龚嘴水电站卫星水情自动测报系统简介
2008-01-18 13:24:52 来源：
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电力18讯： 摘 要:通过对龚嘴水电站卫星水情测报系统改造中有关情况的介绍,指出在高山地区、通讯条件较差的情况下,选用卫星通讯技术,可以满足水情测报的需要。但也客观地分析了卫星通讯存在的一些弱点并提出一些有益的建议。关键词:卫星通讯;水情测报;分时分频技术;网管中心
中图分类号:P332.3;P332.5 文献标识码:B 文章编号:1001-2184(1999)04-0050-03
龚嘴水电站是建设水情自动测报系统较早的单位之一。早在1988年,龚嘴电站就与电子部54研究所合作,根据流域的特点和电波测试资料,设计了用短波组网的水情自动测报系统。该系统于1994年初步建成。但由于该系统的工作方式和设备配置不太合理,以及受短波通讯的时变性影响,系统的畅通率和可用度一直偏低,从而达不到规范要求,因此,不能为洪水预报提供较为完整的数据。同时,该系统自投入运行以来,设备出现老化、损坏现象,且没有备品备件进行更换,使系统畅通率和可用度有明显下降趋势。因此,有必要对原短波系统进行改造。为慎重起见,在改造前与南京水文自动化研究所进行联系,该所愿意与我厂合作, 进行短波改造和卫星组网的水情测报系统试验。经过1997年的试验表明,短波水情自动测报系统确实是不可靠的,存在着月季之间信道的变化、年季变化也较大,特别是每日的凌晨效应也较明显。从长远讲,短波改造也是不可取的。而当时卫星通讯技术则是越来越成熟,费用也在逐年降低,从1∶2卫星水情自动测报系统试验情况看,卫星通讯可靠性好,畅通率高,可用度大。因而在改造试验系统的鉴定会议上,许多专家都提出了建议改用卫星通讯组网的方式进行系统改造。特别是北京盖达公司的领导当即表示愿意为水文事业作贡献,答应以最优惠的价格提供最优惠的组网服务。因此,我厂积极争取,立即向省局请示,得到了省局的大力支持, 同意进行卫星组网的水情自动测报系统改造。
1 卫星水情自动测报系统参数
1.1 卫星参数
卫星组网采用的是亚洲Ⅱ号通信卫星。
卫星参数:
经度:100.5度;
纬度:0度;
高度:35 786.6 km;
转发器带宽:54 MHz;
上行频率;14.32 GHz;
下行频率:12.23 GHz。
北京网管中心:
经度:116.5度;
纬度:39.92度。
LNA噪声温度:120 K;
天线直径:4.5 m;
效率:0.7;
波束宽度(接收):0.381度;
发射:0.328 度 ;
指向/跟踪损耗:0.5 dB;
馈线损耗(接收):0.5 dB;
发射:0.20 dB。
信息比特率:64.00 Kb/s
发射功率:0.25 W。
龚嘴系统:
经度:103.1度;
纬度:29.0度;
LNA噪声温度:70 K
天线直径:1.2 m;
效率:0.6;
波束宽度(接收):1.431度;
发射:1.230度;
指向/跟踪损耗:0.5 dB;
馈线损耗(接收):0.5 dB;
发射:0.20 dB;
信息比特率:64.00 Kb/s;
发射功率:0.50 W。
1.2 系统主要技术指标
遥测雨量站:
分辨率:1 mm;
雨强范围:0.01～4 mm/min;
测量范围:0～9 999 mm;
计量误差:≤±3%;
环境温度:-10°～55℃;
相对湿度:≤95%(4 0℃)。
水位站:
测量范围:0～40 m;
分辨率:1 cm;
测量误差:20 m变幅范围内最大误差不大于2 cm的概率大于95%;
最大变率:100 cm/min;
环境温度:-10°～55℃;
相对湿度:≤95%(40℃)。
2 卫星系统的改造
按该系统的作用要求,改造后的卫星水情自动测报系统,不仅要满足龚嘴水库的水情测报需要 ,而且还要考虑铜街子水库的水情测报需要。因此,改造要兼顾两库的预报需要,采用方案为1 ∶15系统试验,但其中龚嘴、铜街子坝前水位站采用有线方式传输。卫星系统的规模为1∶13 。其中沙湾中心站和沙坪遥测站具有通话功能。
该系统为随机自报和定时自报的工作体制。根据卫星通讯自身特点,为减少功耗,所有遥测站均采用卫星平台间断工作的自报式工作体制。
2.1 随机自报
(1)雨量:当雨量增加1 mm时,雨量累加值加1,并存储。当雨量累加值与前次发射的雨量值比较,若变化大于或等于5 mm时,则打开卫星设备的相关电路,自动将实时雨量和水位值同时发给中心站,发完后等待中心站的命令,若中心站命令关机则自动关机;否则增发一次。
(2)水位:当水位发生变化,达到规定的变化范围,且与上次发射时间相隔大于规定的时间时, 则自动打开卫星设备相关电路,将数据发给中心站,发完后等待中心站的命令,若中心站命令关机则自动关机;否则增发一次。
2.2 定时自报
当相应的定时时间到时,则自动采集有关数据,并打开卫星设备及相关电路,将数据发给中心站,若中心站命令关机则自动关机,否则再发一次,若还未收到则自动关机。
3 改造后卫星水情自动测报系统主要功
中图分类号:P332.3;P332.5 文献标识码:B 文章编号:1001-2184(1999)04-0050-03
龚嘴水电站是建设水情自动测报系统较早的单位之一。早在1988年,龚嘴电站就与电子部54研究所合作,根据流域的特点和电波测试资料,设计了用短波组网的水情自动测报系统。该系统于1994年初步建成。但由于该系统的工作方式和设备配置不太合理,以及受短波通讯的时变性影响,系统的畅通率和可用度一直偏低,从而达不到规范要求,因此,不能为洪水预报提供较为完整的数据。同时,该系统自投入运行以来,设备出现老化、损坏现象,且没有备品备件进行更换,使系统畅通率和可用度有明显下降趋势。因此,有必要对原短波系统进行改造。为慎重起见,在改造前与南京水文自动化研究所进行联系,该所愿意与我厂合作, 进行短波改造和卫星组网的水情测报系统试验。经过1997年的试验表明,短波水情自动测报系统确实是不可靠的,存在着月季之间信道的变化、年季变化也较大,特别是每日的凌晨效应也较明显。从长远讲,短波改造也是不可取的。而当时卫星通讯技术则是越来越成熟,费用也在逐年降低,从1∶2卫星水情自动测报系统试验情况看,卫星通讯可靠性好,畅通率高,可用度大。因而在改造试验系统的鉴定会议上,许多专家都提出了建议改用卫星通讯组网的方式进行系统改造。特别是北京盖达公司的领导当即表示愿意为水文事业作贡献,答应以最优惠的价格提供最优惠的组网服务。因此,我厂积极争取,立即向省局请示,得到了省局的大力支持, 同意进行卫星组网的水情自动测报系统改造。
1 卫星水情自动测报系统参数
1.1 卫星参数
卫星组网采用的是亚洲Ⅱ号通信卫星。
卫星参数:
经度:100.5度;
纬度:0度;
高度:35 786.6 km;
转发器带宽:54 MHz;
上行频率;14.32 GHz;
下行频率:12.23 GHz。
北京网管中心:
经度:116.5度;
纬度:39.92度。
LNA噪声温度:120 K;
天线直径:4.5 m;
效率:0.7;
波束宽度(接收):0.381度;
发射:0.328 度 ;
指向/跟踪损耗:0.5 dB;
馈线损耗(接收):0.5 dB;
发射:0.20 dB。
信息比特率:64.00 Kb/s
发射功率:0.25 W。
龚嘴系统:
经度:103.1度;
纬度:29.0度;
LNA噪声温度:70 K
天线直径:1.2 m;
效率:0.6;
波束宽度(接收):1.431度;
发射:1.230度;
指向/跟踪损耗:0.5 dB;
馈线损耗(接收):0.5 dB;
发射:0.20 dB;
信息比特率:64.00 Kb/s;
发射功率:0.50 W。
1.2 系统主要技术指标
遥测雨量站:
分辨率:1 mm;
雨强范围:0.01～4 mm/min;
测量范围:0～9 999 mm;
计量误差:≤±3%;
环境温度:-10°～55℃;
相对湿度:≤95%(4 0℃)。
水位站:
测量范围:0～40 m;
分辨率:1 cm;
测量误差:20 m变幅范围内最大误差不大于2 cm的概率大于95%;
最大变率:100 cm/min;
环境温度:-10°～55℃;
相对湿度:≤95%(40℃)。
2 卫星系统的改造
按该系统的作用要求,改造后的卫星水情自动测报系统,不仅要满足龚嘴水库的水情测报需要 ,而且还要考虑铜街子水库的水情测报需要。因此,改造要兼顾两库的预报需要,采用方案为1 ∶15系统试验,但其中龚嘴、铜街子坝前水位站采用有线方式传输。卫星系统的规模为1∶13 。其中沙湾中心站和沙坪遥测站具有通话功能。
该系统为随机自报和定时自报的工作体制。根据卫星通讯自身特点,为减少功耗,所有遥测站均采用卫星平台间断工作的自报式工作体制。
2.1 随机自报
(1)雨量:当雨量增加1 mm时,雨量累加值加1,并存储。当雨量累加值与前次发射的雨量值比较,若变化大于或等于5 mm时,则打开卫星设备的相关电路,自动将实时雨量和水位值同时发给中心站,发完后等待中心站的命令,若中心站命令关机则自动关机;否则增发一次。
(2)水位:当水位发生变化,达到规定的变化范围,且与上次发射时间相隔大于规定的时间时, 则自动打开卫星设备相关电路,将数据发给中心站,发完后等待中心站的命令,若中心站命令关机则自动关机;否则增发一次。
2.2 定时自报
当相应的定时时间到时,则自动采集有关数据,并打开卫星设备及相关电路,将数据发给中心站,若中心站命令关机则自动关机,否则再发一次,若还未收到则自动关机。
3 改造后卫星水情自动测报系统主要功
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