2022抽水蓄能机组自动控制系统技术条件

水情自动测报系统技术条件目 次前 言 II范围 1规范性引用文件 1术语、定义和缩略语 1系统架构 2功能要求 3性能要求 5系统安全 9试验和验收 9附录A（规范性附录）采集要素 11附录B（规范性附录）工况信息采集要素 12附录C（规范性附录）遥测站功耗、电源配置计算方法 13IPAGEPAGE10水情自动测报系统技术条件范围本标准规定了水电站水情自动测报系统的功能、性能、系统安全、试验和验收等技术要求。本标准适用于各类水电站。规范性引用文件GB/T50138水位观测标准GB/T9359水文仪器基本环境试验条件及方法GB/T9813计算机通用规范GB/T35237地面气象观测规范自动观测GB50174电子计算机机房设计规范GB/T2887 电子计算机场地通用规范GB17621大中型水电站水库调度规范GB/T18185水文仪器可靠性技术要求GB/T19639.1通用阀控式铅酸蓄电池第1部分：技术条件GB/T22482水文情报预报规范GB/T35221地面气象观测规范总则GB/T35225地面气象观测规范气压GB/T35226352271014水情自动测报系统运行维护规程DL/T1666水调自动化系统技术条件NB/T35003水电工程水情自动测报系统技术规范SL61水文自动测报系统技术规范术语、定义和缩略语术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1.1水情自动测报系统automatichydrologicaltelemetrysystem自动采集、传输和处理水情实时数据装置的总称。由遥测站、遥测通信网和中心站组成。3.1.2遥测站telemetrystation3.1.3中心站centralstation3.1.4中继站relaystation用于遥测站和中心站（或分中心站）之间进行无线信号转发的接力站。3.1.5数据采集器datalogger缩略语ADSL 非对称数字用户环线异步传输模式DDN 公用数字数据网FR 帧中继FSR 满量程范围GSM 全球移动通信系统SMS 短消息业务GPRS 通用分组无线业务3G/4G/5G 蜂窝移动通信技术标国际移动卫星组织BDS 北斗卫星导航系统ISDN 综合业务数字网MTBF 平均无故障工作时间PSTN 公用电话网络VHF 甚高频甚小口径天线卫星SDI-12 智能传感器串行数据接口协议HTS 水情自动测报系统Bluetooth 蓝牙低功率广域网络NB-IoT 窄带物联网技术系统架构系统组成系统由遥测站、中心站、通信网络组成，实现数据采集、传输、处理及应用。遥测站数据采集器应支持水文、气象、水环境等要素的采集、存储和处理。BDS等（SMSGPRS3G/4G/5G等、有线网络通信（ADSL、DDN、PSTN等、VHF等通信终端的接入。电源设备应由电池、充电控制器、太阳能电池板等组成，也可采用交流电接入。中心站中心站硬件应包括计算机设备、网络设备、电源设备和数据通信设备，具体要求如下：数据通信设备主要为有线/无线数据传输收发设备。中心站软件应包括：系统软件：操作系统和数据库系统。通信网络通信网络应实现水情信息迅速、准确、安全和可靠传输。通信网络应根据需要采用多种信道进行组网，单个遥测站应采用两个或以上通道进行组网。4.4.2无线通信设备应符合国家无线电管理委员会等有关部门的要求。系统软件架构系统软件应采用模块化设计方法，满足中心站（分中心站）和遥测站不同规模的配置需求。应用软件和数据库之间应采用高效数据交换技术，数据库操作应有安全审查机制。功能要求遥测站功能具备自报模式、应答模式或自报兼应答模式的工作体制。详见附录A详见附录。具备遥测数据定时发送和超阈值加报功能。具备现地和远程参数设置查询、响应远程命令功能。具备现地和远程校时功能。具备人工置数功能。具备现地故障记录功能。支持交流电、太阳能浮充等多种供电方式。中心站功能数据采集与通信软件功能应包括下列功能：接收存储。接收遥测站数据并解码存入数据库。数据检查。对数据范围、连续性等合理性检查。数据标识。宜对数据接收时间、质量和来源进行标识。时到达、测站信道异常等。自动校时。对中心站计算机进行时间自动校正。运行日志。具有运行日志，日志包括运行监视、故障处理等信息。数据处理与整编应包括下列功能：数据检查。对数据进行完整性、可靠性、一致性检查与分析的功能，并能对数据进行修订。质量管理。宜对数据进行质量标识，并对数据修订过程进行追溯。数据整编。自动将数据处理成以分钟（如需要、小时、日、旬、月、年为时间单位的数据，并统计出时段最大/最小值及发生时间、平均值等信息。宜带有数据来源和修改标识信息。水文站点的水位～流量互相换算。计算流域面雨量。整编存档后数据的防篡改。计算日志记录和查询功能。异常数据智能甄别、处理和应用。应具备水务计算功能，至少包括出入库水量平衡计算功能。信息查询与展示应包括下列功能：以图形、表格等可视化方式对水情系统数据进行实时监视、信息检索、报表应用等功能。实时监视。对实时数据及过程进行监视。信息检索。信息分类查询、分析、统计和输出。（面信息交换与发布应包括下列功能：预留信息交换接口，支持数据库交换、发布、报文推送等方式。发布内容和格式可编辑。用户安全认证和权限访问和交换控制。水文预报应满足下列要求：应对入库来水和重要段面流量或水位进行预报。应支持定时自动和手动联机水情预报。宜支持给定雨量或流量的模拟水情预报。应具备水文预报成果管理功能。系统报警应包括下列功能：报警方式。报警方式支持屏幕、语音、短信息等。报警配置。包括报警发生条件、输出方式、频度、接收对象等。报警内容：数值越限、变幅、缺数、变率越限报警、设备异常报警功能。设备异常配置。包括系统中的设备、网络通信和软件进程异常事件配置。报警事件管理。报警事件分类查询、自动和人工确认。数据库管理应满足下列要求：具备安全机制，包括角色权限管理、密码管理等。具备存储和管理各类数据的功能。具备数据分库分表存储、备份及恢复功能。应提供应用数据库对象的数据字典信息和数据库说明文档。具有管理数据来源、数据组织和数据统计的机制，保证数据唯一性。应具备系统运维考核功能，考核指标可包括：数据完整性数据时效性数据准确性设备状态信道情况系统维护及时性等。性能要求传感器雨量传感器应满足如下要求：工作环境：1）温度：0℃～55℃。2）95H（4℃。技术参数：分辨力：0.1mm、0.2mm、0.5mm1.0mm。测量误差：±4%0.01mm/min～4mm/min范围内，可按式（2）计算：PiPs式中：E——测量误差；Pi——仪器测定值，mm；Ps——仪器自身排水量，mm

E 100%Ps

（2）3)可靠性：MTBF不小于40000h。宜采用双干簧式翻斗雨量计。应具有防堵、防虫、防尘措施。水位传感器应满足如下要求：工作环境：1）温度：-10℃～+50℃。2）95H（4℃。3）被测水体没有结冰。技术参数：分辨力：≤1.0cm。水位变率：≥40cm/min。准确度：水位变幅≤10m时，测量误差为±3cm；水位变幅＞10m时，测量误差为±0.3%FSR；特殊需求时（如水库调度）应满足相应的要求。可靠性：浮子式水位计MTBF不小于25000h；其他类型水位计MTBF不小于8000h。SL61GB/T35221GB/T35225GB/T35226GB/T35227的要求。数据采集器工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。性能要求：工作体制：支持自报式/应答式/自报兼应答式。参数设置：能现场或远程修改参数。传感器接口：包括脉冲量、模拟量、开关量、数字量、频率量等。2个及以上RS-232CWiFi、USB、Bluetooth、RJ45等接口。30天以上的历史数据。技术指标：日历时钟误差：±2s/d。模拟量测量误差：±0.1%FSR。c)工作电压：10.5V～16.0V。工作电流：100mA。静态电流：2mA。MTBF：25000h。应通过国家或行业授权质检机构的产品型式试验。通信终端超短波通信终端，其主要技术指标应符合下列要求：频率范围：223～235MHz。信道间隔：25KHz/12.5KHz。c)1.1。d)天线阻抗：50。e)工作电压：10.0V～16.0V。25W。60mA。工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。PSTN通信接口：RS-232C。接口协议：AT数据速率：300bit/s～57600bit/s。d)工作电压：10.0V～16.0V。70mA。2mA。工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。GSM通信接口：RS-232C。ATGSM7.0GSM7.0（SM。c)工作电压：10.6V～16.0V。150mA。20mA。工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。北斗卫星终端，其主要技术指标应符合下列要求：通信接口：RS-232C。工作电压：9.0V～32.0V。100W。6W。MTBF25000h。工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。INMARSAT-C通信接口：RS-232C。GPS：121/s。c)工作电压：10.5V～32.0V。d)发射功率：≤23W。f)接收功率：≤2W。e)工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。蜂窝无线数据终端，其主要技术指标应符合下列要求：通信接口：RS-232C、RS485。工作电压：5V～32.0V。空闲功耗:≤20mA@12V通信平均功耗:≤120mA@12V。2G/3G/4G工作环境：1）温度：-25℃～+55℃。2）湿度：95%RH，40℃。电源设备GB/T19639.1遥测站和中继站电源宜采用蓄电池配太阳能板浮充的方式；可采用蓄电池配交流/直流转换器浮充的方式，应考虑交流电引入的干扰。10%～+2045C。太阳能充电控制器应具备过充保护措施。UPS220V3380V，允许变幅为±10%，50Hz±1Hz。计算机机房及计算机GB50174GB/T2887GB/T9813通信组网遥测通信网超短波通信Pe≤110-4。300bit/s～9600bit/s。宜采用同频率进行数据发送和接收。3级。中继站应采用数字再生中继方式转发中心站的指令和遥测站的数据信号。中继站应具有发送本站信息和识别是否应由该站转发信息的功能。中继站可兼容遥测站的功能，实现信息转发、传感器测量、存储和发送。移动通信Pe≤110-5。GSM（SMSGPRS方式）网络、4G/5G技术网络等。SMS方式组网时应综合考虑移动信道的堵塞和延迟。卫星通信Pe≤110-6。采用卫星通信方式的遥测站宜采用自报式工作体制为主，并具有定时应答功能。9821min。32PSTNPe≤110-5。300bit/s～115200bit/s。信号线线缆入户前宜采用地下套管敷设的方式。应采取防雷措施。光纤通信Pe≤110-9。通信链路需要中继时，需要对中继段进行功率和色度预算。光缆的敷设方式有直埋方式、管道方式和架空方式。信息交换网络Pe≤110-6。可选用的信道包括：PSTN、ISDN、DDN、ADSL、FR、、、光纤直连等。系统运行10min。95NNTiNM(1i1 )100%NTjj1

（1）式中：M—考核期内系统数据收集月平均畅通率；Tj—第j个遥测站当月实际工作总时段数；Ti—第i个遥测站当月不畅通总时段数；N—系统遥测站总数。GB/T22482水情预报精度评定要求。系统资源任意5分钟内，系统资源指标应满足以下要求：CPU平均负荷率30%。在线运行的服务器内存占用量40%。局域网平均负荷≤30%。系统实时性系统实时性指标应满足以下要求：实时画面响应时间≤2秒。非实时画面响应时间10秒。数据直采的数据源为自动遥测站的，实时响应时间≤10分钟。洪水预报、水务自动计算、水情数据时段处理等计算过程≤10分钟。系统存储系统存储指标应满足以下要求：90天。10年。20％的备用容量，并可扩展。系统安全（国家发展和改革委员会令2014年第14号）》和《电力监控系统安全防护总体方案（国能安全2015年36号）》的规定。试验和验收厂内试验根据现场条件进行设备安装集成设计，形成设备电气连接图和机械装配图。模拟测试通常应在下列室内环境下进行：温度：+10℃～+30℃；湿度：40％～90％RH。传感器应进行准确度试验。雨量计按中雨强（1.5mm/min～2.5mm/min）注入清水，计数值不小于10m，测试结果应符合6.1.1b。水位计按20cmn～40cmin的变率使水位升降不小于50cm，不少于106.2.2b100次测试信息，在中心站接收系统中进行统计和分析，传输成功率应不小于95％。6.2的要求。6.3的要求。5.15.2的要求进行系统功能联合测试。现场安装和测试DL/T1014的规定进行设备安装。雨量计应固定在水泥基座或其他支架上。8.2.2浮子式水位计应固定在具有消浪性能的水位测井的基座上。8.2.20.5m0.5m8.2.20.5mNB/T35003的要求。8.1.4进行传感器准确度测试。8.1.5进行通信传输测试。5.15.2进行系统功能测试。系统验收与运行DL/T1666执行，还应满足下列要求：3应通过试运行。期间需要检查、考核各类功能、设备运行性能指标以及水情预报精度。应培训和提高系统使用和管理人员的管理、维修能力，制定运行管理工作条例。DL/T1014执行。附录A（规范性附录）采集要素表A．1序号项目单位采集数据对象采集频次备注1水位米水库坝上、水库坝下、水文站、水位站实时/定时2降雨量毫米遥测站降雨量实时/定时3闸门开度米闸门开度实时/定时4闸门状态闸门启闭、检修状态数据实时/定时5流量立方米/秒上游控制站、尾水、泄洪闸实时/定时可选6含沙量千克/立方米含沙量实时/定时可选7风速米/秒实时数据、平均值、极值实时/定时可选8风向度实时数据、平均值实时/定时可选9温度摄氏度温度实时/定时可选10湿度百分比湿度实时/定时可选11气压帕气压实时/定时可选12蒸发毫米日蒸发量定时可选13墒情百分比土壤饱和含水量实时/定时可选附录B（规范性附录）工况信息采集要素表B．1序号数据内容单位采集频次备注1蓄电池电压伏特实时/定时2充电状态/实时/定时3交流电工作状态/实时/定时可选4工作温度摄氏度实时/定时5箱门状态/实时/定时可选附录C（规范性附录）遥测站功耗、电源配置计算方法i个通信终端工作状态下功耗按公式（1）计算：WcwiIcwiTcwi

（1）第i个传感器工作状态下功耗按公式（2）计算：WswiIswiTswii个通信终端守候状态下功耗按公式（3）计算：

（2）Wcsi

IcsiTcsi

（3）第i个传感器守候状态下功耗按公式（4）计算：Wssi

IssiTssi

（4）