灌區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控水流量操作管理方案

一、背景

灌區(qū)一般是指有可靠水源和引、輸、配水渠道系統(tǒng)和相應(yīng)排水溝道的灌溉面積，是人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的產(chǎn)物，隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而發(fā)展，灌區(qū)是一個(gè)半人工的生態(tài)系統(tǒng)，它是依靠自然環(huán)境提供的光、熱、土壤資源，加上人為選擇的作物和安排的作物種植比例等人工調(diào)控手段而組成的一個(gè)具有很強(qiáng)的社會(huì)性質(zhì)的開放式生態(tài)系統(tǒng)，說白了，灌區(qū)就是由水庫(kù)、渠道、田地和作物組成的一個(gè)綜合體，水庫(kù)內(nèi)的水需要水利人員測(cè)量，并在水位較低時(shí)開閘蓄水，但這些都需要水利人員手動(dòng)操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，自動(dòng)化程度不高，不便于人們使用?，F(xiàn)在我們開發(fā)了一款灌區(qū)量水系統(tǒng)，更方便直觀的遠(yuǎn)程監(jiān)控操作現(xiàn)場(chǎng)的狀況。

 

二、問題概述

u 灌區(qū)管理存在的問題：

u 面積大，渠道多、分布復(fù)雜。

u 管理人員少，管理成本高。

u 缺乏信息化管理手段，難以統(tǒng)計(jì)、分析。

u 安全隱患不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

 

 

主要設(shè)備組成：

1. 多普勒超聲波流量計(jì)；

2. 遙測(cè)終端機(jī)；

3. 供電系統(tǒng)；

4. 立桿；

5. 平臺(tái)；

6. 視頻監(jiān)控。

 

三、主要實(shí)現(xiàn)的功能有

數(shù)據(jù)采集：流速、水位、流量、水溫、雨量等數(shù)據(jù)采集。

狀態(tài)采集：開到位、關(guān)到位、故障、供電狀態(tài)采集。

遠(yuǎn)程通信：光纖、4G、GPRS或CDMA通信。

本地控制：實(shí)時(shí)查看各站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，圖片視頻

遠(yuǎn)程控制：對(duì)測(cè)站工作參數(shù)的修改

擴(kuò)展功能：支持圖像（照片或視頻）監(jiān)控。

 

四、設(shè)備詳細(xì)介紹

1.多普勒超聲波流量計(jì)是是利用聲波在流體中傳播的多普勒效應(yīng)，通過測(cè)定流體中運(yùn)動(dòng)粒子散射聲波的多普勒頻移，即可得到流體的速度，結(jié)合內(nèi)置壓力式水位計(jì)，利用速度面積法，即可測(cè)量液體的流量。適合于明渠、河道及難以建造標(biāo)準(zhǔn)斷面的流速流量測(cè)量以及于各種滿管和非滿管明渠流速流量測(cè)量。

 

產(chǎn)品特點(diǎn)

ü 所有功能集于一身的設(shè)計(jì)，同時(shí)測(cè)量平均流速、水深、水溫。

ü 采用速度面積法測(cè)流，無(wú)水頭損失，不需建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)堰槽。

ü 采用超聲波多普勒原理測(cè)流速流量，測(cè)量精度高，起始速度低。

ü 無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，對(duì)水流狀態(tài)無(wú)影響，測(cè)量更精準(zhǔn)。

ü 自帶溫度傳感器，可用于補(bǔ)償水溫對(duì)聲速的影響。

ü 可測(cè)量瞬時(shí)流量和累積流量。

ü 采用頻域多普勒分析算法，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

ü 安裝簡(jiǎn)單，不需輔助工程設(shè)施。

產(chǎn)品應(yīng)用

渠道、河道、下水道、排水管網(wǎng)等的各種滿管與非滿管場(chǎng)景的流量計(jì)量。

2. 遙測(cè)終端機(jī)是為滿足水利水情行業(yè)遙測(cè)對(duì)多通信信道，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求而設(shè)計(jì)的新型遙測(cè)終端設(shè)備。它以高性能低功耗微控制器為核心，具有多個(gè)傳感器接口和多個(gè)通信接口，是集數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)、通信和遠(yuǎn)程管理等功能于一體的智能遙測(cè)數(shù)字終端設(shè)備。

 

產(chǎn)品特點(diǎn)

ü 符合《SL651-2014 水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》，特殊場(chǎng)合可根據(jù)客戶要求進(jìn)行協(xié)議定制。

ü 支持同時(shí)向多個(gè)站點(diǎn)發(fā)送報(bào)文。

ü 支持多種工作模式（包括自報(bào)式、查詢/應(yīng)答式、兼容式等），限度降低功耗。

ü 內(nèi)嵌GPRS/CDMA模塊，實(shí)現(xiàn)采集、控制、無(wú)線傳輸于一體。

ü 支持水位計(jì)，雨量計(jì)，工業(yè)攝像頭，流量計(jì)、水質(zhì)傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器等接口。

ü 超低待機(jī)功耗：1mA@12V。

ü 內(nèi)置大容量存儲(chǔ)空間，支持USB本地?cái)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能。

ü 支持遠(yuǎn)程升級(jí)，配置，維護(hù)。

ü 可自由設(shè)置傳感器采集周期。

ü 可同時(shí)支持有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

ü 現(xiàn)場(chǎng)可通過手機(jī)無(wú)線連接設(shè)備，調(diào)試人員只需通過web即可對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置和狀態(tài)查看。

ü 支持短信數(shù)據(jù)上傳，數(shù)據(jù)預(yù)警功能，可根據(jù)用戶需求設(shè)置短信內(nèi)容。

ü 采用高性能的工業(yè)級(jí)32位通信處理器和工業(yè)級(jí)無(wú)線模塊，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，寬溫設(shè)計(jì)，耐高低溫，耐強(qiáng)電磁干擾。適用于各種惡劣的現(xiàn)場(chǎng)。采用完備的系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制和防掉線機(jī)制，保證終端永遠(yuǎn)在線。

產(chǎn)品應(yīng)用

可廣泛應(yīng)用于各種水利信息化建設(shè)領(lǐng)域，如水文、水資源、水環(huán)境、水污染、山洪災(zāi)害、水庫(kù)安全、大壩安全的遠(yuǎn)程測(cè)控領(lǐng)域

 

3.云平臺(tái)

灌區(qū)信息化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能：

各站點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流量數(shù)據(jù)、累積數(shù)據(jù)

站點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)預(yù)覽、每日?qǐng)?bào)表、歷史圖形

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻

預(yù)警記錄

流量、水位異常，自動(dòng)報(bào)警

支持?jǐn)U展現(xiàn)場(chǎng)照片、視頻監(jiān)測(cè)