太湖流域水文遥测系统可靠性分析.pdfVIP

第13卷第l期 湖 泊 科 学 Vnllj．Nn1 20叭年3月 SCIENCES Mar．200l LAKE JoURNAI。OF 太湖流域水文遥测系统可靠性分析 颜恩祝 (水利部太湖流域管理局．上海20‘】434 提要 水文遥测系统工作制式不同，系统的验收标准也不同水文适测系统的组同结构 小同．系统可靠性的分析方法也不同本文用概率方法对太湖流域水文遥测系统的可靠眭进行探 |寸．对带存储功能的应答系统采用系统可靠度衡量．而不采用月平均数据畅通率衡量；同时讨论不 同的系统结掏对可靠性的影响这种以概率统计的方法分析水文遥测系统的可霏性．对水文遥测 系统建设的验收标准制定和水文遥测系统结构设计具有重要意义 关键词 水文遥洲系统可靠度分析 分类号 P332 太湖流域地处长江三角洲，位于东经119。1l’至12l。53。，北纬30。28’至32。15’之间，面积约 36520km2．西以茅山、天目山为界．北抵长江，南濒杭卅I湾，东临东海本区内人|I稠密，城镇密 布．内有r海、苏州、无锡、常卅l、镇江、杭州、嘉兴、湖卅l等大中城市，乡镇企业发达，是巾国经济 最发达地区之一为满足太湖流域的洪水凋度需要，自1991年太湖大水后，结合太湖流域综台 治理，利用世界银行贷款，于1995年从加拿大引进遥测设备，并于1997年基本建成太湖流域 水文遥测系统本着信息共享，根据防汛信息采集需要，全流域共建有76个测站，划为苏州、无 锡、常州、镇江、湖州、嘉兴和上海青浦分中心等7个分中心．各分中心利用公众数据交换网将 数据传送到水利部太湖流域管理局(简称局中心)本系统采用计算机广域网和超短波无线遥 测网混合组网方式(系统拓扑结构见网1)，实现多级网络，分级管理，因此系统的可靠|生下仪 与设备本身有关．还与系统结构有关．本文用慨率的方法对太湖流域水文遥测系统的可市怍进 行分析，探讨水文遥测系统的验收标准和系统结构设计影响 1系统可靠性 l l定义 系统的可靠性与系统出现的故障有关．故障除与没备本身的可靠性有关外，还与系统备份 与否有关由于故障具有随机性，同一产品不一定同时损坏，系统故障只能用概率表示．因此系 统可靠性也只能用概率表示，为此可靠性定义为系统正常运行的慨率水文遥测系统可嚣性分 析可从以下两个角度进行． (1)信息源：水文遥测系统的有效性是以水情信息的收集来衡量的，不管那个环节出班战 障，只要某个水情信息不能收集，就认为系统有故障，在这里以局中心为出发点的，所指的系统 故障并不排除某个(或全部)分中心能正常收集信息． (2)网络：太湖流域水文遥测系统是·个层次式的网络结构，系统的可靠性可以只考虑高 ·收稿日期：200【卜04—20；收到修改稿日期：2000一05—24颜恩祝．男，1968年生．工程师 湖 泊 科 学 3卷 图l太湖流域水文遥测系统结构拓扑图 TaihuBaⅢl F曙1T。pology。fHydr。109ic出DataAcquisltlonSystemStructure(HDAs)ln 层次的节点正常工作．就算系统并未失效．对于测站或传感器的舣障，虽然影响了部分竹电的 收集，仍认为网络并未失效 在水文遥测系统的可靠性分析中还引入串接系统和行接系统的概念串接系统是指系统 的运行以各设备全部运行为充要条件，即只要系统巾一个设备故障，就认为系统存在敞障；并 接系统故障的充要条件是各并接设备全部失效，如中继站有备份．只有在主、备中继站同时发 生故障时才被认为失效为与月平均数据畅通率[21(该指标较适合于自报式．对带存储功能的 应答系统不适合)对应．本文采用串接系统信息源定义方法进行分析 l 2系统可靠性相关参数 一个系统