GB T 27994-2011 水文自动测报系统设备通用技术条件.pdf

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1、ICS 07.060 N 93 中华人民11: /、gB 和国国家标准G/T 27994-2011 水文自动测报系统设备通用技术条件General technical conditions for equipments of automatic system for hydrological data acquisition and transmission 2011-12-30发布2012-06-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 27994-2011 前言本标准按照GB/T1. 12009给出的规则起草。本标准在技术内容和试验方法等方面

2、，与GB/T15966-2007(水文仪器基本参数及通用技术条件上GB/T20204-2006(水利水文自动化系统设备检验测试通用技术规范等标准，有一定的衔接关系。本标准由中华人民共和国水利部提出。本标准由全国水文标准化技术委员会水文仪器分技术委员会(SAC/TC119/SC 1)归口。本标准由水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心、江苏宏瑞通信科技股份有限公司、北京金水燕禹科技有限公司、北京奥特美克科技发展有限公司负责起草，水利部南京水利水文自动化研究所、全国工业产品生产许可证办公室水文仪器及岩土工程仪器审查部参加起草。本标准主要起草人:周小庆、陆旭、江伟国、陆伟佳、吴秋明、李世勤

3、、吴玉晓、冯讷敏、武钊。I GB/T 27994-2011 水文自动测报系统设备通用技术条件1 范围本标准规定了水文自动测报系统设备的组成、技术要求、试验条件及方法、检验规则、标志、使用说明书以及包装、运输、贮存等。本标准适用于水文自动测报系统的传感器、遥测数据采集设备、遥测数据中继设备、集合转发站设备、遥测数据接收/处理设备、配套设备等。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 6388 运输包装收发货标志GB/T 9

4、359 2001 水文仪器基本环境试验条件及方法GB/T 9969-2008工业产品使用说明书总则GB/T 15966-2007 水文仪器基本参数及通用技术条件GB/T 17626.5 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T 18185-2000 水文仪器可靠性技术要求GB/T 18522. 6 水文仪器通则第6部分:检验规则及标志、包装、运输、贮存、使用说明书GB/T 19639. 1 小型间控密封式铅酸蓄电池技术条件GB/T 19677-2005 水文仪器术语及符号GB/T 19704 水文仪器显示与记录GB/

5、T 19705 水文仪器信号与接口GB/T 20204 2006 水利水文自动化系统设备检验测试通用技术规范SL 61 水文自动测报系统技术规范3 术语和定义GB/T 19677-2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 遥测终端机remote terminal unit (RTU) 能自动完成水文(水情、水资源)参数的采集、存储、传输和控制的装置，也可称为遥测数传仪、数据采集器。4 设备组成本标准规定的水文(水情、水资源)自动测报系统设备(以下简称系统设备)主要包括:1 GB/T 27994-20门a) 传感器:主要包括雨量计、水位计、闸位计、流量计、蒸发器、气象传感器、水质传

6、感器、埔情传感器等5b) 遥测数据采集设备(以下简称遥测设备):主要包括各种遥测终端机(RTU)、人工置数装置等zc) 遥测数据中继设备(以下简称中继设备):主要包括中继机(主要用于超短波信道); d) 集合转发站设备:主要包括数据处理设备;e) 遥测数据接收/处理设备(以下简称中心站设备):主要包括通信控制机、中心站计算机等;f) 配套设备:主要包括通信设备、电源设备、防雷设备及其他配套设备。5要求5. 1 工作环境5. 1. 1 传感器应能在以下工作环境中正常工作:a) 温度:一10oC45 oC或一20oC55 oC或一30oC60 oC; 扮相对湿度z不大于95%(40 oC时)或不大

7、于98%(40 oC时); c) 大气压:86kPalQ6 kPa或60kPa106 kPao 5. 1. 2 遥测设备、中继设备应能在以下工作环境中正常工作za) 温度:-10oC450C或-20oC55 oC或一30oC60 oC; b) 相对湿度:不大于95%(400C时)或不大于98%(40 oC时); c) 大气压:86kPa106 kPa或60kPa106 kPao 5. 1. 3 集合转发站设备、中心站设备应能在以下工作环境中正常工作ta) 温度:0oC40 oC; b) 相对湿度:不大于90%(40 oC时); c) 大气压:86kPa-106 kPa或60kPa106 kPa

8、o 5. 1. 4 配套设备配套设备的工作环境要求应符合其各自产品标准或技术条件的规定，并满足本标准的要求。5.2 整机及外观5.2.1 机箱应有IP防护要求，机箱表面应光滑平整，无剥落、斑点和划痕，印宇清晰，应有设备产品的中文名称、型号、编号。5.2.2 机箱上的接插件应连接可靠，必要时应具有一定防护结构，接插件应有防误插设计。机箱上接插件旁应有明确的中文标识。5.3 基本要求5.3. 1 应具有可靠的机械结构。5.3.2 系统设备中的各部件应布局合理并具有必要的防护处理，部件安装均应有必要的支撑。5.3.3 系统设备应能在规定的允许最低或最高供电条件下正常工作，野外设备电源可采用太阳能电池

9、G/T 27994-2011 对免维护蓄电池浮充供电。5.3.4 系统设备可具有自检、报警等功能。5.3.5 系统设备信号与接口应符合GB/T19705的有关规定。5.3.6 系统设备的显示与记录性能应符合GB/T19704的有关规定。5.4 通用结构要求5.4.1 应符合国家有关通用电气电路设计标准的规定。5.4.2 各功能模板应有合理的布线和适当的线间间隔，减小信号线间的杂散电容，降低交叉干扰。5.4.3 对功能模板较多的系统设备，主板应采取多点接地，或采用多层印刷电路板，尽可能减小由反射引起的信号失真。5.4.4 信号输入/输出接口应选择相匹配的接插件，从而实现数据或信号的有效传递、交换

10、。5.4.5 功能模板可采用热插拔结构设计，便于组合、调试、更换维修。5.4.6 应根据实际需要及可能，所有输入或输出接口的数量及功能可灵活选择、扩充。5.5 基本性能5.5. 1 传感器传感器的基本性能应符合各自产品标准和相关的规定。5.5.2 实时时钟在规定的运行周期内，系统的最大计时误差应小于1s尬。5.5.3 功耗遥测设备、中继设备功耗应符合以下要求(默认电压值为12V D. C.): a) 静态值守电流(不含通信装置、计算机等外设): 1) 遥测设备z自报式终端机不大于2mA;兼容式终端机不大于15mA(不含超短波调制解调器)。2) 中继设备:应不大于20mA(不含超短波调制解调器)

11、。b) 工作电流(不含通信装置、计算机等外设):一般应小于100mAo 5.5.4 电压范围5.5.4. 1 交流电源供电时，可采用单相220V，电压允许波动变幅为一15%20%, 50 Hz士1Hz o 5.5.4.2 直流供电时，其电源可分为3V，6V，9V、12V、24V，宜使用12V，电压允许波动变幅为一10%20%。5.5.5 误码率根据系统设备通信方式的差异，规定数据传输的信道误码率P.应符合以下要求:a) 超短波:p.三1XlO-4;b) 短波:P.lX10-3; c) 卫星:P.1X 10-6 ; d) 公用电话网络(PSTN):P.l X 10-5 ; e) 移动通信:p.二

12、1X 10-50 3 GB/T 27994-2011 5.5.6 防雷、抗干扰及绝缘5.5.6.1 系统设备应具有防雷击能力，应能承受GB/T17626.5中等级3的试验。5.5.6.2 系统设备应采取抗电磁干扰设计。5.5.6.3 系统设备的绝缘电阻应大于10M.a。5.5.7 机械环境适应性系统设备应能承受GB/T9359一2001所规定的振动和自由跌落等的试验。5.5.8 可靠性系统设备可靠性指标应符合以下要求:a) 系统数据收集的月平均畅通率应达到95%以上zb) 传感器:MTBF二三16000 h; c) 遥测设备:MTBF16000 h; d) 中继设备:MTBF注10000 h;

13、 e) 集合转发站设备:MTBF;16000 h; f) 中心站设备:MTBF注16000 ho 注:MTBF为平均无故障工作时间。5.6 基本功能5.6. 1 传感器传感器的基本功能应符合GB/T15966-2007和各自产品标准的规定。5.6.2 遥测设备主要功能包括:a) 当被测参数值发生变化(可设定变化范围)或达到设定时间间隔时，应具有自动数据采集、存储、远程传输水文参数或数据的功能;b) 当中心站设备发送召测指令时，遥测设备应能实时响应并自动完成数据的发送;c) 每天至少应能发送一次遥测设备状态信息;d) 可具有人工置数的接口，可具有扩展传感器接口和多个通信接口的功能;e) 可具有自

14、动检测及自诊断功能，具有高、低压保护，浮充电源状态等的电源管理功能，以及低电压报警等其他异常信息警示等状态的功能;f) 可具备存储一年以上水文数据的功能，且存储的数据断电后不会丢失;g) 当被测参数的量值、变化量或变率超过预定值(可以预先设置)时，遥测设备可自动增加向中心站发送数据的频次;h) 具有现场修改工作参数的功能，必要时可远程修改工作参数及数据下载;i) 必要时，可具有在线软件升级的功能;j) 必要时，具有两个通信信道，即主信道与备用信道。5.6.3 中继设备主要功能包括:a) 应能实时接收、转发上、下行的数据信号;4 G/T 27994-2011 b) 必要时，可在中心站设备控制下实

15、现执行转发或禁止转发，主、备中继设备切换的功能;c) 必要时，可直接采集水文遥测参数并传输。5.6.4 集合转发站设备应具有一定存贮容量的数据接收/处理设备，完成数据的接收、合并和转发。5.6.5 中心站设备5.6.5.1 通信控制机主要功能包括:a) 应能随时接收、暂存通过信道发送来的实时数据或其他数据，经预处理后再转发送给中心站计算机;b) 应能自动定时或人工召测远程遥测设备的数据;c) 应具有对通信设备进行收发控制，并对通信中的信息流程、流向和遥测设备工作方式进行控制的功能。5.6.5.2 中心站计算机主要功能包括:a) 中心站计算机应按照系统能连续稳定运行的要求配置;b) 中心站计算机

16、应配有串行口、USB口和网络口，能与各类通信设备进行数据交换，完成遥测数据的接收、召测和控制命令的发送;。中心站计算机软件可按SL61的有关要求进行选用。5.6.6 配套设备5.6.6.1 通信设备主要包括以下设备:a) 超短波通信设备zb) 短波通信设备;c) 公用电话网络(PSTN)调制解调终端;d) 卫星终端ze) 移动公网通信终端。5.6.6.2 网络设备5.6.6.2. 1 网络设备主要包括调制解调器、路由器、交换机或集线器等，其功能及技术指标应符合相关产品标准或技术条件的要求。5.6.6.2.2 当水文自动测报系统和外界联网进行数据传输时，应符合系统安全防护的要求。5.6.6.3

17、电源设备5.6.6.3. 1 遥测设备、中继设备及集合转发站设备的电源宜采用太阳能电池浮充蓄电池的方式，也可采用内置电池供电方式和交流/直流电源浮充蓄电池方式。5.6.6.3.2 中心站设备电源通常采用交流电源，应配置后备电源。5.6.6.3.3 蓄电池的规格宜采用:直流12V，允许变幅-10%20%。遥测设备、中继设备蓄电池和太阳能电池的容量配置应考虑设备功耗与连续工作时间的需要。5 GB/T 27994-2011 5.6.6.3.4 太阳能充电控制器应具有防止过充电的保护措施。5.6.6.3.5 蓄电池应符合GB/T19639.1的要求。6 试验条件及方法6. 1 试验条件6. 1. 1

18、主要试验设备6.1. 1. 1 传感器的主要试验设备传感器的主要试验设备参照各自产品标准的相关规定。6. 1. 1. 2 遥测设备、中继设备、集合转发站设备及中心站设备的主要试验设备主要包括以下试验设备:a) 雨量传感器及雨量滴定试验装置;b) 水位传感器或闸位传感器等zc) 高、低温湿热试验箱;d) 通信设备及天馈线、信号线、电源线等;e) 调制解调器及调压器;f) 万用表zg) 直流稳压器及交、直流可调电源;h) 绝缘电阻表;i) 标准时钟装置;j) 雷击浪涌(冲击)扩L扰度试验设备Ek) 电磁抗扰度试验设备;1) 电动振动系统;m)跌落试验台。6. 1.2 试验要求6. 1. 2. 1

19、应采用经定期检定或校准合格的计量器具、仪表及测试装置或设备。6. 1.2.2 除试验开始前允许对受检设备进行常规的检查调试外，试验过程中一般不允许再进行人工调整。6. 1. 2. 3 系统设备的试验应按GB/T93592001和GB/T20204-2006的规定进行。6.2 试验方法6.2. 1 工作环境系统设备的温度、湿度试验方法按GB/T93592001的规定执行。6.2.2 整机及外观以目测及手检的方式对系统设备的整机及外观进行检查。6.2.3 实时时钟用标准时钟装置进行检测，检测时间至少为15天以上。6 G/T 27994-2011 6.2.4 设备功耗在静态值守状态下，将数字万用表串

20、接在受检设备电源的输入端，测量其静态电流。然后便受检设备处于工作状态下，测量其工作电流。6.2.5 电源拉偏用蓄电池人工放、充电至额定电压的90%、120%，连接受检设备进行数据采集、接收并转发20次以上。6.2.6 绝缘电阻用500V绝缘电阻表对非工作状态下的设备进行试验，测量设备的电源输入端和外壳接地端间的绝缘电阻。6.2.7 抗电磁干扰用电磁抗扰度试验设备，按GB/T17626. 8的规定，对工作状态下的受检设备进行电磁抗扰度试验。6.2.8 抗雷击浪涌(冲击)用雷击浪涌(冲击)抗扰度试验设备，按GB/T17626. 5的规定，对工作状态下的受检设备进行雷击浪涌(冲击)抗扰度试验。6.2

21、.9 机械环境适应性6.2.9. 1 振动试验在运输包装状态下，设置振动系统扫频频率为10Hz150 Hz10日Z，扫频速度为1倍频程/min，加速度为2g，进行循环3个周期/单轴振动试验。6.2.9.2 自由跌落试验在运输包装状态下，设置自由跌落机的跌落高度为300mm，将系统设备自由跌落在平滑、坚硬的混凝土面或钢质面上，共进行3次跌落试验。6.2.9.3 冲击试验(选做)在运输包装状态下，设置冲击试验台的加速度为30g，脉冲持续时间为6ms，对系统设备每个面3次六个面共进行18次的冲击试验。6.2.9.4 碰撞(选做)在运输包装状态下，设置碰撞试验台的峰值加速度为25g，脉冲持续时间为6m

22、s，速度变化量为0.95 m/s，对系统设备进行6000次的碰撞试验。6.2. 10 可靠性必要时，系统设备的可靠性试验方法可根据GB/T18185-2000的要求进行。7 G/T 27994-2011 6.2. 11 基本功能6. 2. 11. 1 传感器传感器的基本功能应按照各自标准或技术条件规定的方法进行。6.2. 11.2 遁泪y设备遥测设备基本功能应按照以下方法进行=a) 随机自报:通过雨量、水位试验装置使传感器产生信号量的输出，遥测设备按不同信号速率采集水文参数100次发送到中心站设备，检查接收到的数据显示及打印结果;b) 定时自报:各遥测设备按次序分别定时向中心站设备发送水文参数

23、数据(或其他数据)，中心站接收、打印。定时自报试验时间为48h，定时自报的时间间隔可按实际情况设定，检查定时自报的次数及时间;c) 召测应答:中心站设备随机发出10次召测查询命令，应答式遥测设备应能随时响应，实时采集水文参数并自动发送到中心站设备，检查召测次数和接收打印的数据及其格式;d) 自检自诊断:遥测设备应具备工作状态自检和自诊断功能，自检内容至少包括电源电压的低压报警等异常警示状态5e) 人工置数:通过遥测设备(或配以人工置数装置)发送10次以上水文参数至中心站设备，检查其显示、打印的结果;f) 主备份切换:当遥测设备具有切换功能要求时，中心站设备一旦发出切换指令，遥测设备应能立即响应

24、进行主、备份设备的自动切换，反复检测10次;人为关掉工作的主设备，遥测设备应能自动切换到备份机工作，反复检测10次。6.2. 11. 3 中继设备中继设备基本功能应按照以下方法进行:a) 随机接收、转发数据:用遥测设备发送水文参数100次，中继设备接收并实时转发，由中心站计算机接收，检查接收到的数据显示及打印结果;b) 站址判别:将遥测设备的站址号设置于中继设备地址上、下限以外，遥测设备发数时，中继设备应能自动识别后并不予转发;c) 超时强迫掉电:当延时时间到时，中继设备电台应能自动关机，此时遥测设备电台停止发射，反复检测10次zd) 纠错、检错编码重发:采用纠错编码时，根据纠、检错码的能力，

25、人为发送相应的错码，中继设备接收后，应能对数据进行纠错和检错，反复检测10次;e) 主备份切换:当中继设备具有切换功能要求时，中心站设备一旦发出切换指令，中继设备应能立即响应进行主、备份设备的自动切换，反复检测10次;人为关掉工作的主设备，中继设备应能自动切换到备份机工作，反复检测10次;f) 遥测发数:根据所带传感器，中继设备直接向中心站设备发送水文参数100次，检查接收到的数据显示及打印结果。6. 2. 11. 4 中心站设备中心站设备基本功能应按照以下方法进行:a) 数据接收:通过遥测设备至少发送水文参数100次，由中心站计算机接收、处理，检查数据显示8 GB/T 27994-2011

26、和打印结果;b) 数据召测:随机或定时发出20次查询命令，中心站计算机应能正确接收遥测设备响应后发回的水文参数数据，在中心站计算机上检查查询次数和接收打印的结果;c) 双机通信z系统按规定要求连接，遥测设备与中心站设备双机通信20次。6.2.12 配套设备配套设备的试验项目及方法，可根据其各自的产品标准或技术条件要求进行。7 检验规则7. 1 出厂检验7. 1. 1 系统设备在装配调试完成后，应由生产单位的质检部门逐台进行出厂检验。检验项目是根据各自产品标准中的出厂检验或技术条件中的检验规则进行。7. 1. 2 每台产品经检验合格并附有合格证后，方可出厂。7.2 型式检验7.2. 1 产品在下

27、列情况下，应进行型式检验:a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;b) 定型产品在结构、工艺或使用的材料作较大改变，可能影响产品性能时;c) 产品长期(两年以上)停产后，恢复生产时;d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;e) 正常生产时，定期或累计一定产量后，应周期性进行一次检查;f) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。7.2.2 产品的型式检验，应由产品制造厂的质量检验部门或国家授权的产品质量检验机构检验。检验项目应根据各自产品标准中的型式检验或技术条件中的型式检验规则进行。7.2.3 型式检验所抽检的产品，应从出厂检验后的合格品中随机抽取三台进行。若样品总数不足三台，则

28、应全部检验。7.2.4 在型式检验中，有两台产品不合格时，则判该批产品不合格;有一台产品不合格时，应加倍抽检;其后仍有不合格品时，则判该批产品不合格。对于该批不合格品，应分析原因并采取措施，返修后仍应按型式检验的要求重新抽检。8 标志、使用说明书8. 1 标志8. 1. 1 产品标志在产品的显著位置应设有产品的铭牌，并清晰标明以下内容:a) 产品名称、型号;b) 生产厂家及商标;c) 出厂日期及编号;d) 主要参数指标。9 GB/T 27994-2011 8. 1. 2 包装标志在产品包装箱的适当位置，应标有显著、牢固的包装标志，内容包括:a) 仪器型号及名称:b) 产品厂名及厂址;c) 仪器

29、数量;d) 箱体尺寸(mm);d 净重或毛重(kg);f) 运输作业安全标志;g) 生产许可证编号等;h) 标准编号。8. 1. 3 产品运输标志产品的包装储运图示和收发货标志，应根据产品的特点按照GB/T191和GB/T6388等有关标准规定选用。8.2 使用说明书产品的使用说明书应满足GB/T9969-2008的规定。9 包装、运输、贮存9. 1 包装9. 1. 1 包装条件产品的附件、配件应齐全，易损件要有足够的备件。9. 1. 2 包装要求9. 1. 2. 1 包装箱应牢固可靠，不致因包装不善而引起产品损坏、结构松动、散失等。9. 1.2.2 包装箱应有措施保证产品在运输或携带使用途中

30、不发生窜动、碰撞、摩擦。9. 1. 2. 3 包装箱应用防震、防潮、防尘等防护措施，应执行GB/T18522.6中的有关规定。9. 1. 3 随机文件包装箱内随机文件应包括下列各项:a) 产品合格证;b) 产品说明书;c) 装箱单;d) 随机附件清单;e) 安装图、电路接线图;f) 其他有关的技术资料。9.2 运输产品在包装条件下，允许用任何交通工具运输。但在运输过程中，应避免碰撞及机械损伤，并符合运输部门的有关规定。9.3 贮存产品的基本贮存环境要求:a) 可贮存在环境温度为-40.C 60 .C、相对湿度小于90%的室内;b) 贮存场地周围不得有腐蚀性物质或有机溶剂。GB/T 27994-

31、2011 FFON|叮hNH筒。华人民共和国家标准水文自动测报系统设备通用技术条件GB/T 27994-2011 国白峰中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张1字数22千字2012年3月第一版2012年3月第一次印刷峰1;号:155066 1-44412 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 27994-2011 打印H期:2012年4月23日F002A