水文自动测报系统规范.doc

   【题　　名】：水文自动测报系统规范
   【副 题 名】：Standard for hydrological data acquisition system
   【起草单位】：水利部水文水利调度中心主编
   【标 准 号】：SL 61－94
   【代替标准】：
   【颁布部门】：中华人民共和国水利部
   【发布日期】：1994-02-24发布
   【实行日期】：1994-05-01实行
   【标准性质】：强制性水利行业标准
   【批准文号】：水利部水文［1994］102号
   【批准文献】：
　　　　　　　　　　　　　　　 中华人民共和国水利部关于发布
　　　　　　　　　　　　《水文自动测报系统规范》SL 61－ 94的告知
　　　　　　　　　　　　　　　　　 水文［1994］102号
　　　 根据原水利电力部1986年标准修订计划，由水利部水文司主持，原水利部水文水利调度
　 中心主编的《水文自动测报系统规范》，经审查批准为水利行业强制性标准，其名称与代号为：
　 《水文自动测报系统规范》SL61-94，自1994年5月1日起实行。
　　　 本规范由水利部水文司负责解释。各单位在实行中如发现问题，请及时函告主编单位和
　 部水文司。
　　　 本规范由水利电力出版社出版发行。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1994年 2月 24日
   【全　　文】：
　　　　　　　　　　　　　 水文自动测报系统规范
　　　　　　　　　　　　　　　　1　　总　　则
　 1.0.1　为适应我国水文自动测报系统的发展，做好水文自动测报系统规划、设计、建设和运
　 行管理，统一技术标准，特制定本规范。
　 1.0.2　本规范合用于江河、湖泊、水库、水电站等水文自动测报系统的规划、设计、建设和
　 运营管理。
　 1.0.3　水文自动测报系统属于应用遥测、通信、计算机技术，完毕江河流域降水量、水位、
　 流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和解决的信息系统。
　 1.0.4　按水文自动测报系统规模和性质的不同可分为水文自动测报基本系统和水文自动测
　 报网。水文自动测报基本系统由中心站（涉及监测站）、遥测站、信道（涉及中继站）组成。
　 水文自动测报网是通过计算机的标准接口和各种信道，把若干个基本系统联接起来，组成进
　 行数据互换的自动测报网络。
　 1.0.5　新建水利、水电工程需要建设的水文自动测报系统，应作为工程规划设计的组成部分，
　 并将系统的建设纳入工程建设一并实行。
　 1.0.6　本规范中涉及水文测验、水文情报预报的精度规定，应按有关的国家标准和行业标准
　 的规定执行。
　　　　　　　　　　2　水文自动测报系统规划和可行性研究报告的编制
　 2.1　基本资料收集和可行性论证
　 2.1.1　进行水文自动测报系统的规划设计，应收集下列基本资料：
　　　 （1）计划建设水文自动测报系统地区的大比例尺地形图。
　　　 （2）流域内已建水文站网、报汛站网、邻近地区遥测站网方面的资料。
　　　 （3）流域的气象、水文资料：涉及重要水文站的最高最低水位、短历时暴雨雨强、洪水
　 产流汇流时间、洪水传播时间、防洪标准和洪水灾害，降雪量占降水量的比例，最高、最
　 低气温，相对湿度的平均值和最大、最小值，日照时数最少的连续时间等特性资料。
　　　 （4）雷电情况与地震烈度。
　　　 （5）已建和计划建设的水利工程布局，以及重要水利工程的技术资料。
　　　 （6）现行的水文预报、防洪调度方案，预报和调度工作的规定。
　　　 （7）流域内无线电台设立情况和发展规划。
　　　 （8）流域的社会经济、交通、供电和通信情况。
　 2.1.2　建设水文自动测报系统的可行性论证涉及：
　　　 （1）依据建设目的、功能规定，所在地区的水文气象特性与地形条件，当前国内外的技
　 术、设备状况，论证实现建设目的的技术可行性。
　　　 （2）分析估算所建系统在防洪、水利调度诸方面可以取得的经济效益和社会效益。
　　　 （3）编制投资框算，提出系统建成后运营管理所需的人员与年度经费计划。
　 2.2　水文自动测报基本系统的规划
　 2.2.1　进行基本系统规划，是通过对当前和远景的建设目的、任务和效益的分析论证，拟定
　 系统功能和建设规模，为编制可行性研究报告和进行设计提供依据。规划内容为：
　　　 （1）布置遥测站网。
　　　 （2）规定各类遥测站向中心站报送的数据类别、频度以及和外部进行数据互换的任务。
　　　 （3）规定系统功能和重要技术规定。
　　　 （4）初步选定遥测站通信设备的工作频率。
　　　 （5）提出土建工程规定。
　　　 （6）提出建设规模和分期发展计划。
　 2.2.2　根据预报和调度的需要，按照下列规定布设和调整遥测站网。
　 2.2.2.1　按测报数据类别的不同，遥测站分为水文遥测站（涉及水文站、水库站、闸坝站）
　 和雨量、水位遥测站两类。应在流域的水文和报汛站网基础上，以满足控制测区水、雨情变
　 化和预报、调度需要为目的，布设遥测站网。
　 2.2.2.2　为了既保持水文资料的连续性，又尽也许减小组建通信网的困难，应按下列规定布
　 置遥测站点：
　　　 （1）水文，水位，水库，闸坝站一般不得变更其位置。
　　　 （2）所设代表性雨量站，可按既满足通信规定，又能取得代表性较好之降水资料的原则
　 调整其位置。
　　　 （3）对于既是代表性雨量站又是控制降水量长期变化规律的基本站，如通信条件很差，
　 允许另建一遥测雨量站满足水文预报的需要。
　　　 （4）无人值守，委托管理的遥测站，要尽也许设在靠近居民点，交通方便，便于维护看
　 管的地点。
　　　 （5）水位遥测站的测井和设在闸坝上下游的水位遥测站的位置选择，应符合GBJ138－
　 90《水位观测标准》的规定。
　 2.2.3　遥测站的观测项目和报送次数，应按测站类别和预报、调度的需要规定。根据当前的
　 技术条件，可按由遥测端机自动完毕雨量、水位、闸门开度的采集和报送，目前尚不能进行
　 自动测报的流量、含沙量、蒸发量以及河道断面等则按通过人工置数装置报送进行设计。
　 2.2.4　根据建设目的和近期发展计划按下列规定规定水文自动测报基本系统的功能和重要
　 技术规定。
　 2.2.4.1　规划阶段应对下列系统功能提出具体规定：
　　　 （1）中心站完毕一次所有遥测站巡测、预报作业和调度方案分析计算的时间规定；对中
　 心站随机召测单站数据和定期巡测的规定；巡测的最小时间间隔的规定。
　　　 （2）中心站对接受水情电报、电话报汛、传真信息的规定，以及和外部进行信息互换的
　 规定。
　　　 （3）中心站对系统工作状态的监测功能。
　　　 （4）中心站的数据解决功能：如需要整理、打印和显示的水文图表之种类、格式；数据
　 合理性检查与缺漏插补；完毕预报和调度作业的解决任务；需联机存储的数据类别、数量和
　 存贮时间。
　　　 （5）测站是否应具有在本地显示水位、闸门开度和时段降雨量、越限报警、遥测设备自
　 动检测、电源报警的功能。
　　　 （6）防雷规定。
　　　 （7）系统可靠性的规定：如设备的平均无端障工作时间，数据传输可靠性与误码率，备
　 用措施等。
　 2.2.4.2　为使系统能可靠运营和便于管理，在规定系统功能时，还应满足以下规定：
　　　 （1）系统应能可靠运营，特别是在暴雨洪水灾害时期能及时准确地报送水、雨情数据，
　 准时发布洪水警报和预报。为此，应采用增长备用设备，提高中继站和重要测站设备可靠性
　 的措施。
　　　 （2）不应强求系统承担也许会影响可靠性的任务。一般情况下，不应规定水文自动测报
　 系统承担通话任务。
　　　 （3）遥测站的设备应力求结构简朴、可靠、省电。
　　　 （4）应为系统扩展留有余量，如与其它系统间的联系、增长遥测站、增长测报参数、扩
　 展中心站软件功能等。
　　　 （5）对承担着测报水情和积累水文资料双重任务的遥测站，要配备数据存贮记录装置，
　 以逐步改变遥测站和人工观测站平行工作的状况。
　 2.2.5　根据本地区无线电台设立情况、地形条件和联网传送数据的需要，按照必须避开同频
　 干扰，尽量避开其它干扰的规定，从国家无线电管理委员会分派给水文遥测的频段中初步选
　 定系统的工作频率。
　 2.2.6　根据各遥测站的地形、交通条件、河道情况与居民点的距离等，提出遥测站站房结构、
　 尺寸，水位测井，天线塔和中心站机房等土建工程应满足的基本规定。
　 2.2.7　根据防洪、洪水预报和调度的需要提出系统的建设规模，根据资金、人力、技术条件
　 制定分期建设的目的和计划。
　 2.3　水文自动测报网规划
　 2.3.1　水文自动测报网的规划，应根据联网的各基本系统的规划、设计和各级防汛部门对遥
　 测数据的需求，拟定网络规模、信息流向、信息量、信息互换的次数和内容，以及各节点站
　 的功能。
　 2.3.2　当测报网所在地区已建成或即将建成水利行业的计算机网络时，应依靠该网络的数据
　 传输系统组建水文自动测报网。若不具有上述条件则应作为独立系统进行规划和设计。
　 2.4　可行性研究报告的编制
　 2.4.1　可行性研究报告是项目报批和进行设计、鉴定、验收的依据，应由建设单位根据规划
　 工作报告自行编制或与承建单位共同编制。其内容应涉及：
　　　 （1）建设目的。
　　　 （2）遥测站网布设。
　　　 （3）功能规定和重要技术指标。
　　　 （4）选用的工作体制，数据传输通信方式，遥测电台的工作频率。
　　　 （5）系统和设备可靠性的规定。
　　　 （6）对开发数据解决和预报、调度作业软件的规定。
　　　 （7）对遥测站房、水位测井、天线塔、中心站机房等土建工程的规定。
　　　 （8）考核、验收办法。
　　　 （9）进度规定。
　　　 （10）附件：涉及系统设计所需的明细资料，如遥测站一览表等。
　　　　　　　　　　　　　　 3　　水文自动测报系统的设计
　 3.1　系统的组成
　 3.1.1　水文自动测报基本系统的功能框图，如图3.1.1所示。由于各实际系统功能规定不同，
　 其组成也不尽相同。

　　　　　　　 图3.1.1　水文自动测报系统功能框图
　　　 （1）传感器：完毕水文参数的原始测量。
　　　 （2）编码：涉及信源编码和信道编码，存贮记录装置一般接在信源编码器的输出端。
　　　 信源编码的功能，是在一定保真度条件下，将水文参数变换成数字信号，并解除信号间
　 的内在关联，以压缩原始信息的信息量。
　　　 信道编码的功能，是将信源编码器输出的数据信号转换成符合一定规则的数码，以达成
　 适于信道传输，便于纠、检错的规定。
　　　 （3）解码：解码过程是编码过程的逆变换。信道解码是根据信道编码规则，将收到的信
　 道码变换为信源码，并检查和纠正数据传输中的差错。信源解码是将信源码复原成水文参数。
　　　 （4）调制和解调：为了将编码器输出的数字信号送到远方收信点，必须对所用载波进行
　 某种调制，然后用已调载波传输信息。调制器的作用是把数字信号变成适合信道传输的已调
　 载波信号。解调器则是把接受到的已调载波信号恢复成数字信号。
　　　 （5）信道：涉及传输电信号的媒质和通信设备。在传输过程中对数据通信有两方面的影
　 响，即信道自身传输特性的影响与外界干扰的影响。
　　　 （6）传输控制：对数据的发送和接受全过程进行时序和途径控制。
　　　 （7）差错控制：发现和纠正数据在传输过程中发生差错的措施。
　　　 （8）报警：当出现水文参数超过警戒值、设备故障等异常情况时发出报警信号。
　　　 （9）数据解决：涉及对水文数据进行合理性检查、整理、打印、存贮，进行预报和调度
　 作业等。
　 3.1.2　水文自动测报网是以基本系统中心站作为节点，通过中心站计算机系统（DTE）的标
　 准端口、数据通信设备（DCE）、信道、数据互换设备（DSE），把这些基本系统和上级中心站
　 联接起来组成的数据通信网（网络结构如图3.1.2所示）。该通信网在网络软件的支持下，把
　 各个基本系统收集到的遥测数据迅速地传送给网内的防汛和水利管理部门，满足共享信息的
　 规定。

　　　　　　图3.1.2　数据通信网组成框图
　 3.2　系统设计任务和工作内容
　 3.2.1　水文自动测报系统设计的任务是按照系统可行性研究报告的规定，选择系统工作体制
　 和组网方案；分派系统各组成部分的技术指标；拟定各类接口的技术标准；提出数据采集、
　 传输和解决各部分的设计规定；制定软件开发和新设备研制计划；进行重要设备选型；编制
　 经费概算。
　 3.2.2　基本系统设计的工作内容通常应涉及：
　　　 （1）进行现场查勘和收集资料。
　　　 （2）选择系统工作体制和数据通信方式。
　　　 （3）选择实现系统功能规定的技术措施。
　　　 （4）进行数据通信网的设计。
　　　 （5）论证和选择传输控制方式，制定数据传输规程。
　　　 （6）进行数据接受、解决、检索软件的设计。如有需要还应进行预报和调度作业的软
　 件设计。
　　　 （7）规定各组成部分间的接口标准与数据编码格式。
　　　 （8）重要设备选型和制定新设备研制计划。
　　　 （9）提出土建工程、供电系统的建设标准，如有必要可进行专项设计。
　　　 （10）编制经费预算。
　　　 （11）拟定建设进度计划与人员培训计划。
　 3.2.3　水文自动测报网的设计，应在联网的各基本系统设计基础上进行，重要是选择网络结
　 构，设计数据传输网，设计与选定通信线路，规定信息流向和制定数据传输规程。还应研究
　 运用该地区现有通信线路的也许性，比较各种通信方式（有线、超短波、微波、短波、卫星
　 通信等）的优缺陷，选定网内每一条线路的通信方式。
　 3.3　基本系统的设计
　 3.3.1　应根据功能规定和管理维护力量，电源、交通、信道质量等条件，按照经济合理、便
　 于维护的规定，选用自报式或查询一应答式与混合式工作体制。这三种体制的特点是：
　　　 （1）自报式。在遥测站设备控制下每当（或在规定的时间间隔内）被测的水文参数发
　 生一个规定的增减量变化时（如水位涨落lcm），即自动向中心站发送一次数据，中心站的
　 数据接受设备始终处在值守状态。
　　　 （2）查询一应答式。由中心站自动定期或随时呼喊遥测站，遥测站响应中心站的查询，
　 实时采集水文数据并发送给中心站。定期自动巡测的时间间隔，可根据数据解决和预报作业
　 的需要，在15分钟和0.5，1，3，6，12小时等档次中选择。
　　　 （3）混合式。由自报式和查询一应答式两种遥测方式的遥测站组成的系统，称为混合式
　 系统。
　 3.3.2　进行系统设计，应一方面根据可行性研究报告规定的遥测站网布设方案和数据流向，通
　 过度析选择通信方式和中继站位置，拟定数据传输网的组网方案。在基本系统中，超短波通
　 信是数据传输的重要方式，但应充足运用已有通信线路（如邮电通信网、已设报汛电台）。
　 整个系统可以用单一通信方式组网，也可以用几种通信方式混合组网。
　 3.3.3　在系统设计中应按照下列规定，规定系统规模和技术指标：
　 3.3.3.1　基本系统所包含的遥测站数一般不宜超过50个。如系统规模过大，可增设分中心
　 或数据收集站，进行分级管理。
　 3.3.3.2 应根据通信方式规定数据传输的误码率，超短波信道应小于；微波
　 和卫星通信应小于；短波信道应小于。
　 3.3.3.3　数据传输速率应依据通信方式在下列范围内选择：
　　　 （1）超短波信道，可在300、600、1200bit／s档次中选择。一般可选用300bit/s，
　 如数据传输量较大，应在保证可靠的前提下，选用较高的速率。
　　　 （2）微波信道，可在1.2、2.4、4.8、9.6、32、64kbit／s档次中选择。
　　　 （3）卫星信道，应按系统选用的卫星信道关于速率和通信协议的规定设计。
　　　 （4）其它信道，在基本系统中一般可按超短波信道速率标准规定。运用公用信道则要
　 执行该信道有关数据传输速率和通信协议的规定。
　 3.3.3.4　系统收集水文参数的精度，取决于传感器的分辨力和测量准确度。由数据传输、处
　 理带来的误差应不影响数据精度。
　　　 （1）雨量计：分辨力有0.1、0.2、0.5、1.0mm四种，较大降雨量的误差用实测降雨量
　 与其自身排水量相比较的相对误差检测，对较小降雨量用绝对误差检测。不同分辨力的雨量
　 计测量精度应满足表3.3.3的规定。
　　　　　　　　　　 表3.3.3　　　雨量传感器的允许误差表
　 ┌───────┬───────────────────────────┐
　 │╲ 允 ╲　 项 │　　　　　　 自身排水量（mm）　　　　　　　　　　　　 │
　 │仪 ╲ 许 ╲目 ├────┬───┬────┬────┬────┬───┤
　 │器分　╲误　╲│　≤10　│ ＞10 │ ≤12.5 │＞12．5 │　≤25　│ ＞25 │
　 │辨力(mm) ╲差 │　　　　│　　　│　　　　│　　　　│　　 　 │　　　│
　 ├───────┼────┼───┼────┼────┼────┼───┤
　 │　0.1、0.2　　│±0.2mm │±4％ │　　　　│　　　　│　　　　│　　　│
　 ├───────┼────┼───┼────┼────┼────┼───┤
　 │　　 0.5　　　│　　　　│　　　│±0.5mm │ ±4％　│　　　　│　　　│
　 ├───────┼────┼───┼────┼────┼────┼───┤
　 │　　 1.0　　　│　　　　│　　　│　　　　│　　　　│± 1.0mm│±4％ │
　 └───────┴────┴───┴────┴────┴────┴───┘
　　　 （2）水位计：分辨力有1.0、0.1cm两种。
　　　 当分辨力为1.0cm时，95％测点的允许误差不超过±2cm，99％测点的允许误差不超过
　 ±3cm；
　　　 当分辨力为0.1cm时，室内测试的最大允许误差为±3mm。
　　　 （3）闸门开度：分辨力为1cm。
　 3.3.3.5　基本系统完毕一次所有遥测站的数据收集所需时间一般应不超过10分钟，涉及数
　 据解决和预报作业所需的总时间不超过20分钟。
　 3.3.3.6　通信频段和信道带宽。
　　　 （1）超短波信道：应在国家无线电管理委员会分派给水文遥测的专用频率中选用。如
　 拟定另选频段时，要报请本地或国家无线电管理委员会批准。
　　　 （2）运用公用信道或其它信道时，应根据数据传输规定和信道特点选择频段与频率，
　 并报有关部门批准。
　　　 （3）信道带宽：按照国家标准或指定频带进行设计。
　 3.3.3.7　水文自动测报系统的可靠性，包含系统可靠性和设备可靠性两个指标。
　　　 （1）系统可靠性，用系统在规定条件下和规定的时间内，完毕数据收集的月平均畅通
　 率和完毕数据解决作业的完毕率来衡量。
　　　 系统的月平均畅通率应达成，平均每个数据收集周期有90％以上的遥测站（重要控制站
　 必须涉及在内）能把数据准确送到中心站。
　 数据解决作业的完毕率P按下式计算。
　　　　　　　　　　　 P＝（m／N）×100％　　　　　　　　　（ 3.3.1）
　 式中　N──按照设计规定完毕的数据解决作业的次数；
　　　　 m──在N次数据解决作业中，系统能准时按规定完毕的作业次数。
　 一般情况下P应大于90％。
　　　 （2）单个遥测站、中继站、中心站设备的平均无端障工作时间（MTBF），一般应大于
　 5000小时。
　 3.3.4　系统的工作环境、电源、防雷接地的设计应按下列规定进行。
　 3.3.4.1　系统的设备应能在下列温湿条件下正常运营：
　　　 （1）中心站。
　　　 温　　　 度：5～40℃。
　　　 相 对 湿 度：小于90％（40℃）。
　　　 （2）遥测站、中继站。
　　　 温　　　 度：－10～45℃。
　　　 相 对 湿 度：小于 95％（40℃）。
　 3.3.4.2　系统的电源设计应按下列规定进行：
　　　 （1）中心站交流电源。
　　　 单相　220V允许变幅为±10％　　　50Ｈz±1Ｈz
　　　 三相　380V允许变幅为±10％　　　50Ｈz±1Ｈz
　　　 中心站交流电源应加稳压、滤波等措施，保证电源电压值符合设备规定并克制经交流电
　 源引入的干扰，也可以采用隔离方式或配备不间断电源，以提高设备的可靠性。
　　　 （2）中心站、中继站、遥测站直流电源。
　　　 电压：12V　允许变幅为　一15％～＋20％（推荐）
　　　　　　 24V　允许变幅为　一15％～＋20％
　　　 电流：发射机功率小于或等于5W，应能瞬间提供1.2A电流；发射机功率小于或等于25W，
　 应能瞬间提供10A电流。
　　　　 容量：全靠电池供电，应能保证设备连续工作180天；用太阳能浮充电池供电，应保
　 证设备能长期可靠工作。
　　　　 电池类别：可采用容量小于或等于10Ah的镍镉电池或采用容量大于10Ah的密封电池
　 或固体电池。
　 3.3.4.3　为保证系统可靠运营，防止从天馈线、电源线、遥测设备与传感器间的信号线引入
　 雷电损坏设备，在系统设计中应采用下列避雷措施：
　　　 （1）安装避雷针，避雷针的接地电阻应小于10Ω。中心站规定更低的接地电阻时，则
　 应采用措施予以满足。
　　　 （2）天线系统应视具体情况安装合适的避雷装置。
　　　 （3）交流电源输入端可增长浪涌吸取器，隔离变压器或其它防雷装置。对于遥测站、
　 中继站和中心站的前置机，应尽也许用太阳能浮充电池供电，以避免交流电源引雷。
　　　 （4）室外传输电缆应加电缆保护设备和措施，防止信号线引雷。
　 3.3.5　系统的数据传输控制方式（涉及数字调制方式、差错控制、通信方式、同步方式）的
　 选择应按下列规定进行：
　　　 （1）同一站内相距较近的设备间可采用基带传输，相距很远的站点间通信应采用数字
　 调制信号传输。
　　　 （2）数字调制方式有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和差分移相键控（DPSK）方式。
　 超短波通信一般宜采用FSK方式，可根据传输速率按照下列规定选择副载波频率：
　　　 300bit／s 传号　 980Ｈz　 空号　1180Ｈz
　　　　 或　　　传号　1650Ｈz　 空号　1850Ｈz
　　　 600bit／s 传号　1300Ｈz　 空号　1700Ｈz
　　 1200bit／s　传号　1300Ｈz　 空号　2100Ｈz
　　　 当数据传输速率为300bit／s时，副载波频率的允许偏差为±6Ｈz。速率为600、1200
　 bit／s时，允许偏差为±12Ｈz。
　　　 卫星通信宜采用 PSK或DPSK调制方式。
　 （3）对超短波通信和采用FSK─ FM调制方式时，射频调制频偏的允许偏差为
　 ±3～±3.5kＨz。
　　　 （4）在采用超短波通信方式的基本系统中，中继站的中继方式有：模拟（涉及音频、中
　 频和射频模拟）中继，数字再生（码元或存贮再生）中继两种。线路余量较大干扰不甚严重
　 的线路，可采用模拟中继，否则应使用数字再生中继方式。
　　　 （5）数据的传输有异步和同步两种传输方式，其通信方式有：单工、双工、半双工三
　 种。在基本系统中可采用异步传输方式。其通信方式的选择，应根据信息量、经费等条件确
　 定。
　　　 （6）为减少接受端出现错码的概率，在数据传输中所采用的差错控制方法有检错和纠
　 错两类，可按系统的性能规定和信道特性进行选择。
　　　 a）检错方法通常可采用数据重发，反传校验以及按一定规则附加一些冗余码元，将原
　 来不相关的数据序列变换成相关的编码序列，接受端进行反变换（译码），以发现或纠正错
　 误，如字符校验（涉及奇偶校验、等比码、汉明码校验等），码组校验（涉及水平垂直奇偶
　 校验、群计数法和水平群计数法校验、循环冗余校验）等。
　　　 b）常用的纠错方法可采用数据重发或自动纠错。可采用的自动纠错技术有前向纠错
　 （FEC），反馈重发（ARQ）和混合纠错（HEC）。
　 3.3.6　为保证数据的可靠传输，便于基本系统间的信息互换，实现遥测设备标准化、模块化、
　 通用化规定，特对编码和超短波通信方式的数据传输编码格式的设计作以下规定：
　 3.3.6.1　编码。
　　　 （1）基本系统中心站向系统外传输的水文参数及属性的编码，均以十进制字符表达，并
　 按下列顺序形成数据文献向外传送，基本系统内中心站与遥测站间传输信息，其内容和格式
　 不受这一限制。
　　　 站号：以五位十进制字符表达站号；
　　　 时间：以十进制字符表达水文参数测量时间；
　　　 属性：以两位十进制字符表达参数的类别；
　　　 参数：以六位十进制字符表达参数的数值；
　　　 设备状态信息：以1～2位十进制字符表达电源状况、故障等信息。
　　　 （2）传感器进行信源编码时，可采用格雷码，带奇偶校验的二一十进制码（BCD），等
　 比校验码或余三反射码。
　　　 （3）信道编码应采用抗干扰编码，以发现和纠正在传输中产生的错码。
　　　 （4）数据终端设备（如前置通信控制机）与主机间的信息互换代码可采用BCD码、二
　 进制码、ASCⅡ码等。
　 3.3.6.2　自报式系统的数据传输编码格式，应采用固定帧长的结构，并规定：
　　　 （1）进行数据通信前先发长度可调的前导码，并按先发高位、后发低位字节的顺序进
　 行数据传送。
　　　 （2）各个字节均按异步传输定义。即一位起始“0”码，后面8位数据码，最后一位终
　 止码“l”。串行传送时先发起始位，再发数据，最后发终止位。
　　　 （3）发送数据时先从低位开始，依次送到高位。
　 3.3.6.3　自报式系统的数据传输格式应符合下列规定：
　　　 （1）由遥测终端机自动完毕采集和发送数据的基本格式如下所示，每帧四个字节帧长
　 40位，需要时也可以再扩充若干个字节，用于扩充传送参数种类或加强校验能力。
　 ┌───────┬───────┬──────────┬───────┐
　 │地址高（H码）│ 地址低（H码）│特性，数据H（B码） │数据 L（B码） │
　 └───────┴───────┴──────────┴───────┘
　　　 地址码：占用一、二两个字节，第一字节为高位地址的循环汉明码加上偶校验位（简称
　 H码），第二字节为低位地址的H码。
　　　 特性码：第三字节的高四位是特性码，其定义为：
　　　　　　　 雨量参数　　　1100　 水位参数　　　　1111
　　　　　　　 人工置数Ⅰ组　0000　 人工置数Ⅱ组　　0011
　 其它参数的特性码自行定义。
　　　 数据码：第三字节的低四位（数据高四位）与第四字节（数据低八位）共12位，按二进
　 制构成数据码，相应的十进制数范围为0～4095。
　　　 （2）人工置数发送数据的基本格式如下所示，每帧10个字节，帧长100位。需要时也
　 可以在后面扩充若干个字节，用于扩充传送参数种类或加强校验能力。
　 ┌───────┬───────┬────────┬──────────┐
　 │地址高（H码）│地址低（H码） │特性，时（B码） │时（B）码，分（B码）│
　 └───────┴───────┴────────┴──────────┘
　 ┌────────┬────────┬────────┐
　 │数据一（BCD码）│数据二（BCD码）　│数据三（BCD码）│
　 └────────┴────────┴────────┘
　　　 地址码与特性码：第一、二字节为地址码，第三字节高四位为特性码，它们的码型和定
　 义与自动发送的数据格式相同。
　　　 时间码：第三字节低四位、第四字节高二位是置入小时数的二进制码，不用的高位补0，
　 第四字节低六位是置入分钟数的二进制码。
　　　 数据码：第五至第十字节是数据码。用两个字节表达一个参数，一帧内含三个人工置入
　 的参数数据，局限性三个参数时未用的参数补“AAAA”四个16进制数。每一参数有四位十进
　 制数，高位在前、低位在后。
　 3.3.6.4　由查询应答式系统的中心站发出的查询帧，和遥测站的应答帧应按下列格式所示的
　 顺序和内容组成：
　 ┌───┬───┬──┬──┬──┬───┬───┐
　 │帖同步│帧起始│计数│路由│特性│数据块│帧校验│
　 └───┴───┴──┴──┴──┴───┴───┘
　　　 帧同步：1或 2个字节的16进制数（7EH）；
　　　 帧起始：16进制数01H（ASCⅡ字符SOH）；
　　　 计数：一般为1个字节的16进制数，是从其自身开始，直到帧校验结束的字节长度；
　　　 路由：一般用3个字节，第一个字节是源发站站号，末一个是目的站站号，中间字节是
　 传输中通过的中继站站号，如无中继站该字节填 00H；
　　　 特性：用来表达本帧是查询帧还是应答帧。一般查询的特性码为03H（ASCⅡ字符ENQ），
　 遥测站应答帧中的特性码为说明后面数据块中
　 参数属性的特性码，数据块的格式如下所示：
　 ┌──┬──┬──┬──┬──┬───┬──┬─────────┐
　 │Ｄ7 │Ｄ6 │Ｄ5 │Ｄ4 │Ｄ3 │ Ｄ2　│Ｄ1 │　　　Ｄ0　　　　 │
　 ├──┴──┼──┴──┼──┴───┼──┴─────────┤
　 │ ←雨量→ │ ←水位→ │←人工置数→│←未定义（留作扩展用）→│
　 └─────┴─────┴──────┴────────────┘
　 已定义的有雨量、水位和人工置数三类参数，用“11”表达有此参数，“00”表达无此参数。
　 数据部分的格式和自报式系统的规定相同。当中心站收到遥测站回送的每个数据邮包后，在
　 发送的查询帧中数据块部分填入确认码06H（ASCⅡ码字符ACK）或否认码15H（ASCⅡ字符
　 NAK）。
　　　 帧校验：通常用循环冗余校验CRC－16、CRC—CCITT或校验和。校验码占两个字节，它
　 的产生应从计数开始直到数据块结束。
　 CRC—16的生成多项式是：，
　 CRC－CCITT的生成多项式是。
　 校验和可以是单字节也可以扩展为两个字节，如第一个校验和是所有奇数字节的模二加，
　 第二个校验和是所有偶数字节的模二加。
　 3.4　水文自动测报网设计
　 3.4.1　水文自动测报网的设计，重要是根据规划阶段提出的网络规模、信息流向、信息量、
　 节点的地理位置、节点间信息互换的内容和频度等规定，因地制宜地进行网络结构设计，通
　 信方式的选择和信道设计，选定网络软件和数据传输规程。把地区内或流域内的水文自动测
　 报基本系统联接起来，构成报送遥测数据和其它防汛信息的数据通信网络。
　 3.4.2　网络结构和信道的设计应按下列规定进行：
　 3.4.2.1　网络结构选择应根据进网的各基本系统中心站（即网络节点）的地理位置、数据流
　 向、数据共享规定、数据解决的分工以及该地区可以运用的通信线路和地形条件分析后拟定。
　 可供选择的网络结构有星形、树形、总线形、网状结构等。
　 3.4.2.2　网络结构设计应按下列规定进行：
　　　 （1）应优选已建的防汛专用通信网和邮电部门的“公用数据互换网”等现有信道组网。
　 如要新建联机信道则应在满足数据传输速率和可靠性的前提下，按照所选网络结构选择通信
　 方式，进行信道设计。
　　　 （2）组网信道（干线）和基本系统采用同一通信方式时，应合理地进行频点分派，避
　 免各站间同频干扰和组合干扰，采用不同通信方式时，则应注意它们间的频道配置。
　　　 （3）整个网络的结构、信道和通信方式，可以选择一种方式，也可以采用多种方式组
　 成。
　　　 （4）网络的数据流向设计应在能满足用户终端响应时间和信息吞吐量的规定和重要站
　 点有备用信道的前提下进行。
　 3.4.3　当自动测报网内的各基本系统间需进行信息互换时，一般应通过基本系统中心站的上
　 级节点站转接，不直接进行数据通信。节点站的转接方式视需要转接的信息量和频度选用存
　 贮转接或电路转接方式。
　　　 （1）存贮转接方式，由转接站先把数据收存下来，再按收信站的规定以报文方式或分
　 组方式，把数据转送给收信站。
　　　 （2）电路转接方式，由转接站的互换机或计算机系统，将规定通信的输入线（主呼线）
　 与被呼喊的输出线接通，在接通线路后互换机对双方的通信内容不再干预，不改变其数据传
　 输的速率、码型和报文格式。
　 3.4.4　数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）间的接口标准，可按照数据通信网或计
　 算机网络的物理层协议选定。当传输速率小于或等于9600bit／s时，可采用 EIA－RS—232C
　 标准；传输速率大于 9600bit／s，可采用EIA－RS－423A（非平衡电压数字接口电路电气性
　 能）或EIA－RS－422A（平衡型电压数字接口电路电气性能）标准。
　　　 各中心站微机或前置通信控制机至少应配置三个串行通信接口。一个用于收集基本系统
　 内遥测数据，另两个分别用于和基本系统解决机（主机）接口，和干线DCE接口。第二、第
　 三接口必须在机械、电气、功能和重要规程方面都符合EIA－RS－232C标准。
　 3.4.5　水文自动测报网的数据传输规程应根据数据传输方式从下列两种规程中选用。
　 3.4.5.1　面向字符型链路规程。该规程合用于报文和分组报文传输方式，它定义了十个传输
　 控制字符（如下所示）构成基本型规程，再扩充定义一些字符形成扩充型规程。基本型规程
　 合用于异步传输方式，扩充型规程合用于同步和异步传输方式。该规程通常采用水平垂直奇
　 偶校验检错，如每一个 7位的ASCⅡ字符附加1位组成奇偶校验字符，再将各字符按位相
　 加组成一个称为BCC校验的对位进行奇偶校验的字符。本规范规定通信控制机中要装有按照
　 面向字符型链路控制规程编制的通信软件，并可通过EIA—RS－232接口进行数据异步传输，
　 其速率可在300、600、1200、2400、4800、9600bit/s几档中选择。
　 ┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
　 │名称│序始│文始│文终│送毕│询问│确认│否认│转义│同步│组终│
　 ├──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤
　 │字符│SOH │STX │ETX│EOT │ENQ │ACK │NAK │DLE │SYN │ETB │
　 └──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘
　 3.4.5.2　面向比特型链路控制规程合