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(xiàng)目背景 水庫的安全關(guān)系到水庫下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。 建設(shè)“水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案”，實(shí)現(xiàn)水雨情信息的實(shí)時(shí)采集和動(dòng)態(tài)監(jiān)管、建立數(shù)據(jù)共享和交換機(jī)制、大幅提高險(xiǎn)情應(yīng)急管理水平，是水庫管理部門的當(dāng)務(wù)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(gòu)成：監(jiān)控中心： 服務(wù)器、短信報(bào)警模塊+監(jiān)測軟件傳輸網(wǎng)絡(luò)： GPRS/CDMA+INTERNET現(xiàn)場采集、傳輸設(shè)備： 水庫監(jiān)測終端（RTU）現(xiàn)場感知設(shè)備： 水位計(jì)、雨量筒、串口照相機(jī)等GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)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(chǔ)設(shè)施之一。它既是

2、信息的公共傳輸平臺(tái)，又是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。此外，還擔(dān)負(fù)著與外界交換信息的任務(wù)。上級(jí)網(wǎng)絡(luò)路由器網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)Switch HUB服務(wù)器查詢客戶機(jī)查詢客戶機(jī)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(jī)局域網(wǎng)局域網(wǎng)服務(wù)器網(wǎng)管設(shè)備內(nèi)網(wǎng)工作人員 硬件支持：服務(wù)器、音箱、打印機(jī)、客戶端計(jì)算機(jī)。 軟件支持：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件。 應(yīng)用軟件：水庫在線監(jiān)測、水庫監(jiān)控方案。 網(wǎng)絡(luò)支持：具備固定IP地址的INTERNET網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心系統(tǒng)配置系統(tǒng)構(gòu)成及功能 監(jiān)控中心基本配置示例（需根據(jù)實(shí)際建設(shè)要進(jìn)行配置）序號(hào)項(xiàng)目類別設(shè)備1中心機(jī)房信息匯集平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器交換機(jī)防火墻網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜機(jī)房環(huán)境建設(shè)服務(wù)器設(shè)備服務(wù)器

3、不間斷電源（UPS）軟件平臺(tái)服務(wù)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(hào)項(xiàng)目類別設(shè)備2客戶端計(jì)算機(jī)設(shè)備應(yīng)用計(jì)算機(jī)音箱移動(dòng)維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)軟件平臺(tái)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(tái)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(gòu)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(gòu)成及功能 序號(hào)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(quán)限管理模塊1）系統(tǒng)具備授權(quán)管理、秘密保護(hù)功能，授予不同的操作員不同的級(jí)別與操作管理權(quán)限。各部門、各級(jí)別管理人員可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問管理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)信息查詢、管理。2）系統(tǒng)管理人員可通過此模塊對(duì)系統(tǒng)用戶信息、權(quán)限進(jìn)行管理。2測點(diǎn)信息管理1.測點(diǎn)信息管理2.短息通知管理對(duì)測點(diǎn)安裝場地信息及測控終端信息、雨水情信息、照相機(jī)信息的管理。3電子地圖顯示1.全局顯示2.單個(gè)測點(diǎn)詳細(xì)信息顯示3.測點(diǎn)位置編輯1）主界面以水庫測點(diǎn)分布圖為背景，直觀顯示各測點(diǎn)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(biāo)選擇測點(diǎn)可直接進(jìn)入測點(diǎn)詳細(xì)信息顯示界面，內(nèi)容包括：測點(diǎn)的基本信息及最新監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示

5、、即時(shí)召測功能。4實(shí)時(shí)在線監(jiān)測1.信息列表顯示2.單個(gè)測點(diǎn)詳細(xì)顯示3.遠(yuǎn)程設(shè)參1）主界面為水庫測點(diǎn)列表，直觀顯示各測點(diǎn)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(biāo)選擇測點(diǎn)可直接進(jìn)入測點(diǎn)詳細(xì)信息顯示界面，內(nèi)容包括：測點(diǎn)的基本信息及最新監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示、即時(shí)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(bào)警記錄管理1）可按測點(diǎn)、時(shí)間段等條件對(duì)歷史記錄信息進(jìn)行查詢、Excel表格輸出、打印輸出。2）可按測點(diǎn)、時(shí)間段、報(bào)警類型等條件對(duì)報(bào)警記錄信息進(jìn)行查詢、Excel表格輸出、打印輸出。6報(bào)表曲線管理1.報(bào)表管理2.曲線分析1）可以按測點(diǎn)、時(shí)間段等條件生成（某一個(gè)時(shí)

6、間段的時(shí)、日、旬、月、年）水位報(bào)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(diǎn)信息管理日志3.短息通知日志4.測點(diǎn)操作日志5.參數(shù)設(shè)置日志水庫水雨情自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能列表系統(tǒng)構(gòu)成及功能 水庫監(jiān)測系統(tǒng)軟件特點(diǎn)水庫監(jiān)測系統(tǒng)可使用瀏覽器（B/S結(jié)構(gòu)）、客戶端軟件（C/S結(jié)構(gòu)登錄通過網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)、局域網(wǎng)）訪問系統(tǒng)。主界面以測點(diǎn)分布地圖為背景，直觀顯示各測點(diǎn)位置地理位置情況、測點(diǎn)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(yuǎn)程設(shè)置現(xiàn)場測點(diǎn)報(bào)警限值，可選擇多種信息上報(bào)或查詢方式信息，報(bào)警信息提示，并

7、可向相關(guān)部門指定人員發(fā)出報(bào)警短息通知 ?？纱鎯?chǔ)不少于三年的各種歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)間隔可設(shè)置。系統(tǒng)軟件具有良好擴(kuò)展性、兼容性和開放性，可為系統(tǒng)擴(kuò)展升級(jí)、與其他平臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享提供規(guī)范性接口 。系統(tǒng)構(gòu)成及功能 水庫監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面示例系統(tǒng)構(gòu)成及功能 三、監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備及傳感器低功耗測控終端（RTU)DATA-6311主控箱雨量筒雷達(dá)水位計(jì)工業(yè)照相機(jī)太陽能電池板蓄電池 根據(jù)水庫水雨情監(jiān)測特點(diǎn)和需求，監(jiān)測現(xiàn)場需配備的主要設(shè)備有：水庫測控終端（RTU），用以采集傳感器數(shù)據(jù)，并遠(yuǎn)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(jī)；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(gòu)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(hào)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(shè)備工業(yè)照相機(jī)水位計(jì)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場設(shè)備集成結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)構(gòu)成及功能 水庫監(jiān)測終端功能 無線傳輸：1）通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，終端具有長期在線、即時(shí)通訊特點(diǎn)。2）終端可同時(shí)與14個(gè)中心通信。 水位、雨量、照相機(jī)信息采集：1）實(shí)時(shí)采集水位值、水位計(jì)故障（通、斷）狀態(tài)等信息，并可進(jìn)行水位計(jì)量程設(shè)定。2）支持設(shè)置多級(jí)水位警戒線值，支持水位狀態(tài)變化主動(dòng)上報(bào)告警信息，保障信息的即時(shí)性、高效性。3）實(shí)時(shí)采集雨量信息，并可設(shè)置雨量的警戒數(shù)據(jù)信息。4）警戒拍照：水位警戒報(bào)警時(shí)終端自動(dòng)對(duì)現(xiàn)場拍照，并

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

10、相對(duì)濕度90%，無凝露95%工作環(huán)境：無導(dǎo)電塵埃、無爆炸性、腐蝕性氣體、無激烈震動(dòng)、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(yàn)/奇校驗(yàn)/偶校驗(yàn)可設(shè)。 狀態(tài)量（開關(guān)量）輸入回路輸入信號(hào)類型：輸入為不帶電的開/合切換觸點(diǎn)測量精度：0.01% 模擬量輸入回路輸入信號(hào)類型： 420mA電流信號(hào) 05V電壓信號(hào)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(gòu)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(chǔ)功能于一體的遙測終端設(shè)備。它以高性能低功耗ARM微控制器為核心，具備多個(gè)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(jìn)行數(shù)據(jù)通信；支持實(shí)時(shí)在線、定時(shí)喚醒兩種工作模式。 采集功能：采集水位、雨量變送器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；采集流量計(jì)、脈沖表的流量數(shù)據(jù)；采集水泵或閥門運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備供電狀態(tài)和箱門開關(guān)狀態(tài)。 圖片抓拍功能：可外接工業(yè)照相機(jī)，進(jìn)行圖片抓拍。 控制功能：支持自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制水泵、

12、閥門等控制設(shè)備。 遠(yuǎn)程管理功能：支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、程序升級(jí)。 報(bào)警功能：監(jiān)測數(shù)據(jù)越限，立即上報(bào)告警信息。 存儲(chǔ)功能：本機(jī)循環(huán)存儲(chǔ)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(chǔ)容量：4M。供電電源：10V30V DC。功 耗：待機(jī)電流0.1mA/12V；在線電流6mA/12V；發(fā)送電流60mA/12V；實(shí)時(shí)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(dǎo)軌式。外形尺寸：145x100 x65mm。系統(tǒng)構(gòu)成及功能 水位計(jì)雷達(dá)或超聲波非接觸式雨量筒工業(yè)照相機(jī) 雷達(dá)水位計(jì)是利用電磁波來探測水位的電子設(shè)備，水位計(jì)發(fā)射

13、出的電磁波經(jīng)水面發(fā)射后，再次被水位計(jì)接收，通過計(jì)算電磁波的傳播距離即可精確確定水位值。雷達(dá)水位計(jì)采用非接觸式的測量方式，具有測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、不受溫度、濕度、不受風(fēng)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(diǎn)。測量范圍：最大可達(dá)70m；精度：3mm；過程溫度：-40100；頻率：26GHz；過程壓力：常壓；輸出信號(hào)：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(yàn)/奇校驗(yàn)

14、/偶校驗(yàn)可設(shè)。工作環(huán)境溫度：-25+60符合SL61-94水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)規(guī)范、GB11831-89水文測報(bào)裝置遙測雨量計(jì)、GB11832-89翻斗式雨量計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)承水口徑：2000.6mm測量降水強(qiáng)度：4mm/min分辨率：型號(hào)：0.2mm（6.28ml,標(biāo)準(zhǔn))；0.1mm（3.14，定制）誤差：4%輸出信號(hào)：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(jì)系統(tǒng)構(gòu)成及功能 監(jiān)測站終端設(shè)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(yīng)配置相應(yīng)的充電控制器進(jìn)行鉗位控制。太陽能供電系統(tǒng)設(shè)備功耗抵御10到20天連續(xù)陰雨蓄電

15、池充電時(shí)長日照指數(shù)防止過充選配影響因選配影響因素素技術(shù)要求：1）蓄電池采用鉛酸免維護(hù)可充電蓄電池。對(duì)于高寒地區(qū)，應(yīng)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(jì)算方法太陽能電池板配置計(jì)算方法電池板配置功率（W）= 設(shè)備功耗（W）每天工作時(shí)間（小時(shí)）1.2(安全系數(shù))5小時(shí)(每天有效工作時(shí)間) 0.6(充電效率)蓄電池配置計(jì)算方法蓄電池配置計(jì)算方法蓄電池配置容量（Ah）= 設(shè)備功耗（W）每天工作時(shí)間（小時(shí)）陰雨天(天數(shù))設(shè)備供電電壓(V) 0.6(供電效率)系統(tǒng)構(gòu)成及功能 GPRS流量統(tǒng)計(jì)通訊平臺(tái)及系統(tǒng)運(yùn)行分析監(jiān)測點(diǎn)采用中國移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)， 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(luò)具有固定IP傳輸間隔GPRS月流量10分鐘100M30分鐘50M運(yùn)行費(fèi)用月運(yùn)行費(fèi)用 = （監(jiān)控中心寬帶月租 + 固定IP月租） + 單個(gè)測點(diǎn)數(shù)據(jù)卡月租測點(diǎn)數(shù)量系統(tǒng)構(gòu)成及功能 GPRS案例展示案例展示案例展示系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)性實(shí)用、低成本 本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)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(shè)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(shè)備。此外，還設(shè)計(jì)