交通预警技术方案实施草案111.docx

1、交通预警技术方案实施草案111技术方案实施草案1. 水雨情监测站点1.1. 自动水位站1.1.1. 基本要求1) 自动水位站自动采集水位信息，水位传感器安装在现场塔杆上距最低水面不超过15m，太阳能电池板安装现场基座上面，与地面的仰角在3045之间，防止地面雨水溅脏太阳能板的迎光面而影响太阳能板的效率。其它设备集成安装在基座防盗箱内中，（其安装示意参见图1-1）。雨量传感器通讯终端水位传感器图1-1 自动水位站系统集成示意图2) 自动完成水位信息的采集、存储，并按规定机制传送至信息接收中心站。3) 以GPRS/3G为基本数据通讯主信道， 卫星通讯为备用信道，当主信道通讯失败时可自动切换到备用信

2、道。4) 系统具备召测功能，遥测站能接受中心站的召测（查询）指令，根据指令要求发送当前数据或历史数据。5) 能将测量的数据在本地显示出来，方便现场工作人员查看和校正。6) 具有带时标本地存储功能，存储容量应满足1年以上长期存储的需要。能本地下载和在信道条件许可情况下远程下载已存数据，数据下载后生成的格式要求符合水文资料整编规范要求的格式。7) 水雨情信息采集、存储与发送段次、水位站的站号等参数可用计算机或人工置数器连接进行本地设置。也可以远程设置和修改。8) 遥测站设备可通过中心站远程自动校时。9) 具有良好的电源管理和通信管理功能，具有运行工况信息自动检测和发送功能，具备运行异常诊测并自动恢

3、复的功能。10) 系统设备的平均无故障时间，数据传输可靠性与误码率，备用措施等主要性能指标必须符合水文自动测报系统技术规范（SL61-2003）的要求。11) 设备具有较方便的可互换性与可维护性。12) 现场防雨防盗机箱必须提供设备(模块)连接框图，并标注主要检修、检测点及接插座的静态和在线电气指标。1.1.2. 设备主要技术指标1.1.2.1. 水位传感器水位传感器技术指标要求如下：1) 测量范围：015 m（要求保证精度，实际反射面良好）2) 精 度：空气中满量程0.2%3) 分 辨 力： 1cm 4) 初始化时间：不大于20s5) 频 率：40khz6) 脉 冲 率：10次/s7) 声

4、束 角：78) 盲区距离：0.50m9) 显示类型：宽视角点阵LCD 10) 显示单位： mm/cm可选11) 电源电压： 10-16V12) 功 耗： 不大于0.3W13) 最大环路阻抗：500（4-20mA方式）14) 信号输出：标配485信号，4-20mA/20-4 mA （可选）15) 报警输出：音响或继电器触点(DC12V1A)16) 传输距离：1000m17) 标 定：用户按键18) 失效诊断：无信号/恢复到22mA(4-20mA输出)或65.535(485输出)19) 温度范围：-30-+60，95% RAH20) 温度补偿：在全量程内自动21) 防水级别：不低于IP6522)

5、外壳材料：ABS23) 安装管径：无管安装，或内径大于100mm PVC管材24) 消浪功能1.1.2.2. 数据采集终端数据采集终端对现场水位信息进行自动采集。数据采集终端技术指标要求如下：1) 接口数量和类型：1个脉冲量和64个485数字量；可接模拟量、振弦量、差阻值、差压值、格雷码、232等进行组网监测2) 输出间隔：1-24小时定时输出和变化率输出可设置3) 工作体制：自报、应答和查询确认全兼容4) 功耗：值守0.3mA；工作20mA5) 显示界面：12864点阵液晶，84汉字6) 工作环境：温度：2565；湿度85%7) 具备参数远程修改功能8) 支持卫星、GPRS 短信、超短波通讯

6、方式1.1.2.3. 数据传输模块（GPRS）GPRS通讯模块技术指标要求如下：1) 工业化GPRS/GSM标准模块，通过RS-232C与RTU连接；2) 工作频段: 900、1800和1900 MHz； 3) 支持GPRS Class10/Class B； 4) 支持GSM phase2/2+；5) 支持中文、英文短消息6) 控制：AT指令直接控制； 7) 接收灵敏度: -104dbm8) 输出功率：EGSM 900时，2W；GSM1800、GSM1900时，1W； 9) 语音和数据传输功能； 10) RS-232串行数据接口 ； 11) 串口速率1200115200bps可选；12) 支持

7、短信的双向收发功能；13) 短信收发最大长度：70个汉字或140个ASCII字符；14) 支持掉电工作模式；15) 可控电源开关：通过接口控制线控制电源开/关，便于RTU控制其运行，以适合节电运行需要；16) 供电电源电压范围: DC 6VDC 24V17) 工作电流:待机时电流:20mA,睡眠模式：8mA；发射时峰值电流:240 mA;(12V 供电测试环境)18) 内置射频模块监测电路：内置射频模块检测电路，检测模块运行状态，射频模块出现异常时自动复位；19) 外部复位：应用层复位与内部“看门狗”功能双重备份，提高可靠性；20) 串口控制复位：通过RS-232C控制信号复位MODEM时，对

8、数据通讯没有影响；21) 可靠性：平均无故障工作时间25000h；22) 环境条件：工作温度-1045，工作湿度95%（40）。1.1.2.4. 原装密封免维护蓄电池遥测站全部采用太阳能板浮充免维护蓄电池供电。包括：蓄电池、太阳能电池板、充电控制器等。蓄电池要求：采用阀控式铅酸免维护蓄电池，额定电压12伏，其容量应按各遥测站中可能最大功耗站为标准（数据发送频次按最高计算），蓄电池在已经充满条件下保证为设备提供30天的电能消耗，并有最少30%的余量条件为容量配置蓄电池的最小安时数。本文件规定的蓄电池规格容量为建议指标和最低要求，如达不到本条上述性能要求则应适当加大，直至达到本要求。1.1.2.5

9、. 优质太阳能电池(含支架和充电控制器)太阳能电池板要求：选用单晶硅材料的高效电池，额定电压应于系统匹配，其功率则是，在电池蓄能仅余30%并系统正常运行情况下，太阳能电池能在24小时有效充电时间内使蓄电池达90以上容量计算。充电控制器：具有自身功耗小，充电控制效率高，有防反充、防过充功能，能满足最大充电电流需要。本文件规定的太阳能电池规格容量为建议指标和最低要求，如达不到本条上述性能要求则应适当加大，直至达到本要求。1.1.2.6. 野外露天设备避雷1) 防直击雷措施自动雨量站应安装避雷针，以防直击雷对仪器箱、天线、太阳能电池板等各种仪器、设备的损坏。2) 防雷电波侵入措施遥测站设备的所有进出

10、引线，必须设计足够的屏蔽、保护措施。3) 接地体每个站点都必须设置设备接地体。未安装避雷针的站点，其接地体用于设备屏蔽及保护接地。当有避雷针时，接地体采用非闭合方式埋设。4) 接地电阻 各自动雨量站的接地电阻不大于10。自动雨量站均应敷设避雷和设备接地地网。本系统采取共有接地方式，将地网两端分别引至避雷针接地和设备接地连接处。1.1.2.7. 防雨防盗机箱设备机箱具有密封、防水、防尘、防盗、防锈蚀、抗电磁干扰等特点。箱体结构简单、坚固、尺寸合理，可方便于野外安装或与一体化机架配合安装。1） 材料要求设备箱体要求采用不锈钢或其他耐腐金属材料。当采用其他非不锈钢金属材料时，箱体表面应做防腐处理并喷

11、塑。箱体壁厚度、材料应满足一定的强度要求，当箱体材料为不锈钢时，厚度不小于1.5mm，当箱体材料为其他耐腐金属材料时，其厚度按照与采用1.5mm不锈钢时的强度相对应的厚度。2） 工艺要求机箱外型设计应美观、大方，外形比例应协调；箱体为焊接件，焊接处应牢靠，不能有夹渣、气孔等缺陷，外观无疤痕和敲打痕迹。表面应有一定的圆度、平行度、平面度、光洁度；3） 电气特性自动雨量水位站的雨量、水位传感器、太阳能电池板、通讯天线等应置于机箱外，其他电气部件应安装于机箱内。箱体内的电源电缆、传感电缆、天线电缆、设备接地电缆分类布设，且应避免相互干扰。箱体内模块或部件安装应符合规范，布局紧凑合理，在满足安装检修方

12、便的前提下，可分层安装。各设备与模块间的外部线路应采用线槽固定，线路色标应区分明显且符合规范；线路插座应具备防误插接能力；蓄电池与其他模块或部件应有一定的间隔空间，有防止蓄电池意外短路、蓄电池电源连接桩腐蚀氧化、蓄电池排放气体腐蚀其他模块或部件的措施。设备的外部连接件具有防错接、防反接的能力。1.1.2.8. 一体化机架一体化机架用于安装自动水位、雨量站设备。一体化机架由金属加工制作，要求其结构合理、安置牢固、耐腐蚀。机架上应能安装雨量、水位传感器、太阳能电池、通讯天线、野外设备机箱等，机架上各设备的安装点位应布局合理，且在水平和垂直方向具备一定的调节能力，避免安置的设备间相互遮挡或干扰。1）

13、 材料要求采用不锈钢或其他耐腐蚀金属材料。当采用其他非不锈钢金属材料时，机架表面应做防腐处理并喷塑。材料类型和壁厚度应满足设备安装和运行的强度要求。2） 工艺要求一体化机架外型设计应美观、大方，外形比例应协调，表面光洁，焊接处应牢靠，不能有夹渣、气孔等缺陷，外观无疤痕和敲打痕迹。3） 电气特性一体化机架上安装的所有设备应形成等电位体，通过机架连接到保护接地网。1.1.3. 设备运行环境要求 本项目所需设备要求具有很好的环境适应性，能在一定温湿度变化环境下稳定运行。1) 海拔高度： 3000m2) 极端最高环境温度：503) 极端最低环境温度：-104) 最大相对湿度： 99%（无凝结）5) 地

14、震烈度：7度6) 最大1h暴雨量： 123.8mm7) 年平均日照时数： 8671210.6h1.1.4. 安装技术要求1) 自动水位站安装条件符合水位观测规范要求，尽可能安装在周边电磁干扰较小，移动手机信号覆盖强度好的环境中，且具有一定的雷电防护能力。2) 自动水位站设备的太阳能电池板、通信机天线等信号、电（馈）线均要求不外露，采取外套防腐金属管（或不锈钢软管）防护和屏蔽保护，金属管切口处须打磨光滑，以免在穿管时割伤电缆。室内仪器机柜、线缆外套金属管必须与设备接地体良好连接形成等电位体。3) 水位计安装完成后必须对水位计输出数据与人工观测水位进行比对。以人工水位为依据进行水位计设置。4) 直

15、立式水尺安装布设：最低：低于历史最低水位0.5m以下；最高：高于历史最高水位1m以上；位置：垂直于水平面安装。排列：与测井进水口在同一断面线上，沿上下游偏离不得大于1m;尺面：尺面向内，与水流方向平行；走向：与河水流向垂直；衔接：尺与尺之间应有不少于0.10.2m的衔接段；编号：各水尺水位观测标准（GBJ 138-90）要求从最高处到低处，给每支水尺编号（P1、P2、P3、P4）。5) 高程确定：当水尺安装完成后，应对断面上所有水尺进行高程测量，确定其水尺的零点高程。测验方法与精度要求应满足水位观测标准（GBJ 138-90）要求。新设水尺高程测量应不少于3次。6) 水准点安装与测定：设在历史

16、最高水位以上，地表稳定、便于引测和保护的地点。一个水位站应在不同位置设三处水准点。按水位观测标准（GBJ 138-90）安装。1.2. 自动雨量站1.2.1. 基本要求自动雨量站的基本要求如下：1) 自动完成雨量要素的采集和在数据采集器内的存储，并按规定机制传送至信息接收中心站。2) GPRS为基本数据通讯主信道。3) 系统具备召测功能，遥测站能接受中心站的召测（查询）指令，根据指令要求发送当前数据或历史数据。4) 能将测量的数据在本地显示出来，方便现场工作人员查看和校正。5) 具有带时标本地存储功能，存储容量应满足1年以上长期存储的需要。能本地下载和在信道条件许可情况下远程下载已存数据，数据

17、下载后生成的格式要求符合水文资料整编规范要求的格式。6) 雨情信息采集、存储与发送段次、雨量站的站号等参数可用计算机或人工置数器连接进行本地设置。也可以远程设置和修改。7) 遥测站设备可通过中心站远程自动校时。8) 具有良好的电源管理和通信管理功能，具有运行工况信息自动检测和发送功能，具备运行异常诊测并自动恢复的功能。9) 系统设备的平均无故障时间，数据传输可靠性与误码率，备用措施等主要性能指标必须符合水文自动测报系统技术规范（SL61-2003）的要求。10) 设备具有较方便的可互换性与可维护性。11) 一体化箱体内必须提供设备(模块)连接框图，并标注主要检修、检测点及接插座的静态和在线电气

18、指标。1.2.2. 设备及设施配置自动雨量站集成如图1-2所示。 图 1-2自动雨量监测站系统集成示意图 1.2.3. 设备主要技术指标及资质要求1.2.3.1. 翻斗式雨量传感器雨量传感器是一种水文、气象观测仪器，用以感知自然界降雨量，同时将其转换为开关信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。翻斗式雨量传感器，其技术指标要求如下：1) 承水口内径：2000.6mm；2) 刃口角度：4550；3) 雨强测量范围：0.016mm/min；4) 分辨率：0.1，0.2，0.5，1.0mm可选；5) 测量误差（准确度）：2（在0.016mm/min雨强范围）；6) 输出信号方式：继电器接

19、点通断信号；7) 开关接点容量： V15V，I300mA；8) 接点工作次数：1107次；9) 环境温度：-10+50；10) 环境湿度：98%RH（40凝露）；11) 平均无故障工作时间：25000h 1.2.3.2. 数据采集终端与自动水位站的数据采集终端同一技术要求。 1.2.3.3. 数据传输模块（GPRS )与自动水位站的数据传输模块板同一技术要求。1.2.3.4. 原装密封免维护蓄电池与自动水位站的蓄电池同一技术要求。1.2.3.5. 优质太阳能电池(含支架和充电控制器)与自动水位站的太阳能电池板同一技术要求。1.2.3.6. 野外露天设备避雷与自动水位站的野外露天设备避雷同一技术

20、要求。1.2.3.7. 防雨防盗机箱与自动水位站的防雨防盗机箱同一技术要求。1.2.3.8. 遥测设备安装基座与自动水位站的遥测设备安装基座同一技术要求。1.2.4. 设备运行环境要求本项目所需设备要求具有很好的环境适应性，能在一定温湿度变化环境下稳定运行。1) 海拔高度： 3000m2) 极端最高环境温度：503) 极端最低环境温度：-104) 最大相对湿度： 99%（无凝结）5) 地震烈度：7度6) 最大1h暴雨量： 123.8mm7) 年平均日照时数： 8671210.6h1.2.5. 安装技术要求1) 一体化自动雨量站安装条件符合降水观测规范要求，尽可能安装在周边电磁干扰较小的环境中，且具有一定的雷电防护能力。2) 一体化自动雨量站设备的雨量传感器、太阳能电池板、通信机天线等信号、电（馈）线均要求不外露，采取外套防腐金属管（或不锈钢软管）防护和屏蔽保护，金属管切口处须打磨光滑，以免在穿管时割伤电缆。3) 翻斗雨量传感器在按安装说明书进行安装完成后，必须作注水滴定试验，确保计量精度达标。现场调试时应使用量杯进行3次人工注水试验(每次注水10mm，5至10分钟内均匀注完水量)，并观测仪器记数是否与所注入水量一致（为保证数据的精度，可以采用医用输液器点注观察）。测试误差在0.2mm/10mm（半斗左右），超过误差应进行调整。