专变采集终端【灌区水量信息采集系统组成及其终端功能】

　　摘要总结了灌区水量信息采集系统的组成及配置技术，并介绍了现地信息采集终端的功能，以期为灌区水情测报和计量用水提供参考。 　　关键词灌区；水量信息采集系统；组成；配置技术；现地信息采集终端；功能
　　中图分类号 P338.9；TP393 文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）03-0046-01
　　
　　水是基础性的自然资源和战略性的经济资源，水资源的可持续利用是经济和社会可持续发展的保证。水情测报和计量用水，是灌区管理工作的重要内容及基础性技术工作，是倡导节约用水、提高水利用率、建设节水型社会的重要手段之一，是水工程管理部门防汛抗旱、执行计划用水、安全引输水及科学调配水的保证[1-2]。在水被赋予商品属性的情况下，水的准确计量是核定和计收水费的主要依据。灌区水量信息采集系统也是现代农业水利自动化的重要组成部分。
　　1灌区水量信息采集系统组成
　　灌区水量信息采集系统主要由现地采集终端、信息采集中心2个部分组成。其中以智能水文数据记录仪为主设备，配以压阻式液位传感器、超声波流速变送器、通信模块等设备，组成灌区信息采集系统的采集终端[3]；以PC机、通信模块、应用软件、打印机等组成信息采集中心。现地采集终端可实现全天24 h无人看守，生产控制及管理可集中在采集中心进行。通过水量信息采集终端密集采集、处理、存储水文数据，现场的水量信息采集终端采用太阳能供电，实时或定时采集水位、流速等信息并计算流量，通过第三方提供的GPRS通信方式与所属管理站实现通讯。利用GPRS为信息传输载体或直接与PC机相连等方式，完成数据的传输，信息采集中心完成对数据的收集、处理、整理、存储，为决策层提供决策依据，为水量计算、水费征收提供依据，从而实现灌区的水情采集及用水计量自动化[4-8]。
　　2灌区水量信息采集系统配置技术
　　系统配置采用成熟技术，产品设计选型符合国际或国家工业标准，可靠性高、适应能力强、扩展灵活、操作维护简便；系统平台软件选用稳定安全的主流操作系统，便于系统使用和维护；管理软件、应用软件、现场监测软件的编制均选用符合国际软件业标准的开发平台。系统采用自动测量、现代计算机及网络通讯技术，借鉴在水利行业内的应用经验，构建整个灌区的分层分布式综合自动化系统。建成先进、实用、高效可靠、覆盖全灌区的水量信息采集系统，实现信息采集存储自动化、数据传输处理网络化、决策支持数字化、调度指挥现代化。系统变人工计量为自动精确计量，变人工传递信息为自动上报，极大地减轻工作人员的劳动强度，降低供、用水成本，提高用水透明度，实现全灌区动态计划用水、科学调配，从而达到节约用水、提高经济效益的目的。
　　3现地信息采集终端的功能
　　现地信息采集终端由智能水文数据记录仪、水位传感器、流速传感器、GSM通讯机、太阳能板、蓄电池等组成[4]（图1）。其功能主要有以下方面：一是数据采集。终端的采集模式有2种，分别为实时采集和定时采集。二是越限报警。实时监测着水位、流速、电源电压等数据，若出现数据高于上限或低于下限（数据上下限可以设置）时，采集终端本地显示电源故障报警、信息越限报警，并向中心站发送报警信息。三是数据处理、统计、运算和输出功能。对采集的数据处理、统计、运算、存储，并通过GPRS形式将信息传送到管理总站。四是数据合理性检查，滤除不合理数据。五是数据缺损手动补插。六是数据加注日期和时标。数据在采集、处理完后，存储时附加采集日期和时间，便于查询历史信息。七是引水时段数据统计。数据计算、统计并现地显示引水时段内累计总水量、当日日水量、当日最高水位出现时间和最低水位出现时间等信息。八是自诊断功能。采集终端在上电工作时，进行自诊断。若发现设备有故障显示报警信息；正常工作时，在当数据口无增量变化时定时自检，并将接口及电源状态发送至接收站。在自诊断过程中，若出现无法恢复运行的情况时系统自动重启。九是数据的转发和暂存功能。当信息发送失败时可以暂存，隔一段时间继续发送；若连续发送失败可转发给备用的接收站。十是可人工设置终端设备的参数（如站号、采样时间、水位上/下限报警值、电源电压报警值等），中心站也可利用短信异地更改设备参数。十一是实时或定时向中心站发送本站运行状态、电源电压等信息。发出的每一条信息，都自带本站的地址码、信息采集时间和当前采集终端的时间标志，表明该信息的来源、采集时间（上接第46页）
　　和测站的当前时间，接收站通过检查采集终端的时间，保证各个站点与接收站时间一致、同步工作。十二是配有标准RS232端口，通过调整不同的通讯速率，不仅支持GSM短信、GPRS，还支持PSTN、IC卡、便携机直接导出等方式传输信息。
　　4结语
　　灌区水量信息采集系统遵循开放兼容、技术先进、实时有效、稳定可靠、简单、易操作、易扩展和使用成本低的原则，保证系统很好地完成农业灌溉实时数据采集和水的准确计量的任务，为实现灌区农业水利的现代化打好坚实的基础[9-10]。
　　5参考文献
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　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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