项目案例
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一、系统背景
水雨情监测系统的背景主要是为了全面完成"十四五"小型病险水库除险加固,提升小型水库雨水情测报和大坝安全监测能力。根据水利部的规定,雨水情测报要素主要包括降水量、库水位、视频图像等,大坝安全监测要素主要包括渗流量、渗流压力、表面变形等。此外,城市洪涝灾害预警也是一个重要的背景,需要通过水位监测、数据采集等监测系统,实现对城市内涝的及时监测和预警,提高城市的洪涝灾害应对能力。
二、系统介绍
水雨情监测系统是一种主要用于野外降雨量、水位数据自动采集的系统。这种一体化和智能化的系统使得安装过程简单,项目成本低廉且功能强大。它主要由监测设备、探测设备、雷达和电池等设备组成,完全遵照相关部门的技术要求,实现超低功耗的信息传输。
此外,水雨情自动监测系统的数据采集器和通讯器采用一体化设计,使得在运行中可以更稳定;采用模块化的操作系统,更容易上手。基于物联网、无线通讯网络等技术,利用液位传感器、雨量计、水质传感器等感知设备,配合智能控制柜、智慧水利监控平台等设备,获取降雨量、水位、水雨情等水文数据。
水库水雨情监测系统则更专注于远程监测水库的水位、降雨量等实时数据,同时支持远程视频监控,为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。此类系统能够做到水雨情的实时监测,从而有效预防洪涝等灾害,确保人民生命财产的安全。
三、设备介绍
水雨情监测系统方案需要的设备主要包括:监测设备、探测设备、雷达和电池。这些设备通常被放置在监测现场,用于进行水位和雨量的实时监测。此外,前端的遥测终端会收集降水量、水位、图片抓拍、视频监控等信息,并通过GPRS/3G/4G无线网络传送至监控管理中心。
为了获取降雨量、水位、水雨情等水文数据,也会用到液位传感器、雨量计、水质传感器等感知设备,配合智能控制柜、智慧水利监控平台等设备。这些设备可以24小时不间断连续采集水位、总雨量、瞬时雨量、日雨量、当前雨量等水文要素信息,并自动上传到智慧水利云平台上,实现现场全天监测无人值守。
当水位或雨量超过设定的汛限警戒值时,系统会自动报警,以便于及时处理。此外,该系统还支持电子地图站点分布以及历史数据查询和报表曲线分析等功能。
水雨情监测系统需要的传感器设备主要包括液位传感器、雨量传感器和水质传感器等。其中,液位传感器用于实时监测水位的变化,雨量传感器则负责监测降雨量的数据。这些数据通过数据采集器进行采集,并由数据传输设备传送至数据处理软件进行分析处理。此外,一些解决方案可能还会用到摄像机等设备进行视频图像的采集。同时,部分系统的核心设备选用4G低功耗测控终端,平均工作电流仅10mA,可以大大降低太阳能供电设备成本和施工难度。
四、系统拓扑
五、设备详细
HC1000 遥测终端机(实物如图一所示)
●集传统水文遥测终端机功能与2.5G、3G、4G、NB-IoT 传输功能于一体
●适用于各种恶劣的现场
●采用完备的系统保护机制和防掉线机制,保证终端永远在线
●宽温设计,耐高低温,耐强电磁干扰
●提供 16MB 的数据存储空间,可存储 10 年以上的采集数据
HC1007-BD 北斗数传终端(实物如图二所示)
●工作电压为7V~36V,待机功耗为不大于1.2W
●广泛应用于卫星通信、船载导航监控,以及应急救援等领域
●体积小、功耗低,连接简单、操作方便
●内部集成了北斗多频天线、射频、基带以及主控等功能单元
HC1004-U6 普适型监测一体机(实物如图三所示)
●高精度传感器内置,支持阈值触发功能
●Linux+QualcommMDM9628 Cortex-A7 智能系统平台
●支持 BDS、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS
●数据链齐全,支持 4G、RS232 和RS485,支持接入各类通用传感器,工作更灵活
●一体化设计,成本低、功耗低,易于安装、维护
●支持 4G 全网通,向下兼容 2、3G网络
●支持云平台远程监控与操作
图一 图二 图三
HC-CG701雷达流量计(实物如图四所示)
●高测量精度:水位测量分辨率 0.1mm,最高测量精度+/-3mm
●一体式设计:集成了流速和水位雷达传感器,采集、数据存储、流量计算及外壳于一体
●超低流速测量:产品最低能测量 0.05m/s 的超低水流速度
●低功耗:平均测量电流≤150mA@12V
HC8006SLF高频雷达水位计(实物如图五所示)
●波束角小,能量集中,具有更强抗干扰能力,大大提高了测量精度和可靠性
●多种输出电路接口与采集系统配合
●天线尺寸小,便于安装和加防尘罩等天线防护装置
●重量轻约1KG,便于安装
●测量范围最高可达70米,覆盖大型水库等水位测量
●采用脉冲工作方式,雷达液位计发射功率极低,对人体及环境均无伤害
HC-CFD-02多普勒流量计(实物如图六所示)
●工业级超低功耗设计
●传感器防护等级 IP68,测量级压电陶瓷
●优异的测量精度和数据稳定性
●宽流速范围:0.02m/s 到 5m/s(可扩展)
●高灵敏度,适合多种水环境
●超小机身,一体化设计
图四 图五 图六
平台根据客户需求可以定制
六、安装案例