水文自动测报系统规范.doc

1、 【题 名】：水文自动测报系统规范【副 题 名】：Standard for hydrological data acquisition system【起草单位】：水利部水文水利调度中心主编【标 准 号】：SL 6194【代替标准】：【颁布部门】：中华人民共和国水利部【发布日期】：1994-02-24 发布【实施日期】：1994-05-01 实施【标准性质】：强制性水利行业标准【批准文号】：水利部水文1994102 号【批准文件】：中华人民共和国水利部关于发布水文自动测报系统规范SL 61 94 的通知水文1994102 号根据原水利电力部 1986 年标准修订计划，由水利部水文司主持，原水利部

2、水文水利调度中心主编的水文自动测报系统规范 ，经审查批准为水利行业强制性标准，其名称与代号为：水文自动测报系统规范SL61-94，自 1994 年 5 月 1 日起实施。本规范由水利部水文司负责解释。各单位在实施中如发现问题，请及时函告主编单位和部水文司。本规范由水利电力出版社出版发行。1994 年 2 月 24 日【全 文】：水文自动测报系统规范1 总 则1.0.1 为适应我国水文自动测报系统的发展，做好水文自动测报系统规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，特制定本规范。1.0.2 本规范适用于江河、湖泊、水库、水电站等水文自动测报系统的规划、设计、建设和运行管理。1.0.3 水文自动测

3、报系统属于应用遥测、通信、计算机技术，完成江河流域降水量、水位、流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。1.0.4 按水文自动测报系统规模和性质的不同可分为水文自动测报基本系统和水文自动测报网。水文自动测报基本系统由中心站（包括监测站） 、遥测站、信道（包括中继站）组成。水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统联接起来，组成进行数据交换的自动测报网络。1.0.5 新建水利、水电工程需要建设的水文自动测报系统，应作为工程规划设计的组成部分，并将系统的建设纳入工程建设一并实施。1.0.6 本规范中涉及水文测验、水文情报预报的精度要求，应按有关的国家标准和行业标

4、准的规定执行。2 水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制2.1 基本资料收集和可行性论证2.1.1 进行水文自动测报系统的规划设计，应收集下列基本资料：（1）计划建设水文自动测报系统地区的大比例尺地形图。（2）流域内已建水文站网、报汛站网、邻近地区遥测站网方面的资料。（3）流域的气象、水文资料：包括重要水文站的最高最低水位、短历时暴雨雨强、洪水产流汇流时间、洪水传播时间、防洪标准和洪水灾害，降雪量占降水量的百分比，最高、最低气温，相对湿度的平均值和最大、最小值，日照时数最少的持续时间等特征资料。（4）雷电情况与地震烈度。（5）已建和计划建设的水利工程布局，以及重要水利工程的技术资料。（6）

5、现行的水文预报、防洪调度方案，预报和调度工作的要求。（7）流域内无线电台设置情况和发展规划。（8）流域的社会经济、交通、供电和通信情况。2.1.2 建设水文自动测报系统的可行性论证包括：（1）依据建设目标、功能要求，所在地区的水文气象特征与地形条件，当前国内外的技术、设备状况，论证实现建设目标的技术可行性。（2）分析估算所建系统在防洪、水利调度诸方面可以取得的经济效益和社会效益。（3）编制投资框算，提出系统建成后运行管理所需的人员与年度经费计划。2.2 水文自动测报基本系统的规划2.2.1 进行基本系统规划，是通过对当前和远景的建设目标、任务和效益的分析论证，确定系统功能和建设规模，为编制可行

6、性研究报告和进行设计提供依据。规划内容为：（1）布置遥测站网。（2）规定各类遥测站向中心站报送的数据类别、频度以及和外部进行数据交换的任务。（3）规定系统功能和主要技术要求。（4）初步选定遥测站通信设备的工作频率。（5）提出土建工程要求。（6）提出建设规模和分期发展计划。2.2.2 根据预报和调度的需要，按照下列规定布设和调整遥测站网。2.2.2.1 按测报数据类别的不同，遥测站分为水文遥测站（包括水文站、水库站、闸坝站）和雨量、水位遥测站两类。应在流域的水文和报汛站网基础上，以满足控制测区水、雨情变化和预报、调度需要为目标，布设遥测站网。2.2.2.2 为了既保持水文资料的连续性，又尽可能减

7、小组建通信网的困难，应按下列要求布置遥测站点：（1）水文，水位，水库，闸坝站一般不得变更其位置。（2）所设代表性雨量站，可按既满足通信要求，又能取得代表性较好之降水资料的原则调整其位置。（3）对于既是代表性雨量站又是控制降水量长期变化规律的基本站，如通信条件很差，允许另建一遥测雨量站满足水文预报的需要。（4）无人值守，委托管理的遥测站，要尽可能设在靠近居民点，交通方便，便于维护看管的地点。（5）水位遥测站的测井和设在闸坝上下游的水位遥测站的位置选择，应符合 GBJ13890水位观测标准的规定。2.2.3 遥测站的观测项目和报送次数，应按测站类别和预报、调度的需要规定。根据当前的技术条件，可按由

8、遥测端机自动完成雨量、水位、闸门开度的采集和报送，目前尚不能进行自动测报的流量、含沙量、蒸发量以及河道断面等则按通过人工置数装置报送进行设计。2.2.4 根据建设目标和近期发展计划按下列要求规定水文自动测报基本系统的功能和主要技术要求。2.2.4.1 规划阶段应对下列系统功能提出具体要求：（1）中心站完成一次全部遥测站巡测、预报作业和调度方案分析计算的时间要求；对中心站随机召测单站数据和定时巡测的要求；巡测的最小时间间隔的要求。（2）中心站对接收水情电报、电话报汛、传真信息的要求，以及和外部进行信息交换的要求。（3）中心站对系统工作状态的监测功能。（4）中心站的数据处理功能：如需要整理、打印和

9、显示的水文图表之种类、格式；数据合理性检查与缺漏插补；完成预报和调度作业的处理任务；需联机存储的数据类别、数量和存贮时间。（5）测站是否应具有在当地显示水位、闸门开度和时段降雨量、越限报警、遥测设备自动检测、电源报警的功能。（6）防雷要求。（7）系统可靠性的要求：如设备的平均无故障工作时间，数据传输可靠性与误码率，备用措施等。2.2.4.2 为使系统能可靠运行和便于管理，在规定系统功能时，还应满足以下要求：（1）系统应能可靠运行，特别是在暴雨洪水灾害时期能及时准确地报送水、雨情数据，按时发布洪水警报和预报。为此，应采取增加备用设备，提高中继站和重要测站设备可靠性的措施。（2）不应强求系统承担可

10、能会影响可靠性的任务。一般情况下，不应要求水文自动测报系统承担通话任务。（3）遥测站的设备应力求结构简单、可靠、省电。（4）应为系统扩展留有余量，如与其它系统间的联系、增加遥测站、增加测报参数、扩展中心站软件功能等。（5）对承担着测报水情和积累水文资料双重任务的遥测站，要配备数据存贮记录装置，以逐步改变遥测站和人工观测站平行工作的状况。2.2.5 根据本地区无线电台设置情况、地形条件和联网传送数据的需要，按照必须避开同频干扰，尽量避开其它干扰的要求，从国家无线电管理委员会分配给水文遥测的频段中初步选定系统的工作频率。2.2.6 根据各遥测站的地形、交通条件、河道情况与居民点的距离等，提出遥测站

11、站房结构、尺寸，水位测井，天线塔和中心站机房等土建工程应满足的基本要求。2.2.7 根据防洪、洪水预报和调度的需要提出系统的建设规模，根据资金、人力、技术条件制定分期建设的目标和计划。2.3 水文自动测报网规划2.3.1 水文自动测报网的规划，应根据联网的各基本系统的规划、设计和各级防汛部门对遥测数据的需求，确定网络规模、信息流向、信息量、信息交换的次数和内容，以及各节点站的功能。2.3.2 当测报网所在地区已建成或即将建成水利行业的计算机网络时，应依靠该网络的数据传输系统组建水文自动测报网。若不具备上述条件则应作为独立系统进行规划和设计。2.4 可行性研究报告的编制2.4.1 可行性研究报告

12、是项目报批和进行设计、鉴定、验收的依据，应由建设单位根据规划工作报告自行编制或与承建单位共同编制。其内容应包括：（1）建设目标。（2）遥测站网布设。（3）功能要求和主要技术指标。（4）选用的工作体制，数据传输通信方式，遥测电台的工作频率。（5）系统和设备可靠性的要求。（6）对开发数据处理和预报、调度作业软件的要求。（7）对遥测站房、水位测井、天线塔、中心站机房等土建工程的要求。（8）考核、验收办法。（9）进度要求。（10）附件：包括系统设计所需的明细资料，如遥测站一览表等。3 水文自动测报系统的设计3.1 系统的组成3.1.1 水文自动测报基本系统的功能框图，如图 3.1.1 所示。由于各实际

13、系统功能要求不同，其组成也不尽相同。图 3.1.1 水文自动测报系统功能框图（1）传感器：完成水文参数的原始测量。（2）编码：包括信源编码和信道编码，存贮记录装置一般接在信源编码器的输出端。信源编码的功能，是在一定保真度条件下，将水文参数变换成数字信号，并解除信号间的内在关联，以压缩原始信息的信息量。信道编码的功能，是将信源编码器输出的数据信号转换成符合一定规则的数码，以达到适于信道传输，便于纠、检错的要求。（3）解码：解码过程是编码过程的逆变换。信道解码是根据信道编码规则，将收到的信道码变换为信源码，并检查和纠正数据传输中的差错。信源解码是将信源码复原成水文参数。（4）调制和解调：为了将编码

14、器输出的数字信号送到远方收信点，必须对所用载波进行某种调制，然后用已调载波传输信息。调制器的作用是把数字信号变成适合信道传输的已调载波信号。解调器则是把接收到的已调载波信号恢复成数字信号。（5）信道：包括传输电信号的媒质和通信设备。在传输过程中对数据通信有两方面的影响，即信道本身传输特性的影响与外界干扰的影响。（6）传输控制：对数据的发送和接收全过程进行时序和路径控制。（7）差错控制：发现和纠正数据在传输过程中发生差错的措施。（8）报警：当出现水文参数超过警戒值、设备故障等异常情况时发出报警信号。（9）数据处理：包括对水文数据进行合理性检查、整理、打印、存贮，进行预报和调度作业等。3.1.2

15、水文自动测报网是以基本系统中心站作为节点，通过中心站计算机系统（DTE）的标准端口、数据通信设备（DCE） 、信道、数据交换设备（DSE） ，把这些基本系统和上级中心站联接起来组成的数据通信网（网络结构如图 3.1.2 所示） 。该通信网在网络软件的支持下，把各个基本系统收集到的遥测数据迅速地传送给网内的防汛和水利管理部门，满足共享信息的要求。图 3.1.2 数据通信网组成框图3.2 系统设计任务和工作内容3.2.1 水文自动测报系统设计的任务是按照系统可行性研究报告的要求，选择系统工作体制和组网方案；分配系统各组成部分的技术指标；确定各类接口的技术标准；提出数据采集、传输和处理各部分的设计要

16、求；制定软件开发和新设备研制计划；进行主要设备选型；编制经费概算。3.2.2 基本系统设计的工作内容通常应包括：（1）进行现场查勘和收集资料。（2）选择系统工作体制和数据通信方式。（3）选择实现系统功能要求的技术措施。（4）进行数据通信网的设计。（5）论证和选择传输控制方式，制定数据传输规程。（6）进行数据接收、处理、检索软件的设计。如有需要还应进行预报和调度作业的软件设计。（7）规定各组成部分间的接口标准与数据编码格式。（8）主要设备选型和制定新设备研制计划。（9）提出土建工程、供电系统的建设标准，如有必要可进行专项设计。（10）编制经费预算。（11）拟定建设进度计划与人员培训计划。3.2.

17、3 水文自动测报网的设计，应在联网的各基本系统设计基础上进行，主要是选择网络结构，设计数据传输网，设计与选定通信线路，规定信息流向和制定数据传输规程。还应研究利用该地区现有通信线路的可能性，比较各种通信方式（有线、超短波、微波、短波、卫星通信等）的优缺点，选定网内每一条线路的通信方式。3.3 基本系统的设计3.3.1 应根据功能要求和管理维护力量，电源、交通、信道质量等条件，按照经济合理、便于维护的要求，选用自报式或查询一应答式与混合式工作体制。这三种体制的特点是：（1）自报式。在遥测站设备控制下每当（或在规定的时间间隔内）被测的水文参数发生一个规定的增减量变化时（如水位涨落 lcm） ，即自

18、动向中心站发送一次数据，中心站的数据接收设备始终处于值守状态。（2）查询一应答式。由中心站自动定时或随时呼叫遥测站，遥测站响应中心站的查询，实时采集水文数据并发送给中心站。定时自动巡测的时间间隔，可根据数据处理和预报作业的需要，在 15 分钟和 0.5，1，3，6，12 小时等档次中选择。（3）混合式。由自报式和查询一应答式两种遥测方式的遥测站组成的系统，称为混合式系统。3.3.2 进行系统设计，应首先根据可行性研究报告规定的遥测站网布设方案和数据流向，通过分析选择通信方式和中继站位置，拟定数据传输网的组网方案。在基本系统中，超短波通信是数据传输的主要方式，但应充分利用已有通信线路（如邮电通信

19、网、已设报汛电台） 。整个系统可以用单一通信方式组网，也可以用几种通信方式混合组网。3.3.3 在系统设计中应按照下列要求，规定系统规模和技术指标：3.3.3.1 基本系统所包含的遥测站数一般不宜超过 50 个。如系统规模过大，可增设分中心或数据收集站，进行分级管理。3.3.3.2 应根据通信方式规定数据传输的误码率，超短波信道应小于 ；微波和卫星通信应小于 ；短波信道应小于 。3.3.3.3 数据传输速率应依据通信方式在下列范围内选择：（1）超短波信道，可在 300、600、1200bits 档次中选择。一般可选用 300bit/s，如数据传输量较大，应在保证可靠的前提下，选用较高的速率。（

20、2）微波信道，可在 1.2、2.4、4.8、9.6、32、64kbit s 档次中选择。（3）卫星信道，应按系统选用的卫星信道关于速率和通信协议的规定设计。（4）其它信道，在基本系统中一般可按超短波信道速率标准规定。利用公用信道则要执行该信道有关数据传输速率和通信协议的规定。3.3.3.4 系统收集水文参数的精度，取决于传感器的分辨力和测量准确度。由数据传输、处理带来的误差应不影响数据精度。（1）雨量计：分辨力有 0.1、0.2、0.5、1.0mm 四种，较大降雨量的误差用实测降雨量与其自身排水量相比较的相对误差检测，对较小降雨量用绝对误差检测。不同分辨力的雨量计测量精度应满足表 3.3.3

21、的要求。表 3.3.3 雨量传感器的允许误差表 允 项 自身排水量（mm） 仪 许 目 器分 误 10 10 12.5 125 25 25 辨力(mm) 差 0.1、0.2 0.2mm 4 0.5 0.5mm 4 1.0 1.0mm4 （2）水位计：分辨力有 1.0、0.1cm 两种。当分辨力为 1.0cm 时，95测点的允许误差不超过2cm，99测点的允许误差不超过3cm；当分辨力为 0.1cm 时，室内测试的最大允许误差为3mm。（3）闸门开度：分辨力为 1cm。3.3.3.5 基本系统完成一次全部遥测站的数据收集所需时间一般应不超过 10 分钟，包括数据处理和预报作业所需的总时间不超过

22、20 分钟。3.3.3.6 通信频段和信道带宽。（1）超短波信道：应在国家无线电管理委员会分配给水文遥测的专用频率中选用。如确定另选频段时，要报请当地或国家无线电管理委员会批准。（2）利用公用信道或其它信道时，应根据数据传输要求和信道特点选择频段与频率，并报有关部门批准。（3）信道带宽：按照国家标准或指定频带进行设计。3.3.3.7 水文自动测报系统的可靠性，包含系统可靠性和设备可靠性两个指标。（1）系统可靠性，用系统在规定条件下和规定的时间内，完成数据收集的月平均畅通率和完成数据处理作业的完成率来衡量。系统的月平均畅通率应达到，平均每个数据收集周期有 90以上的遥测站（重要控制站必须包括在内

23、）能把数据准确送到中心站。数据处理作业的完成率 P 按下式计算。P（m N）100 （ 3.3.1）式中 N按照设计要求完成的数据处理作业的次数；m在 N 次数据处理作业中，系统能按时按要求完成的作业次数。一般情况下 P 应大于 90。（2）单个遥测站、中继站、中心站设备的平均无故障工作时间（MTBF） ，一般应大于5000 小时。3.3.4 系统的工作环境、电源、防雷接地的设计应按下列要求进行。3.3.4.1 系统的设备应能在下列温湿条件下正常运行：（1）中心站。温 度：540。相 对 湿 度：小于 90（40） 。（2）遥测站、中继站。温 度：1045。相 对 湿 度：小于 95（40）

24、。3.3.4.2 系统的电源设计应按下列要求进行：（1）中心站交流电源。单相 220V 允许变幅为 10 50z1z三相 380V 允许变幅为 10 50z1z中心站交流电源应加稳压、滤波等措施，保证电源电压值符合设备要求并抑制经交流电源引入的干扰，也可以采用隔离方式或配备不间断电源，以提高设备的可靠性。（2）中心站、中继站、遥测站直流电源。电压：12V 允许变幅为 一 1520（推荐）24V 允许变幅为 一 1520电流：发射机功率小于或等于 5W，应能瞬间提供 1.2A 电流；发射机功率小于或等于25W，应能瞬间提供 10A 电流。容量：全靠电池供电，应能保证设备连续工作 180 天；用太

25、阳能浮充电池供电，应保证设备能长期可靠工作。电池类别：可采用容量小于或等于 10Ah 的镍镉电池或采用容量大于 10Ah 的密封电池或固体电池。3.3.4.3 为保证系统可靠运行，防止从天馈线、电源线、遥测设备与传感器间的信号线引入雷电损坏设备，在系统设计中应采用下列避雷措施：（1）安装避雷针，避雷针的接地电阻应小于 10。中心站要求更低的接地电阻时，则应采取措施予以满足。（2）天线系统应视具体情况安装合适的避雷装置。（3）交流电源输入端可增加浪涌吸收器，隔离变压器或其它防雷装置。对于遥测站、中继站和中心站的前置机，应尽可能用太阳能浮充电池供电，以避免交流电源引雷。（4）室外传输电缆应加电缆保

26、护设备和措施，防止信号线引雷。3.3.5 系统的数据传输控制方式（包括数字调制方式、差错控制、通信方式、同步方式）的选择应按下列规定进行：（1）同一站内相距较近的设备间可采用基带传输，相距很远的站点间通信应采用数字调制信号传输。（2）数字调制方式有振幅键控（ASK） 、移频键控（FSK）和差分移相键控（DPSK）方式。超短波通信一般宜采用 FSK 方式，可根据传输速率按照下列要求选择副载波频率：300bits 传号 980z 空号 1180z或 传号 1650z 空号 1850z600bits 传号 1300z 空号 1700z1200bits 传号 1300z 空号 2100z当数据传输速率

27、为 300bits 时，副载波频率的允许偏差为 6z 。速率为 600、1200bits 时，允许偏差为12z。卫星通信宜采用 PSK 或 DPSK 调制方式。（3）对超短波通信和采用 FSK FM 调制方式时，射频调制频偏的允许偏差为33.5kz 。（4）在采用超短波通信方式的基本系统中，中继站的中继方式有：模拟（包括音频、中频和射频模拟）中继，数字再生（码元或存贮再生）中继两种。线路余量较大干扰不甚严重的线路，可采用模拟中继，否则应使用数字再生中继方式。（5）数据的传输有异步和同步两种传输方式，其通信方式有：单工、双工、半双工三种。在基本系统中可采用异步传输方式。其通信方式的选择，应根据信

28、息量、经费等条件确定。（6）为减少接收端出现错码的概率，在数据传输中所采用的差错控制方法有检错和纠错两类，可按系统的性能要求和信道特性进行选择。a）检错方法通常可采用数据重发，反传校验以及按一定规则附加一些冗余码元，将原来不相关的数据序列变换成相关的编码序列，接收端进行反变换（译码） ，以发现或纠正错误，如字符校验（包括奇偶校验、等比码、汉明码校验等） ，码组校验（包括水平垂直奇偶校验、群计数法和水平群计数法校验、循环冗余校验）等。b）常用的纠错方法可采用数据重发或自动纠错。可采用的自动纠错技术有前向纠错（FEC） ，反馈重发（ARQ ）和混合纠错（HEC） 。3.3.6 为保证数据的可靠传输

29、，便于基本系统间的信息交换，实现遥测设备标准化、模块化、通用化要求，特对编码和超短波通信方式的数据传输编码格式的设计作以下规定：3.3.6.1 编码。（1）基本系统中心站向系统外传输的水文参数及属性的编码，均以十进制字符表示，并按下列顺序形成数据文件向外传送，基本系统内中心站与遥测站间传输信息，其内容和格式不受这一限制。站号：以五位十进制字符表示站号；时间：以十进制字符表示水文参数测量时间；属性：以两位十进制字符表示参数的类别；参数：以六位十进制字符表示参数的数值；设备状态信息：以 12 位十进制字符表示电源状况、故障等信息。（2）传感器进行信源编码时，可采用格雷码，带奇偶校验的二一十进制码（

30、BCD） ，等比校验码或余三反射码。（3）信道编码应采用抗干扰编码，以发现和纠正在传输中产生的错码。（4）数据终端设备（如前置通信控制机）与主机间的信息交换代码可采用 BCD 码、二进制码、ASC码等。3.3.6.2 自报式系统的数据传输编码格式，应采用固定帧长的结构，并规定：（1）进行数据通信前先发长度可调的前导码，并按先发高位、后发低位字节的次序进行数据传送。（2）各个字节均按异步传输定义。即一位起始“0”码，后面 8 位数据码，最后一位终止码“l”。串行传送时先发起始位，再发数据，最后发终止位。（3）发送数据时先从低位开始，依次送到高位。3.3.6.3 自报式系统的数据传输格式应符合下列

31、规定：（1）由遥测终端机自动完成采集和发送数据的基本格式如下所示，每帧四个字节帧长40 位，需要时也可以再扩充若干个字节，用于扩充传送参数种类或加强校验能力。地址高（H 码） 地址低（H 码）特征，数据 H（ B 码） 数据 L（B 码） 地址码：占用一、二两个字节，第一字节为高位地址的循环汉明码加上偶校验位（简称H 码） ，第二字节为低位地址的 H 码。特征码：第三字节的高四位是特征码，其定义为：雨量参数 1100 水位参数 1111人工置数组 0000 人工置数组 0011其它参数的特征码自行定义。数据码：第三字节的低四位（数据高四位）与第四字节（数据低八位）共 12 位，按二进制构成数据

32、码，对应的十进制数范围为 04095。（2）人工置数发送数据的基本格式如下所示，每帧 10 个字节，帧长 100 位。需要时也可以在后面扩充若干个字节，用于扩充传送参数种类或加强校验能力。地址高（H 码） 地址低（H 码） 特征，时（B 码） 时（B ）码，分（B 码）数据一（BCD 码）数据二（BCD 码） 数据三（BCD 码）地址码与特征码：第一、二字节为地址码，第三字节高四位为特征码，它们的码型和定义与自动发送的数据格式相同。时间码：第三字节低四位、第四字节高二位是置入小时数的二进制码，不用的高位补 0，第四字节低六位是置入分钟数的二进制码。数据码：第五至第十字节是数据码。用两个字节表示

33、一个参数，一帧内含三个人工置入的参数数据，不足三个参数时未用的参数补“AAAA” 四个 16 进制数。每一参数有四位十进制数，高位在前、低位在后。3.3.6.4 由查询应答式系统的中心站发出的查询帧，和遥测站的应答帧应按下列格式所示的顺序和内容组成：帖同步帧起始计数 路由 特性数据块帧校验帧同步：1 或 2 个字节的 16 进制数（7EH） ；帧起始：16 进制数 01H（ASC 字符 SOH） ；计数：一般为 1 个字节的 16 进制数，是从其本身开始，直到帧校验结束的字节长度；路由：一般用 3 个字节，第一个字节是源发站站号，末一个是目的站站号，中间字节是传输中经过的中继站站号，如无中继站

34、该字节填 00H；特性：用来表示本帧是查询帧还是应答帧。一般查询的特性码为 03H（ASC字符 ENQ） ，遥测站应答帧中的特性码为说明后面数据块中参数属性的特征码，数据块的格式如下所示：7 6 5 4 3 2 1 0 雨量 水位 人工置数未定义（留作扩展用） 已定义的有雨量、水位和人工置数三类参数，用“11” 表示有此参数， “00”表示无此参数。数据部分的格式和自报式系统的规定相同。当中心站收到遥测站回送的每个数据邮包后，在发送的查询帧中数据块部分填入确认码 06H（ASC 码字符 ACK）或否认码 15H（ASC 字符NAK） 。帧校验：通常用循环冗余校验 CRC16、CRC CCITT

35、 或校验和。校验码占两个字节，它的产生应从计数开始直到数据块结束。CRC 16 的生成多项式是： ，CRC CCITT 的生成多项式是 。校验和可以是单字节也可以扩展为两个字节，如第一个校验和是所有奇数字节的模二加，第二个校验和是所有偶数字节的模二加。3.4 水文自动测报网设计3.4.1 水文自动测报网的设计，主要是根据规划阶段提出的网络规模、信息流向、信息量、节点的地理位置、节点间信息交换的内容和频度等要求，因地制宜地进行网络结构设计，通信方式的选择和信道设计，选定网络软件和数据传输规程。把地区内或流域内的水文自动测报基本系统联接起来，构成报送遥测数据和其它防汛信息的数据通信网络。3.4.2

36、 网络结构和信道的设计应按下列要求进行：3.4.2.1 网络结构选择应根据进网的各基本系统中心站（即网络节点）的地理位置、数据流向、数据共享要求、数据处理的分工以及该地区可以利用的通信线路和地形条件分析后确定。可供选择的网络结构有星形、树形、总线形、网状结构等。3.4.2.2 网络结构设计应按下列要求进行：（1）应优选已建的防汛专用通信网和邮电部门的“公用数据交换网”等现有信道组网。如要新建联机信道则应在满足数据传输速率和可靠性的前提下，按照所选网络结构选择通信方式，进行信道设计。（2）组网信道（干线）和基本系统采用同一通信方式时，应合理地进行频点分配，避免各站间同频干扰和组合干扰，采用不同通

37、信方式时，则应注意它们间的频道配置。（3）整个网络的结构、信道和通信方式，可以选择一种方式，也可以采用多种方式组成。（4）网络的数据流向设计应在能满足用户终端响应时间和信息吞吐量的要求和重要站点有备用信道的前提下进行。3.4.3 当自动测报网内的各基本系统间需进行信息交换时，一般应通过基本系统中心站的上级节点站转接，不直接进行数据通信。节点站的转接方式视需要转接的信息量和频度选用存贮转接或电路转接方式。（1）存贮转接方式，由转接站先把数据收存下来，再按收信站的要求以报文方式或分组方式，把数据转送给收信站。（2）电路转接方式，由转接站的交换机或计算机系统，将要求通信的输入线（主呼线）与被呼叫的输

38、出线接通，在接通线路后交换机对双方的通信内容不再干预，不改变其数据传输的速率、码型和报文格式。3.4.4 数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）间的接口标准，可按照数据通信网或计算机网络的物理层协议选定。当传输速率小于或等于 9600bits 时，可采用 EIARS 232C标准；传输速率大于 9600bits，可采用 EIARS 423A（非平衡电压数字接口电路电气性能）或 EIARS422A（平衡型电压数字接口电路电气性能）标准。各中心站微机或前置通信控制机至少应配置三个串行通信接口。一个用于收集基本系统内遥测数据，另两个分别用于和基本系统处理机（主机）接口，和干线 DCE 接口。

39、第二、第三接口必须在机械、电气、功能和主要规程方面都符合 EIARS232C 标准。3.4.5 水文自动测报网的数据传输规程应根据数据传输方式从下列两种规程中选用。3.4.5.1 面向字符型链路规程。该规程适用于报文和分组报文传输方式，它定义了十个传输控制字符（如下所示）构成基本型规程，再扩充定义一些字符形成扩充型规程。基本型规程适用于异步传输方式，扩充型规程适用于同步和异步传输方式。该规程通常采用水平垂直奇偶校验检错，如每一个 7 位的 ASC字符附加 1 位组成奇偶校验字符，再将各字符按位相加组成一个称为 BCC 校验的对位进行奇偶校验的字符。本规范规定通信控制机中要装有按照面向字符型链路

40、控制规程编制的通信软件，并可通过 EIARS232 接口进行数据异步传输，其速率可在 300、600、1200、2400、4800、9600bit/s 几档中选择。名称序始文始 文终 送毕询问确认否认 转义 同步组终字符SOH STX ETXEOT ENQ ACK NAK DLE SYN ETB 3.4.5.2 面向比特型链路控制规程适用于同步传输。这类具体规程种类很多，本规范推荐目前国际国内广泛采用，适用于点对点和多点共享网络结构的高级键路控制（HDLC）规程。该规程对传输速率没有限制，具有较高的抗干扰能力，更适用于中高速数据传输系统。HDLC规程的基本传输格式如下所示。 F A C I F

41、CS F 标志地址控制 信息 帧校验标志（1）标志序列（F）用 01111110 码表示，它是一帧的起始和结束的标志，也用作帧与帧间空闲期间的填充码组。为解决两个标志 F 间不允许有和 F 相同的位结构，采用 0 比特插入技术。（2）地址段一般为八位，不够用时可对地址段扩展。扩展地址段规定为：当每 8 位地址的低位为“ 1” 时，表示该地址段结束，为“0”时该地址段未完待续。命令帧中的地址段携带的是对方地址，响应帧中的地址段携带的是当地地址。（3）控制段一般为八位，不够用时该字段可扩充至 16 位。控制字段用于构成命令和响应，便于对链路进行监视和控制。控制字段内含发送序号 N（S） 、接收序号

42、 N（R） ，以及作为探询询问或响应结束的 PF 位。（4）信息序列用于传输数据、命令和响应帧中不含信息序列段。信息序列的长度和码型在理论上没有限制，但实际上受到 FCS 的检错方法、信道特性、数据速率、缓冲存储器容量和利用率、数据的逻辑结构特征等具体条件的限制。采用分组报文传输时，每个信息段一般不超过一千个字节。（5）校验序列（FCS）采用循环校验码，其生成多项式为：（CRCCCITT ）3.5 无线电通信线路的设计3.5.1 水文自动测报系统进行数据传输的无线电通信线路可采用超短波、短波、微波、卫星等多种通信方式。本规范仅对超短波通信线路的设计作出具体规定。3.5.2 系统的通信线路设计应

43、按下列步骤进行：（1）设计前应首先确认可行性研究报告中有关使用要求、组网方式、线路容量、工作频段与频率、可靠性等规定，以及中心站、遥测站和初选的中继站位置的地理坐标，站点位置调整的规定。（2）按照选定的站址进行图上作业，绘制线路的路径剖面图，选择组网方案，进行频率分配和路径损耗计算。（3）现场查勘。（4）提出初步设计和线路测试计划，以及调整个别站点位置的建议。（5）线路测试和测试成果的整理分析。（6）修改初步设计，编制设计报告。3.5.3 图上作业的工作内容包括：（1）在不小于 150000 比例尺的地形图上标出中心站、遥测站、中继站的位置，按照地形条件和数据流向等要求，拟定组网方案，确定每条

44、线路的通信频率。（2）作出每条线路从发射点到接收点的路径剖面图。为了考虑大气折射对电波传播的影响，路径剖面图要绘制在按不同的等效地球半径系数 K 值制定的专用坐标纸上。通常可选用 k43 的标准折射。（3）根据各条线路的路径剖面图，分析确定其电波传播机理（如视距传输、绕射、散射、反射等） 。再依线路的传播机理，选用相应的路径损耗模式和计算公式，进行路径损耗计算。3.5.4 完成图上作业后，应组织建设单位、当地水文站人员和通信线路设计人员，一起进行现场查勘，选择中继站位置，为现场测试作好准备，收集与建站有关的下述资料：（1）核对站点的位置和地理坐标。（2）了解各站点交通、供电、供水、气象和生活条

45、件，以及与最近的居民点的距离。（3）了解通信干扰情况，如流域内有无雷达站、电视差转台，流域内已设电台情况等，以及各站点近场阻挡和干扰的可能影响。（4）实地调查洪水、台风、雷电、泥石流和塌方等自然灾害对站点安全可能形成的威胁，提出应采取的防护措施。3.5.5 现场测试主要是为了校对和修正路径损耗的计算成果。对系统内的各条线路，除长度短，地形简单，路径损耗小的线路外，都要进行现场测试。一般情况下，要进行路径损耗、干扰信号强度测试。对地形复杂的线路还应进行不同天线挂高条件下的测试，以了解地面波干涉影响。还要进行中心站和中继站的背景干扰测试，为留取干扰保护度提供依据。为了解气象条件对电波传播的影响，在

46、条件允许时要在不同季节和昼夜进行现场抽样测试，为留取衰落余量提供依据。如有可能还应对一些有代表性的线路进行误码率测试。3.5.6 线路设计所依据的资料和要求应符合下列规定：（1）线路设计所依据的资料应包括线路剖面图及有关的气象资料；路径损耗计算结果；现场测试结果；有关衰落和干扰方面的经验数据；计划采用的通信设备的技术指标，如发射机功率、接收机灵敏度、天线增益、馈线损耗等。（2）线路设计的结果应在满足可行性研究报告所规定各项要求的条件下，使信道误码率小于 。为此在设计中除要留出足够的衰落储备量和外噪声恶化量之外，还必须有一定的电路余量以保证电路的可靠性。一般情况下中继线路的电路余量为M10dB，测站线路电路余量为 M5dB。（3）留出足够的衰落储备，防止因气候条件变化等原因造成信号衰落，影响线路的可靠性。对于应留出的衰落储备值，由于各地的情况不同，目前还难以精确计算，只能依据经验，和考虑当地等效地