NB T 10386-2020 水电工程水温实时监测系统技术规范.pdf

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1、NB中华人民共和国能源行业标准P NB/T 10386-2020水电工程水温实时监测系统技术规范Technical Code for Real-Time Water Temperature MonitoringSystems of Hydropower Projects 2020-10-23发布2021-02-01实施国家能源局发布 ICS 27.140P59 中华人民共和国能源行业标准水电工程水温实时监测系统技术规范Technical Code for Real-Time Water Temperature MonitoringSystems of Hydropower ProjectsNB

2、/T 10386 2020主编部门：水电水利规划设计总院批准部门：国家能源局施行日期：2 0 2 1年2月1日中国水利水电出版社 2021北京 NB / T 103862020 II 国家能源局公告2020年第5号国家能源局批准水电工程生态流量实时监测系统技术规范等502项能源行业标准（附件1）、Series Parameters for Horizontal Hydraulic Hoist（Cylinder）等35项能源行业标准英文版（附件2），现予以发布。 附件：1.行业标准目录2.行业标准英文版目录国家能源局2020年10月23日附件1：行业标准目录 序号标准编号标准名称代替标准采标号批

3、准日期实施日期2 NB/T10386-2020水电工程水温实时监测系统技术规范2020-10-23 2021-02-01 NB / T 103862020 III 前言根据国家能源局关于下达2016年能源领域行业标准制(修)订计划的通知(国能科技2016238号)的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。本规范的主要技术内容是：基本规定、系统设计、系统建设、系统运行管理和维护。本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由能源行业水电规划水库环保标准化技术委员会负责具体技术内容解释。执行过程中如有意见或

4、建议，请寄送水电水利规划设计总院(地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120)。 本规范主编单位：水电水利规划设计总院中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司本规范参编单位：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司中国长江三峡集团有限公司雅砻江流域水电开发有限公司五凌电力有限公司四川大学本规范主要起草人员：赵坤张侃侃薛联芳喻卫奇邱进生晏忠林陆波姜昊杨杰徐劲草陈敏李精华 李克峰脱友才徐恒健李翔楚凯锋张德见赵心畅刘忠新曾佑聪杨敬飚杨平颜剑波刘黄诚本规范主要审查人员：万文功芮建良陈国柱王春云崔磊杨洪斌陈帮富李敏戴向荣张荣蒋红施家月寇晓梅刘桂华张德敏李迎喜

5、吴文平赵迪华李仕胜 NB / T 103862020 IV 目次1总则.12基本规定.23系统设计.33.1一般规定.33.2基本资料.33.3站网布设.43.4监测技术方案.43.5通信组网.53.6电源及过电压保护与接地.6 3.7遥测站设备配置.73.8中心站数据处理系统.83.9监测设施.103.10设计成果.104系统建设.114.1监测设施施工.114.2设备集成及安装调试.114.3软件应用与管理.114.4验收.115系统运行管理和维护.13 5.1管理体系.135.2设施与设备维护.135.3资料管理.13附录A水温监测数据存储代码.14附录B水电工程水温实时监测系统设计报告

6、编制目录.15本规范用词说明.17附：条文说明.18 NB / T 103862020 V Contents1 General Provisions.12 Basic Requirements.23 System Design.33.1 General Requirements.33.2 Basic Data. 33.3 Layout of Station Network.43.4 Technical Scheme for Monitoring.43.5 Communications Network.53.6 Power Supply, Overvoltage Protection and E

7、arthing.63.7 Equipment Configuration of Telemetry Stations.7 3.8 Data Processing System of the Central Station.83.9 Monitoring Facilities.103.10 Design Results.104 System Construction .114.1 Construction of Monitoring Facilities.114.2 Equipment Integration, Installation and Testing. 114.3 SoftwareAp

8、plication and Management.114.4Acceptance.115 System Operations Management and Maintenance.135.1 Management System.135.2 Maintenance of Facilities and Equipment.13 5.3 Data Management. 13AppendixA Data Storage Codes of Water Temperature Monitoring.14Appendix B Contents of a Report on Design of Real-T

9、ime Water TemperatureMonitoring System of Hydropower Projects .15Explanation of Wording in This Code.17Addition; Explanation of Provisions.18 NB / T 103862020 1 1总则1.0.1为规范水电工程水温实时监测系统的内容、方法、标准和制度，统一技术要求，制定本规范。1.0.2本规范适用于水电工程水温实时监测系统的设计、建设、运行管理和维护。1.0.3水温实时监测应符合流域生态环境监测总体要求，遵循系统性、代表性、协调性原则。1.0.4水电工程

10、水温实时监测系统，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 NB / T 103862020 2 2基本规定2.0.1水电工程水温实时监测系统，应在充分收集环境现状和工程特性等资料的基础上，结合全过程环境管理需要，开展系统设计和建设，制定运行管理规程，实施运行管理和维护。2.0.2水电工程水温实时监测系统设计和建设应充分利用工程相关监测系统基础条件，并兼顾交通、通信、管护、安全等因素。上下游梯级的水温实时监测系统应相互协调、衔接。2.0.3水电工程水温实时监测系统布设应考虑枢纽建筑物及分层取水设施布置、水库运行方式和环境敏感目标等因素，并满足安全可靠、技术可行、经济合理的要求。 2.

11、0.4水电工程水温实时监测系统应具备水温数据的实时自动采集、传输、存储、处理、展示和共享等基本功能。 NB / T 103862020 3 3系统设计3.1一般规定3.1.1系统设计应在功能需求分析的基础上，经过技术经济比较论证后，确定水温实时监测系统方案。3.1.2系统设计应根据水温监测要求，结合地形地质条件、工程开发方式、枢纽及分层取水设施布置等开展。3.1.3水温实时监测系统设计任务应主要包括下列内容：1确定系统基本功能。2拟定站网布设方案。 3拟定监测技术方案。4提出通信组网设计方案。5提出电源及过电压保护与接地措施。6提出遥测站设备配置方案。7提出中心站数据处理系统方案。8提出监测设

12、施建设方案。9提出系统运行管理和维护方案。10编制投资概算。3.2基本资料 3.2.1系统设计应收集水电工程环境保护相关资料，主要包括环境影响评价文件、环境影响后评价文件、环境保护设计成果。3.2.2系统设计应收集水电工程特性资料，主要包括下列内容：1水库特征参数、调节性能资料。2枢纽特征参数、设计图件资料。3分层取水设施特征参数、设计图件资料。3.2.3系统设计应收集水电工程运行资料，主要包括水库调度方案、代表年入库流量、出库流量、坝前和坝下水位、水库冰情，以及分层取水设施运行数据。3.2.4系统设计应收集水温实时监测站点区域不小于1:2 000的地形资料。 NB / T 103862020

13、 4 3.2.5系统设计应收集工程区域代表性气象站的气温、湿度、日照、风速、风向等要素的特征资料。3.2.6系统设计应收集工程区域代表性水文站水位、流量、流速、洪水、冰情等特征资料。3.2.7系统设计应收集工程区域内水文监测系统、涉水建筑物等相关资料。3.3站网布设3.3.1水温实时监测站网应由遥测站和中心站等组成。监测站网布设应充分利用已有的相关监测站网条件，可优先考虑与相关监测设施共享设备、数据与站房。3.3.2水温实时监测断面布设应按照控制性、代表性原则，在坝前和出库的适当位置 设置监测断面。必要时，应在入库、库中和下游等适当位置增设监测断面。3.3.3遥测站站址应满足水温监测技术要求，

14、便于系统通信组网、测站建设和运行管理，并避开可能发生塌方、滑坡、泥石流等突发性灾害的区域，以及强电磁场、强震动等干扰源。3.3.4中心站机房应选在电力供应稳定、网络通信可靠、交通条件便利、避雷接地良好的建筑物内，并远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库和堆场等场所。站址周围应无强振动源、强噪声源和强电磁场干扰。3.4监测技术方案 3.4.1水温实时监测技术方案应根据监测站点条件和水温监测要求制定。3.4.2水温实时监测断面布设应满足下列要求：1对于有分层取水进水口的，应在水库分层取水设施中心线外侧的上游库区布设监测断面；对于有隔水幕墙的，应在其中心线上

15、、下侧分别布设监测断面。2对于坝后式电站，应在电站尾水出口、泄洪建筑物出口下游河道汇合处布设出库监测断面；对于引水式和混合式电站，应分别在坝下和电站尾水出口处布设监测断面。3.4.3坝前垂向水温监测断面上的垂线布设应符合下列规定：1坝前垂向水温监测断面上应至少布设1条垂向水温测线，可根据水温横向分布 NB / T 103862020 5 情况适当增加垂向水温测线。2垂向水温测线宜避开电站进水口、泄洪建筑物进水口和水流紊流扰动区。3垂向水温监测应根据地形条件、水文条件、安全性能等因素选择漂浮式或固定式温度链。3.4.4垂向水温测线的测点布设应符合下列规定：1垂向水温测点应能反映水温沿水深的梯度变

16、化，按照上密下疏的原则布设，并在水温垂向变化显著的温跃层等区域适当增加测点。2对于封冻型水库，垂向水温测点应根据冰情特点，在表温层适当增加测点。3出库水温监测应在河道主流区水面或冰层底面以下0.5m布设测点。3.4.5水温监测频次宜每小时采集1次数据。 3.4.6对于坝前垂向水温监测断面，应在温度链适当节点布设水压力传感器，同步开展水深监测。3.5通信组网3.5.1通信组网应能保证系统安全、可靠、准确、及时传输监测数据，完成遥测站与中心站之间的信息传输。3.5.2通信组网设计内容应主要包括通信方式选择、信道测试、系统通信组网方案、工作体制与通信信道技术指标。3.5.3通信组网应满足下列要求：1

17、应分析水温遥测站的通信环境条件，综合比较系统建设和运行的技术经济指 标，确定系统通信方式与组网方案。2水温遥测站应采用主、备信道的方式进行数据传输。3数据传输信道应选择误码率低、信号强度高的通信方式。4通信组网可选择数字移动通信、卫星、超短波，以及Wi-Fi等通信方式，可采用单一或混合通信组网方式。3.5.4工作体制应满足下列要求：1工作体制应根据系统功能要求、通信方式与组网方案、管理维护能力，按照经济合理、便于维护的原则确定。2工作体制可选择自报式、应答式或混合式。 NB / T 103862020 6 3.5.5通信信道技术指标应符合下列规定：1应优先选择公共通信网和已建专用通信网等现有通

18、信信道组网，在满足数据传输速率和可靠性的前提下选择通信方式，并设置备用信道。主要通信方式数据传输信道误码率应符合表3.5.5的规定：表3.5.5主要通信方式数据传输信道误码率信道数字移动通信卫星超短波误码率110 -6110-6110-42应在水温监测站点进行主、备信道质量测试，测站与中心站信息传输成功率不应低于98%。对于超短波通信组网，电路余量应大于10dB。3.6电源及过电压保护与接地3.6.1系统电源设计应符合下列规定：1直流供电电压宜采用12V，电压变化范围和纹波电压应满足用电设备的要求,电压波动应控制在+20%-15%。2交流供电应采用频率50Hz、电压220V的单相电源，电压波动

19、应控制在10% 以内。3中心站应采用不间断电源供电方式，不间断电源及蓄电池的容量应根据设备用电情况和当地交流电源的可靠程度确定，应满足通信接收服务器正常运行不少于8h。4遥测站电源宜采用太阳能电池板对蓄电池浮充供电的方式。5蓄电池应采用免维护蓄电池，容量应满足连续45d无日照情况下的工作要求。3.6.2过电压保护和接地措施应符合下列规定：1各种设备的保护接地、工作接地、建筑物的防雷接地及工频交流供电设备的接地宜采用联合接地方式。2中心站和遥测站的接地电阻应分别不大于5和10。3遥测终端机通信接口应采取光电隔离措施，在馈线进入通信终端机之前宜加装 避雷装置。4交流电源供电时，宜加装隔离变压器、浪

20、涌吸收器、交流稳压器等设备。 NB / T 103862020 7 3.7遥测站设备配置3.7.1遥测站设备配置应主要包括传感器、遥测终端、通信设备和供电系统。3.7.2遥测站设备配置设计应从成本、使用寿命、类型等方面进行综合比较，选择满足相应技术要求的设备。必要时，应配置冗余备份。3.7.3遥测站设备配置应符合下列规定：1应根据系统遥测站网、通信、电源设计成果，确定测站主要设备的技术指标、参数和数量。2设备应经过国家授权质检机构的认证。3传感器的输入、输出、通信接口应与遥测终端相匹配。 4遥测站设备应能在站址环境条件下正常工作。当站址环境不满足温度范围-40+85或相对湿度小于等于95时，应

21、采取辅助手段保证设备正常工作。3.7.4遥测终端机应符合下列规定：1遥测终端机功能应符合下列规定：1)应具有自动数据采集、存储、远程传输和电源管理功能，以及扩展传感器接口、通信接口、软件升级功能。2)应具有定时报送信息功能。3)应能现场或远程设置参数。4)应支持4mA20mA、0V5V、SDI-12、RS485/RS232、单总线等接口的传感器。 5)应具有2个及以上通信接口，并支持多种无线通信信道。6)应能自检并发送遥测终端机工况信息。7)应具有人工置数并支持数据发送功能。8)应具有可固态存储1年以上监测数据的功能，固态存储数据支持中心召测功能。2遥测终端机技术指标应符合下列规定：1)工作电

22、压宜采用直流12V。2)工作电流应不大于100mA。 NB / T 103862020 8 3)静态值守电流自报式应不大于3mA，应答式和混合式不大于15mA。4)年时钟误差应小于2.5min。5)可靠性(MTBF)应不小于25 000h。3.7.5传感器主要技术指标应符合下列规定：1水温传感器应符合下列规定：1)测量范围为-535。2)分辨力小于等于0.01。3)最大允许误差为0.05。4)可靠性(MTBF)大于等于25 000h。2水压力传感器应符合下列规定： 1)分辨力小于等于1.0 cm。2)当水位变幅小于等于10m时，最大允许误差为3cm；当水位变幅大于10m时，最大允许误差为水位变

23、幅的0.3%。3)可靠性(MTBF)大于等于25 000h。3.7.6通信终端应符合下列规定：1接口应满足通信功能技术要求。2工作电压宜采用直流12V。3可靠性(MTBF)应大于等于25 000h。3.8中心站数据处理系统 3.8.1中心站应配置通信设备、计算机、网络设备和供电系统。3.8.2中心站数据处理系统应根据水温监测系统要求设计，主要包括数据接收、存储、查询、告警等功能软件、系统软件，以及中心站系统硬件设备。3.8.3数据接收、存储、查询、告警等功能应满足下列要求：1系统应能自动处理数据报文、校验解码。2系统应具有数据自动存储入库并进行备份的功能，水温监测数据存储代码应符合本规范附录A

24、的规定。3数据查询结果宜采用图表方式呈现，可采用基于GIS的查询方式。 NB / T 103862020 9 4中心站通信设备自检异常、数据越限、测站工况异常信息告警，可采用短信、微信推送方式。5系统应预留信息交换接口。3.8.4中心站硬件设备配置应符合下列规定：1设备应满足数据处理系统功能要求。2计算机网络安全防护隔离措施应符合安全防护要求。3设备技术性能应满足下列要求：1)数据接收通信设备应根据监测站的通信方式确定。2)数据处理服务器宜采用高可靠的工业控制计算机或商用服务器。3)数据处理服务器的内存、硬盘容量、时钟频率、信息交换速度应满足 在线存贮数据量和系统数据处理响应速度的要求。4)数

25、据处理设备应具有备份。4设备配置应符合下列规定：1)数据处理系统应进行可靠性设计，宜配置独立的数据库服务器和灾备数据库服务器，与其它信息系统联网时应配置隔离装置、防火墙等安全防护设备。2)数据接收应进行流程设计，确定数据接收设备，配置备份设备，配置UPS电源。3)计算机网络应进行逻辑结构设计，确定工作站、服务器、交换机、路由器等设备。 4)应根据系统应用要求，确定打印机、投影仪、大屏显示、机房视频监视等外围设备。5)中心站设备工作环境条件应满足温度1828和相对湿度40%70的要求。当不能满足此要求时，应采取辅助手段保证设备正常工作。3.8.5中心站软件配置应满足下列要求：1数据处理软件应包括

26、系统软件和应用软件。2系统软件应满足系统功能需求，配置操作系统、数据库管理系统、基本办公软件、常用编程软件、防病毒与防非法访问软件等系统软件，确定系统软件的名称、 NB / T 103862020 10 版本与数量。3应用软件配置应包括测站管理、通信管理、数据接收处理、数据入库存储、实时监视告警、远程数据召测、远程参数设置、数据编辑查询、资料整编与报表、数据传输与交换、信息发布等软件功能模块。3.9监测设施3.9.1监测设施设计应提出系统监测设施技术指标和要求，拟定监测设施项目和规模。3.9.2监测设施工程内容应结合当地条件，在充分利用现有设施的基础上，满足设备正常运行和系统维护管理的需要。3

27、.9.3遥测站宜采用一体化结构，监测设施应包括测站基础、安全围栏、交通便道、 标志牌等项目。3.9.4遥测站抗风设计应依据当地气象条件，基本风压应按当地15年一遇l0 min平均最大风速数值换算确定。3.9.5中心站机房应有防雷、防火、防静电功能。3.10设计成果3.10.1水电工程水温实时监测系统设计应提出系统设计报告及监测技术要求一览表、工程量清单、设备清单、数据储存代码表、投资概算表、系统总体布局图、系统平面布置图、典型断面设计图、数据传输拓扑结构图、管理体系图等成果。3.10.2水电工程水温实时监测系统设计报告目录宜符合本规范附录B的规定。 NB / T 103862020 11 4系

28、统建设4.1监测设施施工4.1.1监测设施施工前应进行实地查勘，并制定施工组织方案。4.1.2监测设施施工应在进场施工准备工作完成后，组织专业施工队伍进行。4.1.3监测设施工程完工后应进行验收。4.2设备集成及安装调试4.2.1设备集成和安装应在监测设施和设备验收合格后进行。4.2.2设备集成后应开展相关测试及模拟运行。 4.2.3设备检查应包括机械检查和电气性能检查，必要时进行测试和联机调试。4.2.4设备安装应按照设备使用手册或产品说明书规定的步骤进行，并做好设备的紧固和防水处理等工作，检查设备各项参数设置，测试设备运行情况，确保设备正常运行。4.2.5设备安装调试应记录安装调试过程，编

29、制系统安装调试报告。4.3软件应用与管理4.3.1应用软件应遵循标准化、规范化原则，在软件设计、软件编码、通信规约和文档编制等方面符合相关规定。4.3.2软件应能实现设计方案提出的相应功能。 4.3.3软件应采用面向对象的程序设计方法和容错设计技术，进行通用类的归纳、封装和接口调用。4.3.4软件应具备可靠性高、信息安全、操作方便、易维护和可扩展的特点。4.4验收4.4.1系统设备安装调试完成后应开展试运行，试运行时间不应少于3个月。4.4.2系统试运行结束后应由建设单位组织系统验收。4.4.3验收材料应包括系统设计报告、合同文件、系统安装调试报告、系统建设报告、系统试运行报告等文件。 NB

30、/ T 103862020 12 4.4.4系统验收应对系统功能和技术性能及其符合性作出评价，提出系统运行管理建议。 NB / T 103862020 13 5系统运行管理和维护5.1管理体系5.1.1系统运行管理和维护应制定规章制度和规程。5.1.2系统运行管理和维护应配备熟练专业技术人员。5.2设施与设备维护5.2.1监测设施与设备维护应符合下列规定：1值班人员应监视系统的工作状况，发现问题应尽快采取措施予以解决。2应安排专人看管遥测站。 3应定期对监测系统进行巡检，对遥测站设施和设备的运行状态进行全面检查和测试，排除故障，更换存在问题的部件。4应开展水温监测仪器设备校准，每个水文年不应少

31、于1次。5日常维护应保持机房的环境整洁，维护系统的工作环境。6应根据监测系统运行情况开展不定期检查。7应记录设施与设备的运行和维护情况。5.2.2系统在正常维护下总体性能明显下降时，应对设备进行分类更换或者总体改造。5.3资料管理5.3.1资料管理应建立系统建设和运行管理档案，包括遥测站和中心站的基本情况、 设备运行情况、设备设施维护维修记录、管护人员联系方式等内容。5.3.2系统运行管理和维护人员应每年对水温监测数据进行资料整编，编制系统运行年度报告。5.3.3系统运行管理和维护人员应按档案管理规定要求，对系统总体设计报告、系统安装调试报告、系统建设报告、系统试运行报告、验收文件、水温监测年

32、度报告、仪器设备校准记录、运行和维护情况记录，以及相关合同、任务书、鉴定意见书等整理归档。 NB / T 103862020 14 附录A水温监测数据存储代码表A水温监测数据存储代码序号字段名标识符类型及长度有无空值计量单位主键索引序号1测站编码STCD C(8) N 12时间TM TIME N 23测点编码TPCD VC(4) N 34水深WD N(5,2) m 5水温WT N(4,2) NB / T 103862020 15 附录B水电工程水温实时监测系统设计报告目录前言1概述2工程概况2.1流域概况2.2工程概况2.3工程运行调度2.4分层取水设施2.5环境敏感目标3站网布设 3.1布设

33、范围3.2布设原则3.3布设方案4监测技术方案4.1总体方案4.2监测断面设计4.3监测垂线设计5通信组网5.1通信方式选择5.2工作体制选择 5.3通信组网设计6电源及过电压保护与接地6.1系统电源6.2过电压保护与接地7设备配置7.1传感器7.2遥测站设备7.3中心站设备 NB / T 103862020 16 8中心站数据处理系统8.1数据处理8.2软件配置9监测设施9.1中心站9.2遥测站10系统建设11系统运行管理和维护12投资概算 NB / T 103862020 17 本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。2)表示严格，在正常情况均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合的规定”或“应按执行”。 NB / T 103862020中华人民共和国能源行业标准水电工程水温实时监测系统技术规范NB/T 10386-2020 条文说明 NB / T 103862020 19 制定说明水电工程水温实时监测系统技术规范NB/T 1038