某水库自动化系统工程投标技术方案说明书9月8日(kfb)(4)

密云水库自动化系统工程（0610-BJE02070/2）投标文件

WFH-2型全量机械编码水位传感器，由水位传感部分和轴角编码器部分组成。水位传感部分用浮子来传感水位，测井中变化的水位使浮子上升或下降，浮子借悬索将水位升降的直线运动传送给水位轮，水位轮产生圆周运动，带动轴角编码器旋转，从而将水位模拟量A编码转换为相应的数字量D，以开关量的形式并行输出。有线远传采用多芯电缆连接显示部分，无线远传则通过数传仪和卫星设备将信号输出，见图2.3。

图 2.3 浮子式水位计

☆ 仪器特点

(1). 浮子传感：仪器结构简单，性能稳定，工作可靠，使用及维修方便。

(2). 测井结构：井径小，可采用工业管材，因而投资和建造费用低，施工 周期短。

(3). 机械编码：不需电源工作，故无电源投资和掉电、雷击之虞。 (4). 格雷码制：不存在单值性误差，读数无模糊区。

(5). 结构设计：积木化、标准化、通用化，便于装配、检修。 (6). 关键器件：择优进口国际名牌产品，性能稳定，运行可靠。

☆

主要技术指标

(1). 浮子直径：Ф15cm。 (2). 水位轮工作周长：32cm。 (3). 平衡锤直径：Ф2cm。

(4). 测量范围：0~40m( 特殊：80m)。 (5). 分辨力：1cm。

(6). 最大水位变率：100cm/min。

(7). 准确度：≤10m量程时，≤ 0.2% FS；＞10m量程时， ≤ 0.3% FS。

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(8). 水位轮启动力矩：≤0.015 N.m。 (9). 编码码制：格雷码。

(10).显示方式：机械数字显示(编码器上)。 (11).显示位数：四位水位值(cm)。 (12).工作环境温度：-10℃～+50℃ (13).水位计MTBF>25000小时。

在本系统中采用WFH-2型细井式遥测水位计，根据现场实际情况也可考虑采用非接触式超声波水位计和遥测电子水尺。

2.5.1.2 翻斗式雨量计

目前国内外用于远传和实时雨情预报调度的雨量传感器，仍是翻斗式较为广泛。南京自动化研究所的JDZ02(05)-1型雨量传感器，用于测量自然界降雨量，同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。

JDZ05-1型雨量传感器经中国气象局产业发展与装备部选型试验、考核，证明性能稳定性较好，可直接用于中小尺度自动气象站。本仪器1996年经水利部鉴定，性能达到国际先进水平。1998年获水利部科技进步三等奖。并获国家实用新型专利，见图2.4。

图 2.4 翻斗式雨量计

1．工作原理

降水由环口控制面积，集水器汇拢，通过进水漏斗进入翻斗，当计量到一定水量时，翻斗稳态被破坏，引起翻斗翻转，同时磁钢吸合(或释放)干簧管，产生通断信号，供终

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端机采集。该雨量计由承雨器部件和计量部件等组成。承雨口采用国际标准口径Φ200mm；计量组件是一个翻斗式机械双稳态秤重机构，其功能是将以mm计的降雨深度转换为开头信号输出。

2．主要特点及应用范围

翻斗部件支承系统制造精良，摩阻力矩小，因而翻斗部件翻转灵敏，性能稳定，运行可靠。承雨器采用不锈钢皮整体冲拉而成，光洁度高，滞水产生的误差小。仪器外壳用不锈钢制成，防锈能力强，外观质量佳。

☆ 技术参数

(1). 承雨口内径：Φ200mm。

(2). 仪器分辨力：0.5mm(JDZ05-1型)；0.2mm(JDZ02-1型)。 (3). 降雨强度测量范围：0.01～4mm/min。 (4). 翻斗计量误差：≤±4%。

(5). 输出信号方式：磁钢─干簧管式接点开关通断信号。 (6). 开关接点容量：DC V≤12V，I≤120mA。 (7). 接点工作次数：1×107次。 (8). 工作环境温度：-10℃～+50℃。 (9). 水位计MTBF>25000小时。 2.5.2 遥测数传终端机

信息是水利建设及防汛管理的依据，每天都有成千上万的实时水情数据从全国各地源源不断地传送到各级水利信息部门和防汛调度指挥部门。而这一切都必须以信息的实时性、准确性和可靠性为基础。MOTOROLA公司的水利调度和水情自动测报系统，可以满足提供水情信息、工情信息、旱涝信息和灾情信息的自动采集、传输和信息处理的要求。该公司的监控和数据采集系统MOSCAD采用模块化结构，其结构简单、性能可靠、功耗低，具有防潮湿、防雷电、抗干扰、抗暴风、抗冰雹等性能，还具有良好的可扩展性、可维护性、可操作性和先进性。由其构成的遥测站和中心站都能够在无人值守的情况下长期、连续地正常工作。

MOSCAD提供三种模式的RTU： MOSCAD RTU、MOSCAD-L RTU和MOSCAD-M RTU。此三种模式完全兼容，可应用于同一系统中。针对密云水库的需求情况，最小型的、具有最高集成性的MOSCAD-MRTU是构成水情水资源遥测系统的主选产品。

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☆ 工作原理如图2.5所示。

图 2.5 工作原理

☆ 功能特点：

(1).接口国内外各种水情水资源传感器、气象传感器、水质传感器、模拟摄像机等； (2).对采集的各种数据进行预处理，包括对现场数据的计算、存储、显示等； (3).依据对现场数据的处理结果或来自中心站的指令，通过现场控制装置控制现场设备，如泵站启停、闸门启闭等；

(4).按照指定的工作制式(自报式、查询应答式、或两者兼有的混合式)向中心站(或分中心站)发送现场数据，或根据中心站指令进行补测、召测等。

☆ 系统介绍

MOSCAD是最新一代SCADA(监视控制和数据采集)系统，特点和优点突出。 (1). 本地职能

MOSCAD远程终端设备(RTU)是用功能很强的微处理器制造的，与软件配合，可在不需要中央主计算机的不终断实时干预的条件下进行控制和作出决定。每个RTU可作为一个独立的设备工作。根据从本地和远距离源得到的状态、条件和数值，去执行本地功能；或作为一个中央计算机，与其他单元交换信息。这些特点能保证即使在RTU与中央计算机之间发生突然的通信问题或其他问题时，SCADA系统仍能正常工作。

(2). 32位CPU

采用时钟为16MHz功能很强的16/32位68302微处理器，可快速和实时处理所有RTU任务，并在同一时间与网络通信。MOTOROLA公司68882数学协处理器对MOSCAD是一种可供选择的部件，使RTU能高速完成非常复杂的数学计算。

(3). 通讯口

RTU配备了几个通信口，可按照用户的需要，通过常规和/或集群无线电网、微波、

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光纤、数据网、线路、RS-232、RS-485和其他媒体进行通信的任何组合，MOSCAD远程终端设备(RTU)可通过这些接口，与网中的其他RTU或中央计算机同时完成通信任务。

(4). 通讯速率

系统设计RS-232和RS-485串行口的通信速率高达9600位/秒。较低的数据率(1800~4800位/秒)则与各种使用MOTOROLA无线电通信设备(集群无线电、常规无线电、频移键控、直接调频等)的能力与信道的实际品质相匹配，内装线路调制解调器，可在300~2400位/秒的范围内工作。

(5). 无线电网

MOSCAD的一个重要特点是，在网中突然出现通信问题时，利用“等同”和“存储转发”特征，可把任何RTU远距指定作为区域“节点RTU”执行功能。即使在因同一时刻从多于一个数据源接收数据而出现问题时，独特的软件机制也能保证数据吞吐量。与无线电网的计算机接口是通过FIU(前端接口单元)来实现的。对于现场维修，网中任何标准的RTU经重构后都能担负这项功能。

(6). 远距离编程

除本地进行的基本RTU配置外，任何RTU的应用程序、数据库和I/O功能都可用编程工具箱远距编程。远距编程可在中央计算机位置或网中其他RTU现场进行。此特点允许在SCADA系统中将数据和程序向上加载到较高的层次，或将数据库和程序向下加裁到较低的层次。

(7). 网络运行

MOSCAD系列在设计时就考虑了扩展性。RTU网能直接与线路通信、光纤数据链、微波系统和其他网接口。MOSCAD系统可与各种寻呼系统结合，将文字、数字警报送到维修队的驻地。

(8). 远距离诊断

为帮助维修人员找出工作问题，MOSCAD装置具有自诊断程序。通过远距编程与远距诊断能力的结合，维修人员就不需要经常去现场进行检修。现场软件/硬件的远距诊断，可在中央计算机或网中其他任何RTU进行。

(9). 本地诊断

特定RTU的本地故障检测可通过检查每个I/O或CPU模块前面板上的LED发光二

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