一、方案背景
水库水位雨量监测一直是防汛的重点,在过去的时间一旦遇上灾害大暴雨天气,水位雨量的监测工作主要是由水库管理员人工测量进行汇报,这个时差较长,无法及时更新反馈数据,不利于监管部门掌握了解水库水位信息,无法及时采取相应措施。所以水库实行信息化是趋势,水库在线监测系统能够实现实时监测:气象情况,雨水情况,洪涝灾情、水库现场等。在可视化,实时更新的条件下为水库调度运行,日常管理提供便利,优化水库管理水平。
二、主要功能
系统能够直观显示水库各个点位的当前水位,当前降雨量、累计降雨量以及设备的运行状况,通过视频监控可远程观测水库最新动态,当前水位达到最高限定高度时,发出警报或者短信的方式向水库管理员提示报警信息。并可以自动通过图片的方式将水库目前情况上传到监管中心。
三、系统组成
1.水库雨水情测报系统适用于水利管理部门远程监测库水位、降雨量、现场图像/视频等。
2.主要设备:翻斗式雨量桶、雷达/投入式液位(根据现场环境量程的不同选配不同的水位计)、工业相机、视频遥测终端(RTU)
3.监测系统包括数据通信采集设备、数据分析与监控系统、数据处理与传输系统及远程数据管理中心等。
(一)水雨情项目一般由以下几个方面组成:
1、水位雨量:可以根据现场环境选择雷达数位计(非接触式)和翻斗式雨量桶。
2、图像视频:用于拍摄下泄口或者是流量计安装处的视频图像,通过internet或者GPRS将数据传输至服务器远端可以查看。
3、供电系统:用于给整套系统进行供电、根据现场环境可以选择太阳能供电或者市电供电。
4、通信设备:可以通过遥测终端机将采集到的传感器数据通过GPRS或者interet发送至云端。
5、数据查看:数据可以通过遥测终端机发送至数据服务器、用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据,数据也可以发送至相应监管部门的服务器。
(二)、数据传输方式:
1、光纤有线传输:采用光纤或者有线宽带网络。适合安装点有网络且下泄流量站点离的比较近的地方可以考虑采用这种方式。
2、GPRS/4G无线通信:采用GPRS或者4G信号将数据和视频图像传输至服务器。适合安装点比较远、无法布线的场合。
3、北斗通信:采用北斗短报文进行通信,遥测终端机采集到的数据通过北斗短报文的形式发送至一台北斗接收机上,北斗接收机将数据进行转发。适合安装点无网络信号的地方
(三)、系统功能:
1、实时监测水位与雨量
Vrtu-V6遥测终端机,通过前端传感器雷达水位计自定义实时采集液位值和雨量,通过终端机远传至中心。还可扩展监测流量、温度等。
2、视频/图像上叠加实时数据
Vrtu-V6遥测终端机通过内部程序,为视频/图像叠加电站统计代码、电站名称、采样时间、实时流量数据、核定流量等信息,远传至中心。
3、视频/图像监控泄水口实况
Vrtu-V6遥测终端机控制摄像头/照相机,定时拍照、保存、推送图像至中心,实时视频监控,支持GB/T28181视频传输协议。
4、按水利/环保部标准通信规约上报至省平台
采用光纤或者有线宽带网络或者GPRS/4G无线通信;可传输视频图片数据具备多种上报规约(一站多发,多种规约同时多发)
1、《普讯数据通讯规约(PX001-2021)》
2、《水文监测数据通讯规约(SL651-2014)》
3、《水资源监测数据传输规约(SZY206-2016)》
4、《环保监测数据传输规约(HJ212-2017)》
5、其他特殊规约可定制开发
5、远程监测管理平台
四、设备参数
(一)远程遥测终端(Vrtu-V6)
广东普讯物联网利用现代化物联网技术,自主研发了Vrtu-V6远程遥测终端系列设备为中心,实现以自动化流量和视频监控为主,以各类前端传感器如水位计、流量计和视频等相互补充的形式进行水位、流量的信息采集,利用4G/5G无线网络或有线网络,实现监测点、监控中心和下泄流量信息中心之间的信息传输,实现流量信息采集、传输、处理,形成综合数据库。同时,提供现场视频图像,加以辅助判定,为管理人员及环保部门提供真实可靠的流量/水位等数据信息,当水位/流量过低或满足不了要求时,及时通过平台预警,实现系统监督监管的实时性。
(二)翻斗式雨量计(CK-YLJ-180)
1、本仪器为降水量测量一次仪表,其性能符合国家标准GB/T 21978.2-2014《降水量观测要求》要求。
2、本仪器的核心部件翻斗采用了三维流线型设计,使翻斗翻水更加流畅,且具有自涤灰尘、容易清洗的功能。
3、本仪器由外壳、过滤器、集雨器、漏斗、翻斗、接线端子、腿部支架、干簧管、雨量计底座等组成。其中,雨量计底座上安装有翻斗轴、圆水平泡、干簧管支架和信号输出端子。与其它翻斗式雨量计不同,本仪器的翻斗轴套为一体化定位结构,翻斗通过翻斗轴安装在轴轴承中,本仪器出厂时内部结构装配完成,不需要再进行内部结构的现场安装,给现场安装带来了方便。
4、本仪器的翻斗为三维流线型设计,并设计有下垂式弧面导流尖,其造型美观流畅、翻水性能更好且易清洗维护。
5、本仪器的翻斗上装有恒磁钢,干簧管支架上装有干簧管,仪器出厂时磁钢与干簧管均已调整在合适的耦合距离上,使仪器输出信号与翻斗翻转次数有确定的比例关系。
CK-SWJ-680雷达水位计,是指工作在80GHz的调频连续波(FMCW)雷达产品。产品最大量程可以达到120m, 盲区在500px以内。由于它工作频率更高,带宽更大,测量精度更高。产品提供支架的固定方式,使得安装便捷简易。
主要特点:
1、基于自研的CMOS毫米波射频芯片,实现更紧凑的射频架构,更高的信噪比,更小的盲区。
2、5GHz 工作带宽,使产品拥有更高的测量分辨率与测量精度。
3、最窄6°天线波束角,安装环境中的干扰对仪表的影响更小,安装更为便捷。
4、一体化透镜设计,体积精巧。
5、显控和液位计采用分离设计,可定制。
6、支持 NB 无线传输,可配置上传周期。、
7、低功耗运行,寿命大于 3 年。
8、水位超上、下限(可配置)上传报警信息。