压力传感器监测系统方案

创造智慧生活压力传感器监测系统方案（窨井液位监测）目录TOC\o"1-3"\h\u221851.背景 3114132.技术方案 3128742.1.监测系统设计 326072.2.系统逻辑架构 323382.3.系统工作要求 4295232.4.系统特点 4201802.5.通讯 4165233.产品介绍 5100863.1.压力水位计 594103.2.窨井官网设备产品介绍 694924.压力传感器安装设计 8205715.数据展示平台 10188176.流量监测系统配置清单 11背景近年来，由强降雨引起的城市市政排水官网存在大量积水的现象时有发生，且有愈演愈烈的趋势，随之而来的诸多效应中，有许多因素加剧了汛期街道积涝的情况。另外随着城市人口资产密度的提高，同等淹没情况下损失增加；且城市的中枢作用使得次生影响和间接损失加大，严重时可能造成重大的经济损失和人员伤亡，目前我国城市抗涝形势非常严峻。而sourceType":"article","sourceId":"338169859"}"市政排水管网是城市的地下生命线，具有流量变化大、流态复杂、水质恶劣、设备安装环境差等特征。对其流量监测可为解决sourceType":"article","sourceId":"338169859"}"城市内涝、管道破损、管道淤堵提供基础数据，为城市管网运行维护提供依据。同时系统的研究城市管网流量，可系统掌握管网运行状况，为排水管网改造、新建提供具体的数据支持。而因市政管网的特殊性，需要根据实际需要，选择适合的流量监测设备以持久获得准确的流量数据，尽量降低设备维护量。技术方案监测系统设计城市排水管网信息化监测系统是以流量监测仪器为核心，运用现代传感技术、自动测量、自动控制技术、计算机应用技术、以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。本系统主要由：流速传感器部分、水位传感器部分、数据处理主机、数据传输系统、应用层等部分组成。传感部分是信息化的基础，主要实现城区水雨情采集和排水过程监测监控。测量主机主要实现站点编辑、断面输入、各类数据汇集、存储、管理和计算。远程传输系统主要是通过RTU所进行的数据传输功能，对所关心的数据进行上传至数据中心，应用层在信息资源中心的基础上提供综合信息服务、工程运行维护管理和信息展示等功能，为城市排水防涝工程调度提供科学依据。系统逻辑架构系统逻辑结构由下至上分为数据采集层（城市水文排水管网流量在线监测系统由现场采集单元、数据处理单元（测量主机）、通信网络和监控中心数据服务平台组成。首先由声学多普勒流量计测量流体流速、水位、水温和流量，遥测终端RTU将数据通过3G/4G/GPRS/SMS网络传输至流量监测中心，监测中心结合相应的监控及分析软件可实时对现场数据可视化监测，实现系统运行无人值守、有人管理的模式。如下图3-1所示。图2SEQ图\*ARABIC\s11系统逻辑架构图系统工作要求本项目建设重点是城市排水管网流量监测，针对城市排水管网流量监测要求如下：城市排水管网流量监测系统设计合理、可靠、实用、经济，运行维护简单方便，满足流量的实时连续监测和远程监控的要求，便于管理人员能够及时准确地掌握其管网排水水流量状况，实现流量自动实时监测、远程监控的目的。系统特点该系统是根据城市污水流量监测要求量身定制的一套在线监测解决方案，方案具备科学合理性、前瞻性和可扩展性、符合实际需求且操作性强等特点。通讯GPRS/3G/4G无线网络通讯技术和城市窄带物联网技术已经非常成熟，完全可以满足本项目数据通讯的需要，所以信息采集与传输系统的通信网络选择GPRS/3G/4G无线网络通讯和城市窄带物联网结合的方式进行。产品介绍压力水位计H5110-DY型压力式水位计是一款适用于水利水情行业监测地表水、地下水水位和水温的压力式水位计，采用高稳定性感压元器件进行静水压力与水深关系换算，传感器输出信号经过精密信号调理，由微处理器进行全数字化的线性校正和温度补偿后，得到稳定的、高精度的水位和水温值。产品采用RS485通信接口，采用标准的MODBUS-RTU通讯协议，可以同时检测水位、水温、压力、时钟、电池电量、存储数据等多种参数。产品内部集成大容量存储芯片及高容量锂电池，高精度实时时钟，具有自动定时存储功能，产品的微功耗设计大大延长了内部锂电池的使用寿命，适合长期的水位水温监测应用。功能特点高稳定性液位测量传感元件，长期稳定性好产品同时带有电源反接保护及浪涌电压保护RS485标准MODBUS-RTU协议，可在DCS或PLC系统中使用低功耗特性，全速工作时，耗电量约4mA，在外部电池供电时优势突出可选配独特的空滤装置防止大气补偿毛细管内结露、堵塞技术参数主要性能指标量程0～2mH2O300mH2O用户指定量程，工厂校准测量精度0.1％F·S、0.5％F·S、0.25％F·S可选分辨率0.005％F.S长期稳定性0.1%F.S/年过载能力5XF.S温度特性零点温度系数0.005％F·S/℃满量程温度系数0.005％F·S/℃补偿温度0～50℃工作温度-20～85℃贮存温度-40～125℃电气特性供电电压9～30V通信接口保护（2KV）浪涌电压负载能力128个变送器节点输出方式RS485接口MODBUS-RTU协议绝缘100MΩ@50V机械特性传感器寿命107次满量程压力循环接液材质氧化铝陶瓷镀金密封圈材质氟橡胶外壳材质316L不锈钢（可选钛合金）电缆材质聚安脂重量约300克环境特性振动20g

20～5000Hz冲击20g

11ms防护等级IP68防爆等级ExiaⅡCT6空气滤清器防护等级IP67窨井官网设备产品介绍窨井内通常阴暗潮湿、有大量危险腐蚀性气体、无法市电供电、信号质量较差等，对监测设备物理防护和长期维护要求较高。H5110-H是具备水位/流速流量/水质要测采集和无线通讯功能于一体，可以长期在窨井环境稳定工作的智能采集传输终端设备，非常适合窨井监测环境下使用。产品功能一体化设计：高度一体化设计，集成RTU模块、大容量电池仓和安装辅助结构于一体脱离电脑调试：可直接通过本地蓝牙APP或平台对采集器和传感器进行端到端管理，包括配参、读数、召测等内置电池组：支持内置最大1200WH可充电池组或1368WH一次性电池组全天候监测：低水位、高水位甚至水位顶托环境，设备均可以正常进行数据采集和存储高防护等级：有效应对窨井下阴暗潮湿、高腐蚀性水汽环境对设备的侵蚀，能够在恶劣环境下长期稳定工作边缘计算算法：支持多种边缘计算算法，有效应对多种恶劣环境对设备测量数据的影响，切实保障数据的完整性和趋势的一致性技术参数压力传感器安装设计压力式液位站固定方案现场窨井内采用空心不锈钢金属管、金属管采用金属抱箍固定在井壁上金属管上方距离井口10-20cm方便将压力式水位计投入管内、金属管下方距离窨井底部预留5cm距离防止压力液位计探头底部触底导致淤泥堵住压力探头降低压力探头灵敏度。遥测终端机固定件采用膨胀螺丝固定在井壁距离井口30-40cm压力式液位站安装方案将传感器设备航空头涂抹一圈油脂接在窨井综合采集仪上对应的航空插头处（压力传感器默认为channel1）航插内部为卡扣形式当听到或明显感到卡扣锁紧即可，将设备上端sim卡盖打开后将NBsim卡放入将综合采集仪的防尘盖螺纹部分涂抹油脂，在传感器接口与综合采集仪接口处涂抹防水油脂防止井下潮湿环境长期对设备影响，综合采集仪设备上盖部分未使用的传感器接口需要使用防尘盖密封，将窨井综合采集仪挂扣在固定在井壁上的采集仪固定件，采集仪把手上采用不锈钢包塑钢丝绳将钢丝绳环绕固定在井壁上的金属固定件，防止误操作导致设备掉落井下。将压力探头投入固定在井壁的不锈钢空心金属管内，将压力传感器缓慢自然的伸入金属管的最下端（即距离井底5cm高度处）使用轧带固定好上方线材防止线材掉落井内。压力液位计窨井安装示意图液位站安装注意事项选择安装地点的时候要保证压力探头置于水底且避免水底过多淤积、漩涡和水生植物的影响而测量出错，为防止水底流动导致探头位置在水中无法固定的情况，可采用pvc管固定井边，通过底部开孔方式来隔绝大部分外接干扰因素。安装时需将H5110压力水位计垂直放置在被测水体中，保证水位计探测深度在测量量程内；安装点的选取应该遵循以下主要的原则：（1）测量断面无持续强筋水流；（2）渠道顺直、渠基固定、断面规则稳定，便于设备安装；（3）水流平顺均匀，不受漩涡、闸门启闭和渠系建筑物壅水影响；需要注意若窨井盖为内部凸型结构需要根据现场情况将固定背板安装在距离井口更下端部分，防止凸起部分压住设备天线。压力式液位计调试方案现场将压力传感器的航空头接到综合采集仪的调试口上（默认channel1），现场通过蓝牙app进行召测,远程可通过web页面下发任务召测实时数据，产看当前流量计实时数据情况。观察液位数据是否符合现场，若液位存在偏差需要将设备拿出水面现场通过蓝牙app进行“零点水位校准”或者通过web页面远程下发命令进行“零点水位校准”并配置相应的安装高度（若按照金属管底部距离井底为5cm固定时，安装高度为5cm）。盖井之前使用蓝牙app或者通过web页面远程召测一组实时数据查看当前环境下NB信号情况。数据展示平台数据展示平台软件安装于管理站专用服务器上，提供水位、流速、流量、电池电压等数据展示，同时提供基于WEB方式的浏览、查询及数据统计等功能。平台数据展示示意图如下图所示：压力传感器监测系统配置清单监测类型设备清单技术参数数量单位流量监测站H5110-DY压力传感器水位一