水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案

1、 水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案項目背景 水庫的安全關系到水庫下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全，關系到當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。 建設“水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案”，實現(xiàn)水雨情信息的實時采集和動態(tài)監(jiān)管、建立數(shù)據(jù)共享和交換機制、大幅提高險情應急管理水平，是水庫管理部門的當務之急。系統(tǒng)概述 “水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案”主要由以下幾部分構成：監(jiān)控中心： 服務器、短信報警模塊+監(jiān)測軟件傳輸網(wǎng)絡： GPRS/CDMA+INTERNET現(xiàn)場采集、傳輸設備： 水庫監(jiān)測終端（RTU）現(xiàn)場感知設備： 水位計、雨量筒、串口照相機等GPRS網(wǎng)絡系統(tǒng)構成及功能 一、監(jiān)控中心 監(jiān)控中心是水庫監(jiān)測系統(tǒng)工程的重要基礎設施之一。它既是

2、信息的公共傳輸平臺，又是業(yè)務系統(tǒng)的運行環(huán)境。此外，還擔負著與外界交換信息的任務。上級網(wǎng)絡路由器網(wǎng)絡打印機Switch HUB服務器查詢客戶機查詢客戶機外網(wǎng)工作人員因特網(wǎng)因特網(wǎng)防火墻匯聚路由器交換機局域網(wǎng)局域網(wǎng)服務器網(wǎng)管設備內(nèi)網(wǎng)工作人員 硬件支持：服務器、音箱、打印機、客戶端計算機。 軟件支持：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件。 應用軟件：水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案。 網(wǎng)絡支持：具備固定IP地址的INTERNET網(wǎng)絡。監(jiān)控中心系統(tǒng)配置系統(tǒng)構成及功能 監(jiān)控中心基本配置示例（需根據(jù)實際建設要進行配置）序號項目類別設備1中心機房信息匯集平臺網(wǎng)絡設備路由器交換機防火墻網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡機柜機房環(huán)境建設服務器設備服務器

3、不間斷電源（UPS）軟件平臺服務器操作系統(tǒng)Microsoft Windows Server 2003 企業(yè)版數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Microsoft SQL Server 2000 SP4企業(yè)版殺毒軟件序號項目類別設備2客戶端計算機設備應用計算機音箱移動維護計算機網(wǎng)絡打印機軟件平臺客戶端操作系統(tǒng)M i c r o s o f t W i n d o w s X P Professional殺毒軟件大 屏 幕顯 示 系統(tǒng)臺式投影儀+幕布大尺寸等離子/液晶電視DLP拼接屏系統(tǒng)系統(tǒng)構成及功能 二、水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案系統(tǒng)軟件系統(tǒng)構成及功能 序號功能模塊子功能模塊功能說明1系統(tǒng)信息管理1.用戶管理模塊2

4、.權限管理模塊1）系統(tǒng)具備授權管理、秘密保護功能，授予不同的操作員不同的級別與操作管理權限。各部門、各級別管理人員可以通過網(wǎng)絡訪問管理系統(tǒng)進行相關信息查詢、管理。2）系統(tǒng)管理人員可通過此模塊對系統(tǒng)用戶信息、權限進行管理。2測點信息管理1.測點信息管理2.短息通知管理對測點安裝場地信息及測控終端信息、雨水情信息、照相機信息的管理。3電子地圖顯示1.全局顯示2.單個測點詳細信息顯示3.測點位置編輯1）主界面以水庫測點分布圖為背景，直觀顯示各測點位置情況、水位、雨量及警戒狀態(tài)，并以各種不同顏色表示警戒狀態(tài)。2）通過鼠標選擇測點可直接進入測點詳細信息顯示界面，內(nèi)容包括：測點的基本信息及最新監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示

5、、即時召測功能。4實時在線監(jiān)測1.信息列表顯示2.單個測點詳細顯示3.遠程設參1）主界面為水庫測點列表，直觀顯示各測點位置分別情況、水位、雨量及警戒狀態(tài)，并以各種不同顏色表示警戒狀態(tài)。2）通過鼠標選擇測點可直接進入測點詳細信息顯示界面，內(nèi)容包括：測點的基本信息及最新監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示、即時召測、控制拍照功能。5歷史記錄管理1.監(jiān)測記錄管理2.報警記錄管理1）可按測點、時間段等條件對歷史記錄信息進行查詢、Excel表格輸出、打印輸出。2）可按測點、時間段、報警類型等條件對報警記錄信息進行查詢、Excel表格輸出、打印輸出。6報表曲線管理1.報表管理2.曲線分析1）可以按測點、時間段等條件生成（某一個時

6、間段的時、日、旬、月、年）水位報表，并生成Excel表格、打印輸出。2）以曲線的形式顯示水位過程曲線。7日志管理1.系統(tǒng)信息管理日志2.測點信息管理日志3.短息通知日志4.測點操作日志5.參數(shù)設置日志水庫水雨情自動監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能列表系統(tǒng)構成及功能 水庫監(jiān)測系統(tǒng)軟件特點水庫監(jiān)測系統(tǒng)可使用瀏覽器（B/S結構）、客戶端軟件（C/S結構登錄通過網(wǎng)絡（因特網(wǎng)、局域網(wǎng)）訪問系統(tǒng)。主界面以測點分布地圖為背景，直觀顯示各測點位置地理位置情況、測點狀態(tài)，并以各種不同顏色表示警戒狀態(tài)。提供多種組網(wǎng)支撐能力，方便靈活選擇組網(wǎng)方式。系統(tǒng)支持遠程設置現(xiàn)場測點報警限值，可選擇多種信息上報或查詢方式信息，報警信息提示，并

7、可向相關部門指定人員發(fā)出報警短息通知 ?？纱鎯Σ簧儆谌甑母鞣N歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲間隔可設置。系統(tǒng)軟件具有良好擴展性、兼容性和開放性，可為系統(tǒng)擴展升級、與其他平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享提供規(guī)范性接口 。系統(tǒng)構成及功能 水庫監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面示例系統(tǒng)構成及功能 三、監(jiān)測現(xiàn)場設備及傳感器低功耗測控終端（RTU)DATA-6311主控箱雨量筒雷達水位計工業(yè)照相機太陽能電池板蓄電池 根據(jù)水庫水雨情監(jiān)測特點和需求，監(jiān)測現(xiàn)場需配備的主要設備有：水庫測控終端（RTU），用以采集傳感器數(shù)據(jù)，并遠程發(fā)送到監(jiān)控中心；雨量傳感器、水位傳感器及工業(yè)照相機；太陽能電池板及蓄電池，為測控終端和傳感器供電。系統(tǒng)構成及功能 雨量筒測控終端

8、水庫測控終端低功耗測控終端太陽能充電控制器信號隔離部分、防雷部分模塊供電部分蓄電池太陽能電池板板測量設備工業(yè)照相機水位計GPRS/GSM網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡現(xiàn)場設備集成結構圖系統(tǒng)構成及功能 水庫監(jiān)測終端功能 無線傳輸：1）通過GPRS網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，終端具有長期在線、即時通訊特點。2）終端可同時與14個中心通信。 水位、雨量、照相機信息采集：1）實時采集水位值、水位計故障（通、斷）狀態(tài)等信息，并可進行水位計量程設定。2）支持設置多級水位警戒線值，支持水位狀態(tài)變化主動上報告警信息，保障信息的即時性、高效性。3）實時采集雨量信息，并可設置雨量的警戒數(shù)據(jù)信息。4）警戒拍照：水位警戒報警時終端自動對現(xiàn)場拍照，并

9、將照片傳輸至中心系統(tǒng)； 定時拍照：可設定定時拍照時間間隔，終端自動拍照，并將照片傳輸至中心系統(tǒng)。 支持主動上報（定時上報、報警上報） + 系統(tǒng)軟件問詢1）主動上報：主動上報包括定時上報、告警主動上報，是指監(jiān)測點測控終端主動向中心發(fā)送測點數(shù)據(jù)或照片。2）系統(tǒng)軟件問訊：遠程召測包括定時召測、即時召測，是指監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)命令召測監(jiān)測點水位數(shù)據(jù)或拍照。 歷史記錄存儲、數(shù)據(jù)掉電不丟失、時鐘保持功能。 遠程操作與維護：設置參數(shù)、召測數(shù)據(jù)。 避雷保護功能 采取多級隔離、吸收措施，最大限度地避免雷擊等過電壓過電流對測控器的破壞。水庫監(jiān)測終端技術特點 適用環(huán)境：工作電壓：DC12V溫度范圍：-25+70濕度范圍：

10、相對濕度90%，無凝露95%工作環(huán)境：無導電塵埃、無爆炸性、腐蝕性氣體、無激烈震動、無液體噴濺。 串行通信接口（RS232/485） 接口類型：RS232/RS485可選。串口速率：30038400bit/S數(shù)據(jù)格式：8位數(shù)據(jù)位；1位停止位；1位起始位；無校驗/奇校驗/偶校驗可設。 狀態(tài)量（開關量）輸入回路輸入信號類型：輸入為不帶電的開/合切換觸點測量精度：0.01% 模擬量輸入回路輸入信號類型： 420mA電流信號 05V電壓信號采樣頻率：50Hz最大不損壞輸入范圍：輸入電流：-20+30mA；輸入電壓：-0.5+7V測量精度：0.5%系統(tǒng)構成及功能 GPRS低功耗測控終端DATA-6311

11、 GPRS低功耗測控終端(DATA-6311)是為滿足水利水文行業(yè)遙測需求，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲功能于一體的遙測終端設備。它以高性能低功耗ARM微控制器為核心，具備多個傳感器接口和通信接口，并內(nèi)置GPRS傳輸模塊，功能全面，性能穩(wěn)定可靠，特別適用于水庫水雨情監(jiān)測現(xiàn)場。 通信功能：支持GPRS、短消息、衛(wèi)星等多種通訊方式；支持與多中心進行數(shù)據(jù)通信；支持實時在線、定時喚醒兩種工作模式。 采集功能：采集水位、雨量變送器的標準信號；采集流量計、脈沖表的流量數(shù)據(jù)；采集水泵或閥門運行狀態(tài)、設備供電狀態(tài)和箱門開關狀態(tài)。 圖片抓拍功能：可外接工業(yè)照相機，進行圖片抓拍。 控制功能：支持自動控制、遠程控制水泵、

12、閥門等控制設備。 遠程管理功能：支持遠程參數(shù)設置、程序升級。 報警功能：監(jiān)測數(shù)據(jù)越限，立即上報告警信息。 存儲功能：本機循環(huán)存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，掉電不丟失。主要功能硬件配置：6路PI、4路DI、4路AI 、3路DO、2路串口。存儲容量：4M。供電電源：10V30V DC。功 耗：待機電流0.1mA/12V；在線電流6mA/12V；發(fā)送電流60mA/12V；實時在線平均電流10mA/12V。工作環(huán)境：溫度：-40+85；濕度：95%。安裝方式：導軌式。外形尺寸：145x100 x65mm。系統(tǒng)構成及功能 水位計雷達或超聲波非接觸式雨量筒工業(yè)照相機 雷達水位計是利用電磁波來探測水位的電子設備，水位計發(fā)射

13、出的電磁波經(jīng)水面發(fā)射后，再次被水位計接收，通過計算電磁波的傳播距離即可精確確定水位值。雷達水位計采用非接觸式的測量方式，具有測量精度高、抗干擾能力強、不受溫度、濕度、不受風浪影響、不需建造測井，節(jié)省土建投資、法蘭或螺紋連接，安裝方便，液晶顯示、調(diào)試檢修方便等特點。測量范圍：最大可達70m；精度：3mm；過程溫度：-40100；頻率：26GHz；過程壓力：常壓；輸出信號：RS485、420mA可選。圖片格式：彩色VGA（640*320）、彩色CIF（352*288）可選定供電：直流5V，最大0.25A串口速率：30019200bit/S數(shù)據(jù)格式：8位數(shù)據(jù)位；1位停止位；1位起始位；無校驗/奇校驗

14、/偶校驗可設。工作環(huán)境溫度：-25+60符合SL61-94水文自動測報系統(tǒng)規(guī)范、GB11831-89水文測報裝置遙測雨量計、GB11832-89翻斗式雨量計國家標準承水口徑：2000.6mm測量降水強度：4mm/min分辨率：型號：0.2mm（6.28ml,標準)；0.1mm（3.14，定制）誤差：4%輸出信號：單干式舌簧管通斷工作溫度：0-50供電電源：5V、12V、24VDC可根據(jù)監(jiān)測現(xiàn)場情況選擇投入式水位計系統(tǒng)構成及功能 監(jiān)測站終端設備采用太陽能板浮充蓄電池直流供電方式。為防止蓄電池電壓過電或欠壓現(xiàn)象，應配置相應的充電控制器進行鉗位控制。太陽能供電系統(tǒng)設備功耗抵御10到20天連續(xù)陰雨蓄電

15、池充電時長日照指數(shù)防止過充選配影響因選配影響因素素技術要求：1）蓄電池采用鉛酸免維護可充電蓄電池。對于高寒地區(qū)，應選用耐低溫的蓄電池；2）太陽能板采用單晶硅太陽能電池組件，最大工作電壓：17V，開路電壓：21V。太陽能電池板配置計算方法太陽能電池板配置計算方法電池板配置功率（W）= 設備功耗（W）每天工作時間（小時）1.2(安全系數(shù))5小時(每天有效工作時間) 0.6(充電效率)蓄電池配置計算方法蓄電池配置計算方法蓄電池配置容量（Ah）= 設備功耗（W）每天工作時間（小時）陰雨天(天數(shù))設備供電電壓(V) 0.6(供電效率)系統(tǒng)構成及功能 GPRS流量統(tǒng)計通訊平臺及系統(tǒng)運行分析監(jiān)測點采用中國移動公司GPRS網(wǎng)絡， 監(jiān)測終端內(nèi)配置一張開通GPRS功能的SIM卡。internet監(jiān)控中心Internet網(wǎng)絡具有固定IP傳輸間隔GPRS月流量10分鐘100M30分鐘50M運行費用月運行費用 = （監(jiān)控中心寬帶月租 + 固定IP月租） + 單個測點數(shù)據(jù)卡月租測點數(shù)量系統(tǒng)構成及功能 GPRS案例展示案例展示案例展示系統(tǒng)技術先進性實用、低成本 本系統(tǒng)在設計理念上，將圖像這種最直觀的信息集成到傳統(tǒng)的水位、雨量信息采集設備中，從而形成水位、雨量、圖像等綜合信息采集、傳輸一體化的終端設備。此外，還設計