灌區(qū)遠程監(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)濟活動的產(chǎn)物，隨社會經(jīng)濟的發(fā)展而發(fā)展，灌區(qū)是一個半人工的生態(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具有很強的社會性質(zhì)的開放式生態(tài)系統(tǒng)，說白了，灌區(qū)就是由水庫、渠道、田地和作物組成的一個綜合體，水庫內(nèi)的水需要水利人員測量，并在水位較低時開閘蓄水，但這些都需要水利人員手動操作，費時費力，自動化程度不高，不便于人們使用。現(xiàn)在我們開發(fā)了一款灌區(qū)量水系統(tǒng)，更方便直觀的遠程監(jiān)控操作現(xiàn)場的狀況。

 

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、分析。

u 安全隱患不能及時發(fā)現(xiàn)。

 

 

主要設(shè)備組成：

1. 多普勒超聲波流量計；

2. 遙測終端機；

3. 供電系統(tǒng)；

4. 立桿；

5. 平臺；

6. 視頻監(jiān)控。

 

三、主要實現(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。

遠程通信：光纖、4G、GPRS或CDMA通信。

本地控制：實時查看各站點監(jiān)測數(shù)據(jù)，圖片視頻

遠程控制：對測站工作參數(shù)的修改

擴展功能：支持圖像（照片或視頻）監(jiān)控。

 

四、設(shè)備詳細介紹

1.多普勒超聲波流量計是是利用聲波在流體中傳播的多普勒效應(yīng)，通過測定流體中運動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，利用速度面積法，即可測量液體的流量。適合于明渠、河道及難以建造標準斷面的流速流量測量以及于各種滿管和非滿管明渠流速流量測量。

 

產(chǎn)品特點

ü 所有功能集于一身的設(shè)計，同時測量平均流速、水深、水溫。

ü 采用速度面積法測流，無水頭損失，不需建設(shè)標準堰槽。

ü 采用超聲波多普勒原理測流速流量，測量精度高，起始速度低。

ü 無機械轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，對水流狀態(tài)無影響，測量更精準。

ü 自帶溫度傳感器，可用于補償水溫對聲速的影響。

ü 可測量瞬時流量和累積流量。

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

ü 安裝簡單，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景的流量計量。

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

 

產(chǎn)品特點

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

ü 支持同時向多個站點發(fā)送報文。

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

ü 內(nèi)嵌GPRS/CDMA模塊，實現(xiàn)采集、控制、無線傳輸于一體。

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

ü 超低待機功耗：1mA@12V。

ü 內(nèi)置大容量存儲空間，支持USB本地數(shù)據(jù)導出功能。

ü 支持遠程升級，配置，維護。

ü 可自由設(shè)置傳感器采集周期。

ü 可同時支持有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。

ü 現(xiàn)場可通過手機無線連接設(shè)備，調(diào)試人員只需通過web即可對設(shè)備進行配置和狀態(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32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，寬溫設(shè)計，耐高低溫，耐強電磁干擾。適用于各種惡劣的現(xiàn)場。采用完備的系統(tǒng)保護機制和防掉線機制，保證終端永遠在線。

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、水庫安全、大壩安全的遠程測控領(lǐng)域

 

3.云平臺

灌區(qū)信息化遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能：

各站點實時監(jiān)測流量數(shù)據(jù)、累積數(shù)據(jù)

站點歷史數(shù)據(jù)預(yù)覽、每日報表、歷史圖形

現(xiàn)場實時監(jiān)控視頻

預(yù)警記錄

流量、水位異常，自動報警

支持擴展現(xiàn)場照片、視頻監(jiān)測