由單機發展到計算機網路和建立資料庫,使任何一個地方的終端都可以呼叫資料,共用情報,進行預報,效益顯著(見實時聯機水文預報)。