一、概述
水安全和水危机已经成为当前制约我国社会和经济发展的突出因素,水库工程对下游的防洪和灌溉意义重大,在促进当地经济发展中,发挥了巨大作用,地位极其重要。水库安全一直是我国防汛抗洪的难点和重点,而当前大部分中小水库缺少必要的库区水雨情及水库大坝安全检测手段。
水雨情自动监测系统 适用于水利部门远程监测水位、降雨量等实时数据。同时支持远程图像监控,为防汛指挥调度提供了准确、及时的现场信息。从而使可能受灾区域能够及时采取措施、减少人员和财产损失。系统由平台管理中心和遥测站(自动雨量站、自动水位站、图像视频站等)组成。 遥测站主要监测各个地区的实时水位、降雨量、现场图像等数据信息,并上传至平台管理中心。
平台管理中心通过水雨情监测预警平台,接收并处理由遥测站发出的数据,根据需求向决策者预警决策信息。同时系统可通过WEB、移动端、短信等方式快速发布相关水雨情或预警信息。
二、系统结构
水库水雨情自动测报系统采用B/S分布式系统结构,根据监测设备安装位置与监测中心(如市水利局)的距离较远、
各水库监测点分散等特点,系统采用GPRS/CDMA网络通信方式,灵活构建系统,
有效降低系统整体成本,提高系统可靠性,
非常适合中小水库信息化建设及水库监测除险加固配套信息化建设。
三、建设内容
1系统平台建设
借助该系统平台,可将每个水库的水雨情信息实时展示与存储。
2传输设备建设
通过水文专用RTU,借助运营商移动通讯网络将实时信息实时发送到数据中心。
3自动监测站建设
主要监测库区雨量和库水位,根据水库规模设立数量不等的监测点,
监测设备采用投入式水位计、翻斗式雨量计、串口摄像头、视频摄像头等设备,
4采用无线4G通信模式,设备供电可根据需要采用太阳能蓄电池供电系统或者市电供电系统
四、系统功能
1直观显示各水库分布位置、当前水位和降雨量数据以 及设备运行状态。
2集中显示各水库测点的最新水位、当前降雨量、累计降雨量、电池电压和现场照片等,
3实时展现水位、降雨量动态曲线。
4可定时更新监测数据和现场照片;可手动问询各测点的水位、降雨量数据,可远程拍摄水库现场照片。
5当水库水位高于汛限水位或低于死水位时,系统通过弹出提示框、发出报警音、
6向相关责任人发送报警短息等多种形式提示报警信息,并自动拍摄现场照片传送给监测中心。
7兼容自报式、查询应答式等多种数据上报方式;采用自报式时支持定时上报和越限自动加报。
8具备水位、降雨量和报警记录的历史查询功能,支数据导出和直接打印。
9可任意设定起始时间,查询时段内的报警照片。
10可按照时、日、月、旬、年等时间段生成水位、降雨量统计报表;可自动生成水位、 降雨量过程曲线。
11水雨情监测终端(详细了解)支持在线设置参数、在线升级和自动校时功能。
12水雨情监测终端可存储不少于 1 年的历史数据,掉电不丢失;支持人工置 数和历史记录本地下载功能
五、系统组成
六、监测方法及设备选型
水库水位监测除选择渗压计配合数据采集单元的方法进行数据采集外,也有采用超声波物位传感器。鉴于超声波传感器利用声波反弹进行采集,其受气候影响比较大,特别是在阴雨条件下,超声波传感器效果较差。选用投入式水位计作为采集传感器,采用单通道数据采集单元进行数据采集。
安装时需标定水位高程,传感器外侧加护管保护。
七、水位监测
1、测点布设原则及位置规范要求
坝区降水量观测。观测设备用雨量器。 有条件时, 可用自记雨量计、 遥测雨量计或自动测报雨量计。
2、监测方法及设备选型
针对雨量监测,我公司首选自己雨量计来监测降雨量的变化情况。
技术指标
设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
翻斗式高精度雨量计 | RAI0158 | 磁钢感应触发脉冲承雨口径:φ216mm, 刃口锐角:40~45° 测量范围:0.01~4mm/min(允许最大雨8mm/min) 分 辨 率:0.2mm 误 差:±3% 工作环境:-15~55 度,0~100%RH 存储环境:-30~60 度 |
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渗压计 | PCE0260 | 分辨力:≤0.05%FS; 综合误差:≤1.0 %FS; 测温范围:-35℃~+65℃(可定制); 测温精度:±0.5℃ |
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流量计 | SCE0686 | 水位量程:0.05-30m; 水位精度:±1mm; 分辨率:0.5mm; 流速量程:0.03-20m/s; 流速精度:0.01m/s |
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投入式水位计 | WCE0480 | 量程选择:0~100m 灵敏度:0.025%F·S; 电源:8~30VDC; 最大过载:1.5倍量程; 测温范围: -40~80℃。 精度等级:0.1 0.2 |
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3、采集制度
进行实时对降雨量进行监控;也可根据需要,人工设置时间段进行采集。
采集频率:每15分钟采集一次。
八、气温监测
1、测点布设原则及位置规范要求
2、监测方法及设备选型
技术指标
设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
温湿度传感器 | TEM0670 | 测湿量程:0-100%RH 测湿精度:±3.0%RH 测温范围:-40℃-125℃ 测温精度:±0.4℃ 工作电压:DC 10-30V 输出方式:RS485 |
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风速、风向变送器 | ULT0680 | 风速测量量程:0~40m/s(可定制) ; 风速测量精度:±0.5+2%FS; 风速测量分辨率:0.01 m/s; 风向测量范围:0~360°; 风向测量精度:±3°; 风向测量分辨率:1°
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数据采集系统技术指标
监测项 | 设备名称 | 设备型号 | 技术指标 |
风速风向、温湿度 | 数据采集系统 | MCU800型数据自动采集模块 | 通道数:4、8、16、32通道 |
3、采集制度
进行实时对温湿度等环境因素进行监控;也可根据需要,人工设置时间段进行采集。
采集频率:每15分钟采集一次。
设备技术指标
设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
固定式测斜仪 | ICE0920 | 测量范围:±30°; 测量精度:±0.01°; 分辨率:0.002°; 输出频率:5~100Hz可选; |
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GNSS位移沉降测量系统 | SCE0680G | 单点定位精度:<1.5m; 信号跟踪时间:冷启动<50s 温启动<30s 热启动<15s; 信号重捕获:<2s |
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拉线式位移计 | DCE0560L | 线性度:±0.3FS;±0.1%FS; 重复性:±0.02%FS; 拉力:<600g |
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数据采集系统传感器技术指标
监测项 | 设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
水库水位 | 多通道振弦采集仪 | MCU800型数据自动采集模块 | 通道数:4、8、16、32通道; 分辨率:频率0.01Hz、 测温范围:80℃- +150℃ 测温精度:±0.2℃ 温度分辨率:0.1℃ 采集范围:400~6000Hz; |
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采集制度
进行实时对水位进行监控;也可根据需要,人工设置时间段进行采集。
采集频率:每15分钟采集一次。
设备技术指标
设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
摄像头 | OUC0600 | 工作湿度:10%~95% 电源:DC 12V,支持接反保护 工作温度:-30℃~50℃ 锁定容量:40800/19800mAh 终端支持:手机(安卓或苹果),电脑等
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十一、数据展示平台
百年云大数据安全监控管理平台可以将遥测终端机采集到的传感器数据发送到服务器上,其功能包括:GIS地理信息数据、站点分组、站点的实时数据、历史数据、历史图形、站点图片抓拍、站点视频、数据导出、EXCLE报表。针对防洪预警,可以在平台上面设置预值,达到一定的水位值,通过短信,或者平台显示进行报警。