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附件2《水文自动测报系统技术规范》（征求意见稿）编制说明主编单位（签章）：水利部水利信息中心2011年9月20日一、基本情况1、体系号（或体系外标准的签报号）：Ca3-22、主持机构：水利部水文局3、计划批次：2009年财政专项补助经费（万元）：154、标准级别：行业标准（注：计划升为国家标准）5、格式体例：GB1.16、修订（原标准号）：SL61—2003二、背景情况1、编制目的为有效控制水文自动测报系统的质量，推进水文自动测报系统技术水平的发展，统一规范全国水文自动测报系统质量检查和评定尺度，统一规范全国水文自动测报系统的技术管理，制定本规范。2、水文自动测报系统的发展回顾我国水文自动测报系统的发展历程，大体分为三个阶段：1、20世纪70年代中期到80年代中期为初创阶段，主要是面向“小流域”的水文自动测报系统，形成了第一版的SD159—85《水文自动测报系统规范》。2、20世纪80年代中期至90年代中后期，为水文自动测报系统建设的发展期。这一时期，我国水文自动测报系统的建设由示范试点转向实用化，科学技术发展迅速，为水文自动测报系统设备国产化和实用化奠定了坚实的基础，在系统技术、建设和运行管理等方面得到了飞跃式的发展。为适应技术的发展，水利部于1994年修订发布了SL61—94《水文自动测报系统技术规范》，与1985版相比，增加了4个方面的新内容：①增添了水文自动测报网设计，规定了联网设计的基本原则；②规定部分测站要配置固态存贮器，实现测站数据存储；③增添了应用邮电公用信道、卫星信道进行水情传输的内容；④强调设备的通用性，补充了部分有关技术标准和接口规约的条款。3、20世纪90年代至2003年，水文自动测报系统建设进入网络化时代。随着国家防汛和水利调度现代化、信息化的要求越来越高，为适应新形势的发展，以及近代通信、计算机和网络技术高速发展的时代特点，水利部对1994版技术规范进行了修订，于2003年发布实施SL61—2003《水文自动测报系统技术规范》，在五个方面内容作出了重大调整和补充：①扩展了水文自动测报系统的功能和服务范围；②通过网络互联，实现信息快速传输和共享；③在站数据存储；④各种通信资源的利用；⑤对遥测设备提出了新要求。3、水文自动测报系统技术面临的新进展1、随着水文自动测报系统技术的发展，应用范围不断扩展。水文、防汛抗旱、水资源管理、水土保持、水安全和水生态等方面的运用，对系统提出了新的要求，需针对这些需求规范相关技术；2、通信和计算机网络技术的飞速发展和应用，对水文自动测报系统组网建设提出了更高的要求；3、系统功能逐步增多，增强。设备和系统的可靠性明显提高；4、遥测终端性能和技术指标已达到或接近国际先进水平；5、新型水文、水质、墒情等传感器不断出现并获得应用，传感器技术发展越来越快；6、中心站系统结构的升级换代及数据处理功能的不断扩展。4、水文自动测报系统出现的新情况新问题1、系统设备技术问题新型的自动测量传感器技术发展很快，出现了如流量自动测量仪器、水质自动测量仪器、地下水监测仪器、墒情传感器等自动化设备。水位、雨量等常规遥测参数也出现了一些不同用途，不同指标的传感器。传感器智能化，遥测终端机的多用途、可配置和规范化等成为趋势。设备和系统的可靠性大大提高。这些都需要对原来的规范作相应的修订。2、通信技术问题上世纪水文自动测报系统通信方式以超短波为主，现在日益减少，应用范围也发生了变化，系统开始大量应用公网通信。随着通信技术的发展，图像传输和应急移动测报成为可能。不同测报系统通信传输协议标准不统一，无法互相兼容。这些变化和问题都需对原来的规范作相应的修订。3、中心站工作方式及功能技术问题中心站对系统的测控和管理，对信息的处理、存储和发布，在功能上有了较多的扩展，在工作方式上有了较大的变化。中心站之间联网的技术和功能要求也有了变化。这些都要求给予技术规范。4、系统运行管理和维护等方面的变化无法采用现行标准进行规范。5、水文自动测报技术的多行业应用随着现代科学技术的发展以及水文行业服务领域的拓展，水文自动测报技术的应用越来越广泛，已被应用到电力、海洋、气象、环保、农林等行业领域，并越来越多地在各个行业领域发挥举足轻重的重要作用6、国内外标准技术及应用发展趋势1984年就发布实施了国际标准ISO6419/1《水文遥测系统第一部分：总则》规定了水文自动测报系统的基本组成和总的技术要求。最近的一次修订中国也参加了，即将完成。ISO6419/2《水文遥测系统第二部分：系统要求技术规定》。上世纪末，国内已制定了应用于水文自动测报系统的专用、通用设备标准，目前正准备进行修订。2005年，水利部水文局主持编写、中国水利水电出版社出版了《水文自动测报系统应用技术》，对水文自动测报系统技术进行了系统的阐述。2008年，水利部水文局主持编写、中国水利水电出版社出版了《水文现代化与水文新技术》，对水文自动测报系统技术发展的新情况、趋势进行了阐述。三、工作过程1、意见汇总处理情况。包括未采纳意见是否得到与审查会议专家组负责人和提意见专家的理解和支持。正处于向行业征求意见阶段。2、重大争议问题及其处理情况暂无重大争议。3、项目工作机制及相关奖惩措施的落实情况（送审及报批阶段适用）四、主要变更情况1、与上一阶段成果对比序号比较内容无变化原情况新情况变化原因及其依据1标准名称无2适用范围无3框架结构无4主要技术内容无5体例格式无6主编单位无7主要参编单位无8主编无9主要起草人员无10预期成果无11总经费及配套经费无12进度计划起草征求意见送审报批原时间2010.1-92011.5-72011.112011.12新时间2010.1-92011.9-102011.112011.122、与立项阶段成果对比序号比较内容无变化原情况新情况变化原因及其依据1标准名称无2适用范围无3框架结构有SL1框架GB1框架格式调整4主要技术内容有见正文见正文技术发展5体例格式有SL1GB16主编单位无7主要参编单位有局部调整8主编有张建云蔡阳工作变化9主要起草人员有新老交替10预期成果无11总经费及配套经费无12进度计划起草征求意见送审报批合同或任务书、实施方案约定的时间2009.3-122010.1-72010.8-122010.8-12新时间2010.1-92011.9-102011.112011.123、历次变更情况五、对主要条文的背景、指标来源与可靠性等进行说明1、范围近几年，水文自动测报系统虽然在山洪灾害防治、小流域治理、水库除险加固等工程中广泛应用，应用范围看起来有拓广，但它们被包括在江河、水库的范围之内，因此对规范的适用范围没有进行修订。随着遥测设备、传感器品类的增多和质量的提高以及通信技术的发展，我国水文自动测报技术的应用范围得以扩展。不仅广泛地用于江河防洪和水库调度，而且不少灌区、输水工程、引水涵闸也都组建了水文自动测报系统，用于水资源的管理与调度。另外，水文自动测报系统的技术也适用于水质自动监测系统。为适应发展的需要，对规范的适用范围进行了修订。本次修改，旨在明确本规范在水文自动测报系统的哪些方面提出技术要求。并对水文自动测报系统所能完成自动测量采集的水文、气象、水质等要素行了梳理，增加了近年得到应用的土壤墒情、地下水、工程图像等要素，删除了技术不太成熟的含沙量要素，2、系统前期建设工作2.1、水利工程建设程序一般分为：项目建议书、可行性研究报告、初步设计、施工准备（包括招标设计）、建设实施、生产准备、竣工验收、后评价等阶段。前期工作应根据相关规划进行，包括提出项目建议书、可行性研究报告和初步设计。本章是参照水利工程建设项目管理的有关规定，结合水文自动测报系统的实际编写的，编写目的是指导业主单位做好建设前的准备工作。考虑到初步设计内容较多，且是本规范的重点，因此单列一章。2.2、气象、水文资料包括水文（水位）站的最高与最低水位、暴雨强度、降水产流与流域汇流时间及其相关要素、防洪标准与历史洪水灾害、冬季冰情、降雪量占降水量的百分比、最高与最低气温、相对湿度（平均值、最大与最小值）和日照时数最少的持续时间等特征资料。2.3、项目建议书及可行性研究报告。建设条件是要求阐明系统所在地区的水文、气象、地理、交通、供电和通信等设计所依据的背景条件。3、系统设计3.1、本次修订根据遥测终端机功能发展现状，在系统功能框图中增加了键盘/显示和扩展通信口两个部件，前者主要用于现场显示遥测终端机或存贮记录装置所存数据和设定端机的工作模式（如采集报送数据的时间间隔等），以及置入和发送人工观测数据。后者则用于和其他数字设备相连，进行编程下载读取固态存贮器中的数据和发送水情报文等。3.2、本条是在此次修订增加的，详细地阐述了各类站点应实现的和可以具有的功能，这是为了使建设单位对现状条件下的系统功能和功能分工有全面了解。本条目增添了遥测站设备应具有一定智能性的要求，是指在遥测终端机中设置自动诊断程序，每当出现雨强或水位超过规定值时，端机就能根据事先设置的雨强、水位涨率、警戒水位等，判明情况，自动增加参数的采集和报送频次。遥测站的数据预处理功能是指对所采集数据必要的合理性判决和统计等。此次修订增加集合转发站条目，规定在水文自动测报系统中，由于数据传输通信组网需要，可设立集合转发站，负责将部分遥测站的数据收集起来，再合并传送给中心站，允许其向下对所属的遥测站、向上对中心站采用不同的通信信道和工作方式，以增加组网的灵活性。如向下用超短波自报方式收集数据，向上用公用信道按查询—应答方式传送数据。集合转发站必须具有一定容量的数据暂存部件和一定的数据处理能力及较多的通信端口。3.3、配套部件的研制是指为达到系统功能指标所必须的某种部件，市场上尚没有成熟产品，需要专门设计开发的产品。3.4、三种制式的特点是：a)自报式：在遥测站设备控制下每当被测参数发生一个规定的增减量变化或按设定的时间间隔，即向中心站发送所采集的数据，接收端的数据接收设备始终处于值守状态。b)查询—应答式：由中心站自动定时巡测或随机呼叫遥测站，遥测站响应中心站的查询指令，将所采集的数据发送给中心站。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确定。c)混合式：系统兼有自报式和查询—应答式两种工作制式的功能。以上各种制式都应具有被测参数超限发送的功能。3.5、从水文自动测报系统的传输技术发展出发，为充分满足山洪灾害防御、防汛要求，中心站一次完成其所辖管遥测站全部数据收集、处理（一般是指数据纠检错、分析并写入数据库为止的过程）任务应在15min之内。在实际工作中，应充分考虑现场实际情况，要从系统规模（指一个中心直接接收处理的遥测站数量）控制、数据传输网组网、数据处理技术，通信方式和工作制式选择等方面进行精心设计，以尽量缩短中心站收集其辖区的数据收集处理时间。中心站应在20min内完成全系统的数据收集、处理任务，这是为满足30min内将实时数据送到国家防汛抗旱总指挥部办公室和水利部的要求提出的。在当前的技术条件下，只要精心进行数据传输网组网设计和通信方式、工作方式选择是可以做到的。3.6、流量计：实际应用中用于测量流量的仪器，往往是测量水流的流速，因此很多流量测量设备其实是流速仪。而流量是通过测得的流速与被测断面面积相乘，并乘以适当的率定系数之后获得的。有些流量测量仪器中，可以人工输入被测断面剖面，由仪器直接生产流量；还有些流量测量仪器即可以测量被测断面剖面面积，还同时测量流速，通过内部计算生成流量。3.7、遥测站、中继站和中心站设备的MTBF是指保证该站点正常工作的所有设备的平均无故障工作时间。平均无故障工作时间是在系统运行管理维护得到落实的条件下定义的，即系统设备故障后，修复需要的时间应最短。从技术角度出发，要保证修复时间最短，则要求设备要易于维修。3.8、关于基带传输适用的距离，采用RS-232C接口可达50m，采用RS-485接口可达1.2km，当引线过长容易引入雷电损坏设备，应予注意。由于超短波通信方式在目前的水文自动测报系统中广为采用，且超短波数据传输的标准又不是很详尽，故本款和下一款对其