物聯(lián)網(wǎng)傳感控制平臺
整合信息采集資源,充分利用物聯(lián)網(wǎng)和移動終端技術(shù)提升信息感知能力,通過水、雨、旱情信息采集點、視頻監(jiān)視點、工情監(jiān)控點等建設(shè),提高覆蓋率和采集要素,增強(qiáng)水利系統(tǒng)水文、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水土保持、重要水利工程等信息采集與工程監(jiān)控能力,建成水利物聯(lián)網(wǎng)智能感知平臺 。
平臺架構(gòu):
該平臺主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)從采集、傳輸、處理、整編、分析,到數(shù)據(jù)推送的一系列規(guī)范化數(shù)據(jù)服務(wù)。縱橫向進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動化傳感或人工方式的采集、視頻資源等共享和信息化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與安全體系建設(shè)。
硬件集成:
(1)水雨情采集
充分利用物聯(lián)網(wǎng)和移動終端技術(shù)提升信息感知能力,整合信息采集系統(tǒng),提高移動和自動采集的數(shù)量及占比,建成覆蓋全面、布局合理、功能齊全、高度共享的多元化智能采集體系,提高水利信息的完備性、真實性和時效性,逐步滿足精細(xì)化業(yè)務(wù)管理及水利智能應(yīng)用的要求。
◆ 水位采集
1)浮子式水位計
浮子式水位計用于觀測江河、湖泊、水庫、水渠、地下水等水體水位的變化,并將這種變化通過機(jī)械編碼的方式轉(zhuǎn)換為開關(guān)數(shù)字量輸出,可供水文站網(wǎng)、防汛、水資源、水環(huán)境監(jiān)測以及相關(guān)科研部門進(jìn)行水位數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、顯示、記錄和存儲等。
浮子式水位計適用于具有垂直水位測井的水位觀測站,執(zhí)行GB/T11828.1-2002《水位測量儀器 浮子式水位計》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2)壓力式水位計
壓力式水位計用于江、河、湖、海、地下水的水位測量。既可以通過自身液晶屏顯示當(dāng)前水位獨立使用,也可以通過其數(shù)字網(wǎng)絡(luò)輸出將數(shù)據(jù)發(fā)送到其它終端設(shè)備。
本前端傳感器采用陶瓷電容材質(zhì),克服了傳統(tǒng)壓阻式傳感器易損壞、漂移大和使用壽命短的弱點,10倍量程的過載能力更是保證了使用過程中絕不會因為超量程而損壞。其輸出信號與外界水位壓力成線性關(guān)系,去掉了傳統(tǒng)的通氣管,采用外部氣壓計測量大氣壓,實現(xiàn)大氣壓力的電子補(bǔ)償,同時對水位換算進(jìn)行溫度補(bǔ)償和溫度率定,確保全溫度范圍內(nèi)水位測量誤差不超標(biāo)。
3)雷達(dá)式水位計
雷達(dá)式水位計采用雷達(dá)波測量到水面的距離,不受溫度、濕度、風(fēng)速、降雨等環(huán)境因素影響,同時由于以非接觸方式測量水位,亦不受水體影響,是水位測量理想的設(shè)備。
雷達(dá)水位計配備一個發(fā)射雷達(dá)波天線,俗稱“探頭”。從外觀上看,探頭的形狀有喇叭型、錐形、平面型。發(fā)射波束的形狀都為喇叭型。雷達(dá)水位計電路部分位于探頭上部,與探頭封裝為一個整體,總長度約 20-50 厘米不等,有電源線和數(shù)據(jù)線引出,信號傳輸支持RS-232、RS-485、4-20mA模式輸出。適用于河流、明渠、水庫、調(diào)壓塔(井)水位、潮位、城市供水、排污水位等多方面監(jiān)測。
4)聲波式水位計
聲波式水位計是反射式水位計的一種,通過聲波遇不同介面反射的原理來測定水位,分為氣介式和水介式兩類。氣介式以空氣為聲波的傳播介質(zhì),換能器置于水面上方,由水面反射聲波,根據(jù)回波時間可計算并顯示出水位。儀器不接觸水體,完全擺脫水中泥沙,因此不受流速沖擊和水草等不利因素的影響。水介式是將換能器安裝在河底,向水面發(fā)射聲波,因此聲波傳播速度高,距離大,也不需要建測井。兩種水位計均可用電纜傳輸至室內(nèi)顯示或儲存記錄。
聲波式水位計適用于江河、湖泊、水庫、河口、渠道、船閘及各種水工建筑物處水位測量。
聲波式水位計信號傳輸支持:RS-232、RS-485、TTL電平、4-20mA模式輸出、并行口輸出、電流環(huán)輸出等多種方式。
◆ 流速采集
1)旋槳式流速儀
旋槳式流速儀是一種在水文測驗中進(jìn)行流速測量的常規(guī)通用型儀器,廣泛適用于水文測驗、水利調(diào)查、農(nóng)田灌溉、徑流實驗等,亦可適用于水電、環(huán)保、礦山、交通、地質(zhì)、科研院所、市政等行業(yè)或部門進(jìn)行相關(guān)流速或流量的監(jiān)測。符合GB/T 11826-2002《轉(zhuǎn)子式流速儀》等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。
2)雷達(dá)流速儀
雷達(dá)流速儀采用多普勒原理,通過對準(zhǔn)被測水面發(fā)射雷達(dá)波波束,雷達(dá)波束接觸到水面時,返回信號到雷達(dá)天線,返回的波束包含著目標(biāo)移動時產(chǎn)生的頻率移動信息,并且頻率移動的數(shù)值正比于目標(biāo)的運動速度,得出測量值。
雷達(dá)流速儀不受溫度、濕度、降雨、水深、渾水、水面漂浮物影響,非常適合高水和特殊水情下的流量測驗;同時傳感器不與水流接觸,可懸掛安裝,在野外可以置于高處進(jìn)行比較好的防盜防破壞保護(hù)。可廣泛應(yīng)用于野外河道、渠道、排水管道等領(lǐng)域,適合于各種水質(zhì)。
◆ 雨量采集
1)翻斗式雨量計
翻斗式雨量計是一種水文、氣象觀測儀器,用于觀測自然界降雨量,并將一定的降雨量轉(zhuǎn)換為開關(guān)信息量輸出,以滿足信息傳輸、處理、記錄和顯示的需要。
本翻斗式雨量計符合以下標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范:SL21-2006《降水量觀測規(guī)范》、GB/T11831-2002《水文測報裝置遙測雨量計》、GB/T11832-2002《翻斗式雨量計》、SL61-2003《水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。
◆ 積淹監(jiān)測
1)積淹監(jiān)測系統(tǒng)
道路積淹系統(tǒng)主要針對下穿橋、隧道、道路進(jìn)行實時的水位監(jiān)測,同時積水下穿橋現(xiàn)場能夠起到警示作用。系統(tǒng)由中心監(jiān)控系統(tǒng),各個監(jiān)測站組成。
監(jiān)測站主要監(jiān)測道路、隧道、下穿橋?qū)崟r的水深數(shù)據(jù),當(dāng)水深達(dá)到警戒水位時,攝像頭自動抓拍積水現(xiàn)場照片,通過無線方式上傳至中心站。在隧道外部,通過聯(lián)動預(yù)警顯示屏實時顯示隧道內(nèi)部積水深度,通過號角喇叭播報積水深度,同時達(dá)到警戒水位,警示燈閃爍提示行人和過往車輛。
中心監(jiān)測系統(tǒng)通過平臺軟件,接收并處理由監(jiān)測站發(fā)來的數(shù)據(jù),根據(jù)需要給決策者提供相應(yīng)的技術(shù)信息。同時,系統(tǒng)通過WEB發(fā)布實時信息,通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就能夠看到積水的實時深度,能夠看到隧道積水現(xiàn)場照片。通過平臺軟件,可以在地圖上看到各個監(jiān)測點所在隧道位置,可以為人員和車輛導(dǎo)航行駛路徑,同時通過平臺可以自由的設(shè)定聯(lián)動預(yù)警顯示屏顯示內(nèi)容、語音播報內(nèi)容和警戒水位。本設(shè)備符合水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約SL651-2014和GB/T 11828.5-2011《水位測量儀器標(biāo)準(zhǔn)》
◆ 水質(zhì)采集
1)浮標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)
本浮標(biāo)水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)可支持各種各樣的儀器,包括多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀、水文動力學(xué)儀、在線營養(yǎng)鹽分析儀、氣象儀、光輻射傳感器和雨量計等,采用了特殊材料、太陽能供電技術(shù)、野外監(jiān)測技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和通訊技術(shù),結(jié)合豐富的野外運行和維護(hù)經(jīng)驗而制造的監(jiān)測系統(tǒng)和現(xiàn)代化的水體監(jiān)測手段。
可配置水質(zhì)參數(shù):水溫、PH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、COD、BOD、TOC、DOC、硝酸鹽、亞硝酸鹽、TSS、UV254、NO2-N、色度、指紋圖和光譜報警、壓力、氨氮、葉綠素a、藍(lán)綠藻、磷酸鹽、鹽度、氯化物、氟化物等。
可配置氣象參數(shù):風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓、濕度等。
可配置浮標(biāo)參數(shù):艙內(nèi)溫度、艙內(nèi)濕度、工作電壓、系統(tǒng)電量、經(jīng)度、緯度、艙蓋狀態(tài)、密封艙漏水狀態(tài)等。
2)微型水質(zhì)自動監(jiān)測箱
本微型水質(zhì)自動監(jiān)測箱,用于河道、濕地、景觀水體水質(zhì)自動監(jiān)測,設(shè)備具備完善的太陽能供電、市電供電、蓄電池供電、防雷、防低溫、接地、密封、保暖、有線(無線)網(wǎng)絡(luò)通訊以及氣象五參數(shù)監(jiān)測功能,適用于用占地面積有限、地理情況復(fù)雜、供電難度大的項目,設(shè)備生產(chǎn)施工建設(shè)周期較短、投資小、可廣泛布點的水站建設(shè)。
3)小型水質(zhì)自動監(jiān)測站
小型水質(zhì)自動監(jiān)測站是由水質(zhì)分析單元、采水單元、配水單元、數(shù)據(jù)采集控制傳輸單元、輔助單元和小型站房等組成。小型水質(zhì)自動監(jiān)測站可以根據(jù)不同需求組成網(wǎng)絡(luò)化的水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng),可按設(shè)定采樣周期對水質(zhì)進(jìn)行自動監(jiān)測。小型水質(zhì)自動監(jiān)測站采用定制的可移動式檢測倉,無需建設(shè)固定站房,建設(shè)周期短,可實現(xiàn)便捷搬遷;小型水站占地少、能耗低,外型美觀、與環(huán)境協(xié)調(diào),建設(shè)投資少。
◆ 閘泵控制
1)閘門開度儀
閘門開度儀用于觀測各種平板閘門開啟高度的變化,并將這種變化通過機(jī)械編碼的方式轉(zhuǎn)換為開關(guān)數(shù)字量輸出,可滿足相關(guān)部門對閘位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、處理、記錄和顯示等的需要。也可適用于弧形閘門、人字閘門等,但其所反映的不是閘門實際開度,需通過軟件對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后使用。
2)閘泵自動測控
中小型閘泵自動控制系統(tǒng)是集信息采集、自動控制、通訊與網(wǎng)絡(luò),視頻監(jiān)視等功能為一體的設(shè)備(含嵌入式程序),可廣泛應(yīng)用于小型泵站、水閘等中小型自動監(jiān)控系統(tǒng)。
設(shè)備以中小型閘泵自動控制器為核心,由電源模塊、信息模塊、輸入輸出模塊、總線接口模塊、觸摸屏模塊、前端執(zhí)行機(jī)構(gòu)、保護(hù)部件、嵌入式程序等組成。系統(tǒng)能夠適應(yīng)閘泵現(xiàn)場惡劣的運行環(huán)境,功能完善、操作簡便,可擴(kuò)充性強(qiáng),具有友好的人機(jī)界面,并可根據(jù)用戶不同需求實現(xiàn)閘泵控制的個性化定制功能,滿足監(jiān)控與調(diào)度的要求。
◆ 墑情監(jiān)測
土壤墑情監(jiān)測是采用頻域反射原理研發(fā)出品的一種操作簡便,可快速測量土壤水分含量(土壤容積含水量)的專業(yè)儀器。
對于淺表層土壤只需將探頭插入土壤,將信號輸出電纜接至數(shù)據(jù)采集器的模擬通道或監(jiān)測儀表,數(shù)秒鐘便可讀取土壤含水量。對于深層土壤的測量,將探頭埋入預(yù)定位置即可進(jìn)行定位監(jiān)測。 也可選用儀器的專用延長工具,測量1米或更深深度的土壤含水量。
◆ 安全監(jiān)測
1)滲壓監(jiān)測
振弦式孔隙水壓力計(滲壓計)適用于長期埋設(shè)在水工建筑物、基巖內(nèi)或安裝在測壓管、鉆孔和壓力容器內(nèi),測量滲透水壓力或液體液位,并同時內(nèi)置熱敏電阻,測量埋設(shè)點的溫度。
2)位移監(jiān)測
電阻式(也稱電位器式)位移計可直接埋設(shè)在水工建筑物及其它結(jié)構(gòu)的混凝土內(nèi),也可安裝在建筑物表面,可在惡劣環(huán)境下長期監(jiān)測結(jié)構(gòu)裂縫和接縫的開合度。用于混凝土面板壩、堆石壩的脫空位移監(jiān)測及周邊縫、基巖軟弱夾層兩側(cè)巖體的錯動等雙向及三向裂縫監(jiān)測。
3)土壓監(jiān)測
振弦式介質(zhì)土壓力計適用于長期測量土石壩、土堤、邊坡、路基等結(jié)構(gòu)物內(nèi)部土體的壓應(yīng)力,是了解被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部土壓力變化量的監(jiān)測設(shè)備,并可同步測量埋設(shè)點的溫度。
4)應(yīng)變監(jiān)測
振弦式鋼板應(yīng)變計,適用于長期布設(shè)在水工建筑物或其它建筑物的鋼結(jié)構(gòu)上,測量鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力,內(nèi)置溫度傳感器可同時監(jiān)測安裝位置的溫度。
(3)視頻監(jiān)視
隨著數(shù)字水利、智慧水利時代的到來,視頻通信技術(shù)也在水利行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。通過在閘門、重要水工建筑物以及河道、控制室、配電室等重要工程區(qū)域位置布設(shè)的圖像監(jiān)控點,可形象反映水流情況、重要水工設(shè)施的運行狀態(tài)、水環(huán)境等情況,也可及時對可能或正在發(fā)生的汛情、旱情、險情、災(zāi)情進(jìn)行動態(tài)監(jiān)視,隨時了解現(xiàn)場情況,以便采取相應(yīng)的預(yù)防和補(bǔ)救措施確保水利設(shè)施安全運行,提供了強(qiáng)有力的現(xiàn)場畫面支撐。
◆ 筒型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
適用于河道、水庫、水工戶外、湖泊等要求高清畫質(zhì)且夜晚光線較暗或無光照的場所。
◆ 球形網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
紅外網(wǎng)絡(luò)高清智能球的種種特性使之可應(yīng)用于大范圍監(jiān)控的場所,如:河湖、水庫、港口、水工、泵房、景區(qū)、外圍場所等。
◆ 紅外水尺讀取球機(jī)
內(nèi)置水尺讀取智能算法,自動讀取標(biāo)準(zhǔn)水位尺,獲得水位數(shù)據(jù)
可外接雨量計,組成水雨情遙測站
(4)無人機(jī)巡視
無人機(jī)巡視系統(tǒng)主要由無人機(jī)、遙控站、指揮與管制鏈路以及搭載的傳感部件組成的系統(tǒng)。無人機(jī)搭載傳感器不同,得到的數(shù)據(jù)成果也不同?纱钶d攝像機(jī)、相機(jī)、激光雷達(dá)等一種或幾種不同傳感器設(shè)備,可同時得到影像、照片和激光雷達(dá)點云等不同數(shù)據(jù),結(jié)合GPS、慣導(dǎo)系統(tǒng)可快速進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接和轉(zhuǎn)換?蓱(yīng)用于水利遙感測繪、防洪減災(zāi)、河道監(jiān)管、水環(huán)境監(jiān)測、水土保持等領(lǐng)域。