水库在线监测、水库监控方案

1、 水库在线监测、水库监控方案 项目背景 水库的安全关系到水库下游人民群众的生命 财产安全，关系到当地经济发展和社会稳定。 建设“水库在线监测、水库监控方案”， 实现水雨情信息的实时采集和动态监管、建立数 据共享和交换机制、大幅提高险情应急管理水平， 是水库管理部门的当务之急。 系统概述 “水库在线监测、水库监控方案” 主要由以下几部分构成： 监控中心： 服务器、短信报警模块+监测软件 传输网络： GPRS/CDMA+INTERNET 现场采集、传输设备： 水库监测终端（RTU） 现场感知设备： 水位计、雨量筒、串口照相机等 GPRS 网络 系统构成及功能 一、监控中心 监控中心是水库监测系统工

2、程的重要基础设施之一。它既是信息的公共传输平台，又是 业务系统的运行环境。此外，还担负着与外界交换信息的任务。 上级网络 路由器 网络打印机 Switch HUB 服 务 器 查询客 户机 查询客 户机 外网工作人员 因特网因特网 防火墙汇聚路由器 交换机 局域网局域网 服务器 网管设备 内网工作人员 硬件支持：服务器、音箱、打印机、客户端计算机。 软件支持：操作系统软件、数据库软件。 应用软件：水库在线监测、水库监控方案。 网络支持：具备固定IP地址的INTERNET网络。 监控中心系统配置 系统构成及功能 监控中心基本配置示例（需根据实际建设要进行配置） 序 号 项目类别设备 1中心机房

3、信息汇集 平台 网络 设备 路由器 交换机 防火墙 网络管理 网络机柜 机房环境建设 服务器 设备 服务器 不间断电源（UPS） 软件 平台 服务器操作系统 Microsoft Windows Server 2003 企业版 数据库管理系统 Microsoft SQL Server 2000 SP4企业版 杀毒软件 序 号 项目类别设备 2客户端计算机 设备 应用计算机 音箱 移动维护计算机 网络打印机 软件 平台 客户端操作系统 M i c r o s o f t W i n d o w s X P Professional 杀毒软件 大 屏 幕 显 示 系 统 台式投影仪+幕布 大尺寸等离

4、子/液晶 电视 DLP拼接屏系统 系统构成及功能 二、水库在线监测、水库监控方案系统软件 系统构成及功能 序号功能模块子功能模块功能说明 1系统信息管理 1.用户管理模块 2.权限管理模块 1）系统具备授权管理、秘密保护功能，授予不同的操作员不同的级别与操作 管理权限。各部门、各级别管理人员可以通过网络访问管理系统进行相关信 息查询、管理。 2）系统管理人员可通过此模块对系统用户信息、权限进行管理。 2测点信息管理 1.测点信息管理 2.短息通知管理 对测点安装场地信息及测控终端信息、雨水情信息、照相机信息的管理。 3电子地图显示 1.全局显示 2.单个测点详细信息显示 3.测点位置编辑 1）

5、主界面以水库测点分布图为背景，直观显示各测点位置情况、水位、雨量 及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。 2）通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面，内容包括：测点的 基本信息及最新监测数据显示、即时召测功能。 4实时在线监测 1.信息列表显示 2.单个测点详细显示 3.远程设参 1）主界面为水库测点列表，直观显示各测点位置分别情况、水位、雨量及警 戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。 2）通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面，内容包括：测点的 基本信息及最新监测数据显示、即时召测、控制拍照功能。 5历史记录管理 1.监测记录管理 2.报警记录管理 1）可按测点、时间段

6、等条件对历史记录信息进行查询、Excel表格输出、打 印输出。 2）可按测点、时间段、报警类型等条件对报警记录信息进行查询、Excel表 格输出、打印输出。 6报表曲线管理 1.报表管理 2.曲线分析 1）可以按测点、时间段等条件生成（某一个时间段的时、日、旬、月、年） 水位报表，并生成Excel表格、打印输出。 2）以曲线的形式显示水位过程曲线。 7日志管理 1.系统信息管理日志 2.测点信息管理日志 3.短息通知日志 4.测点操作日志 5.参数设置日志 水库水雨情自动监测系统软件功能列表 系统构成及功能 水库监测系统软件特点 水库监测系统 可使用浏览器（B/S结构）、客户端软件（C/S 结

7、构登录通过网络（因特网、局域网）访问系统。 主界面以测点分布地图为背景，直观显示各测点 位置地理位置情况、测点状态，并以各种不同颜 色表示警戒状态。 提供多种组网支撑能力，方便灵活选择组网方式。 系统支持远程设置现场测点报警限值，可选择多 种信息上报或查询方式信息，报警信息提示，并 可向相关部门指定人员发出报警短息通知 。 可存储不少于三年的各种历史数据，数据存储间 隔可设置。 系统软件具有良好扩展性、兼容性和开放性，可为系统扩展升级、与其他平台系统数据共享提供规范性接口 。 系统构成及功能 水库监测系统软件界面示例 系统构成及功能 三、监测现场设备及传感器 低功耗测控终端 （RTU)DATA

8、-6311 主控箱 雨量筒雷达水位计工业照相机太阳能电池板 蓄电池 根据水库水雨情监测特点和需求，监测现场需配备的主要设备有：水库测控终端（RTU）， 用以采集传感器数据，并远程发送到监控中心；雨量传感器、水位传感器及工业照相机；太阳 能电池板及蓄电池，为测控终端和传感器供电。 系统构成及功能 雨量筒 测控 终端 水库测控终端 低功耗测控终端太阳能充电控制器 信号隔离部分、防雷部分模块 供电 部分 蓄电池太阳能电池板板 测量 设备 工业照相机水位计 GPRS/GSM 网络 无线 网络 现场设备集成结构图 系统构成及功能 水库监测终端功能 无线传输： 1）通过GPRS网络传输数据，终端具有长期在

9、线、即时通讯特点。 2）终端可同时与14个中心通信。 水位、雨量、照相机信息采集： 1）实时采集水位值、水位计故障（通、断）状态等信息，并可进 行水位计量程设定。 2）支持设置多级水位警戒线值，支持水位状态变化主动上报告警 信息，保障信息的即时性、高效性。 3）实时采集雨量信息，并可设置雨量的警戒数据信息。 4）警戒拍照：水位警戒报警时终端自动对现场拍照，并将照片传 输至中心系统； 定时拍照：可设定定时拍照时间间隔，终端自动拍照，并将照 片传输至中心系统。 支持主动上报（定时上报、报警上报） + 系统软件问询 1）主动上报：主动上报包括定时上报、告警主动上报，是指监测 点测控终端主动向中心发送

10、测点数据或照片。 2）系统软件问讯：远程召测包括定时召测、即时召测，是指监控 系统下发命令召测监测点水位数据或拍照。 历史记录存储、数据掉电不丢失、时钟保持功能。 远程操作与维护：设置参数、召测数据。 避雷保护功能 采取多级隔离、吸收措施，最大限度地避免雷击等过电压过电流 对测控器的破坏。 水库监测终端技术特点 适用环境： 工作电压：DC12V 温度范围：-25+70 湿度范围：相对湿度90%，无凝露95% 工作环境：无导电尘埃、无爆炸性、腐蚀性气体、无激烈震动、无 液体喷溅。 串行通信接口（RS232/485） 接口类型：RS232/RS485可选。 串口速率：30038400bit/S 数

11、据格式：8位数据位；1位停止位；1位起始位；无校验/奇校验/ 偶校验可设。 状态量（开关量）输入回路 输入信号类型：输入为不带电的开/合切换触点 测量精度：0.01% 模拟量输入回路 输入信号类型： 420mA电流信号 05V电压信号 采样频率：50Hz 最大不损坏输入范围： 输入电流：-20+30mA； 输入电压：-0.5+7V 测量精度：0.5% 系统构成及功能 GPRS低功耗测控终端 DATA-6311 GPRS低功耗测控终端(DATA-6311)是为满足水利水文行业遥测需求， 集数据采集、传输、存储功能于一体的遥测终端设备。它以高性能低功耗 ARM微控制器为核心，具备多个传感器接口和通

12、信接口，并内置GPRS传输 模块，功能全面，性能稳定可靠，特别适用于水库水雨情监测现场。 通信功能：支持GPRS、短消息、卫星等多种通讯方式；支持与多中心进 行数据通信；支持实时在线、定时唤醒两种工作模式。 采集功能：采集水位、雨量变送器的标准信号；采集流量计、脉冲表的 流量数据；采集水泵或阀门运行状态、设备供电状态和箱门开关状态。 图片抓拍功能：可外接工业照相机，进行图片抓拍。 控制功能：支持自动控制、远程控制水泵、阀门等控制设备。 远程管理功能：支持远程参数设置、程序升级。 报警功能：监测数据越限，立即上报告警信息。 存储功能：本机循环存储监测数据，掉电不丢失。 主要功能 硬件配置：6路P

13、I、4路DI、4路AI 、3路 DO、2路串口。 存储容量：4M。 供电电源：10V30V DC。 功 耗：待机电流0.1mA/12V； 在线电流6mA/12V； 发送电流60mA/12V； 实时在线平均电流10mA/12V。 工作环境：温度：-40+85； 湿度：95%。 安装方式：导轨式。 外形尺寸：145x100 x65mm。 系统构成及功能 水位计 雷达或超声波非接触式 雨量筒 工业照相机 雷达水位计是利用电磁波来探测水位的电子设备，水位 计发射出的电磁波经水面发射后，再次被水位计接收，通 过计算电磁波的传播距离即可精确确定水位值。雷达水位 计采用非接触式的测量方式，具有测量精度高、抗

14、干扰能 力强、不受温度、湿度、不受风浪影响、不需建造测井， 节省土建投资、法兰或螺纹连接，安装方便，液晶显示、 调试检修方便等特点。 测量范围：最大可达70m； 精度：3mm； 过程温度：-40100； 频率：26GHz； 过程压力：常压； 输出信号：RS485、420mA可选。 图片格式：彩色VGA（640*320）、彩色CIF（352*288）可选定 供电：直流5V，最大0.25A 串口速率：30019200bit/S 数据格式：8位数据位；1位停止位；1位起始位；无校验/奇校验/偶校验可设。 工作环境温度：-25+60 符合SL61-94水文自动测报系统规范、GB11831-89水文 测

15、报装置遥测雨量计、GB11832-89翻斗式雨量计国家标 准 承水口径：2000.6mm 测量降水强度：4mm/min 分辨率：型号：0.2mm（6.28ml,标 准)；0.1mm（3.14，定制） 误差：4% 输出信号：单干式舌簧管通断 工作温度：0-50 供电电源：5V、12V、24VDC 可根据监测现场情况选择投 入式水位计 系统构成及功能 监测站终端设备采用太阳能板浮充蓄电池直流供电 方式。为防止蓄电池电压过电或欠压现象，应配置相应 的充电控制器进行钳位控制。 太阳能供电系统 设备 功耗 抵御10 到20天 连续阴雨 蓄电池充 电时长 日照 指数 防止 过充 选配影响因选配影响因 素素

16、 技术要求： 1）蓄电池采用铅酸免维护可充电蓄电池。对于高寒地 区，应选用耐低温的蓄电池； 2）太阳能板采用单晶硅太阳能电池组件，最大工作电 压：17V，开路电压：21V。 太阳能电池板配置计算方法太阳能电池板配置计算方法 电池板配置功率（W）= 设备功耗（W）每天工作 时间（小时）1.2(安全系数)5小时(每天有效工作 时间) 0.6(充电效率) 蓄电池配置计算方法蓄电池配置计算方法 蓄电池配置容量（Ah）= 设备功耗（W）每天工作 时间（小时）阴雨天(天数)设备供电电压(V) 0.6(供电效率) 系统构成及功能 GPRS流量统计 通讯平台及系统运行分析 监测点采用中国移动公司GPRS网络， 监测终 端内配置一张开通GPRS功能的SIM卡。 internet 监控中心 Internet网络具有固定IP 传输间隔GPRS月流量 10分钟100M 30分钟50M 运行费用 月运行费用 = （监控中心宽带月租 + 固定IP月租） + 单个测点数据卡月租测点数量 系统构成及功能 GPRS 案例展示 案例展示 案例展示 系统技术先进性 实用、低成本 本系统在设计理念上，将图像这种最直观的信息集成到传统的水位、雨量信息采集设备 中，从而形成水位、雨量、图像等综合信息采集、传输一体化的终端设备。此