一、系统建设内容
监测预警平台:升级改造海淀区水务局中心站,升级完善现有监测预警平台;
站点网络建设:建设完成后系统共有33个测站。其中原址新建自动雨量站16个,增设雨量站8个,沿用原雨量站2个;新建自动雨量水位站8个,沿用原自动雨量水位站1个。
二、系统组网
系统主要采用高度集成、技术成熟稳定的采集设备,由GPRS/GSM自动雨量站、GPRS/GSM自动水位站,GSM(GPRS/SMS)通信网络以及区中心站组成。
系统采用了自动监测进行降雨雨量、水位数据的快速收集和上报,其通信系统可采用GSM(GPRS/SMS)通信方式,中心站使用数据接收软件通过GPRS/GSM短信等多通信信道接收数据,并支持基于网络的数据远程查询。
三、设备功能与指标
水位(雨量)自动监测站具有自动进行雨量水位数据智能采集、存储和传输功能,数据通过GSM(GPRS/ SMS)发送至中心站。由HY.YDJ-01型水文水资源测控终端机、水位传感器(翻斗式雨量计)以及电源系统组成。水位传感器支持超声波水位计、雷达水位计,或者压力式水位计以及浮子式水位计。
(1)测站总体功能:
一体化结构,体积小,安装简便,具有可靠良好的防雷措施设计;
采用太阳能供电方式,在无日照情况下,能保证正常工作 30 天;
水位传感器分辨力为 1cm,降雨量传感器的分辨力为 0.5mm;
水位站能连续测得各次峰、谷和完整的水位变化过程;
按水位观测规范标准 RTU 存储一年以上带时间标签的水位数据;
支持 GPRS/SMS 通信方式,并可任意设定其一种或二种进行数据通信,支持省、县多中心(即接收站)发送,每中心均支持主备信道自动切换;
GPRS/SMS 支持自报、自报-确认、召测应答三种通信方式,三种通信方式可混合组网;
支持掉电、休眠、永久在线三种电源管理模式;
测站支持远程唤醒,响应中心命令。在休眠状态下,中心可以随时唤醒测站进行数据采集、读取任意时段自记数据或修改监测站配置信息等工作;
可实现对设备电源电压及工作环境温度及系统状态信息的实时监测。
(2)详细配置
水位雨量站(含水位计、GPRS/SMS通信方式)
序号 | 名称 | 备注 |
1 | 翻斗式雨量计 | |
2 | 雷达水位计 | |
3 | 数据采集终端RTU | |
4 | GPRS通讯模块 | 集成在RTU内 |
5 | 太阳能板 | 标配 |
6 | 蓄电池 | |
7 | 充电控制器 | |
8 | 避雷器 |
(3)主要技术指标
①雨量传感器-
承雨口内径:Φ200+0.6mm
分辨率:0.5mm
雨强测量范围:0~4mm/min
允许通过最大雨强:8mm/min
计量误差:≤±4%
环境温度:-10℃~+50℃
环境湿度:湿度<95%(40℃)
平均无故障工作时间:40000h
②数据采集设备与通信设备
具有自动采集雨量参量的功能;
采用增量控制、定时控制两种数据发送机制,增量阈值,定时周期可任意配置;
支持GPRS/SMS 通信方式,并可任意设定其一种或二种进行数据通信,支持省、县、水文和气象多中心(即接收站)发送,每中心均支持主备信道自动切换;
具有定时自检发送、死机自动复位、站址设定、掉电数据保护、实时时钟校准、现场显示、设备测试等功能;
能存储不少于5 年的测站数据,存储容量不小于4MB;可接受中心管理,与中心实现双向通信;
支持远程唤醒、远程诊断、远程设置、远程维护等,中心可以随时唤醒终端机进行数据采集、读取任意时段自记数据或修改监测站配置信息等工作;
具有良好的抗雷击能力;
具有先进的抗干扰措施,使设备在较强的外界干扰环境下仍能稳定、可靠地工作;
设备采用太阳能浮充的蓄电池(锂电)供电;
模拟量采集精度:≤0.1%F.S;
设备平均无故障工作时间:MTBF>80000h;
工作温度:-30℃~+60 ℃,湿度:0~90%;
具有充放电控制功能,可对蓄电池充、放电过程实施有效控制(如进行过充保护、欠压保护等),以有效延长电池寿命,保证系统正常运行;
具有低电压保护模式和告警功能;
具有每日定时向接收中心报送本身工作状态(电池电压、环境温度)的功能。
③通信传输-GPRS通讯模块
工作频率:支持双频GPRS/GSM,符合ETSIGSMPhase2+标准;
协议:支持TCP/IP,标准的AT命令集;
发射频率:2W(900MHz)/1W(1800MHz);
功耗:≤150mA(工作),≤10mA(空闲);
电源:+5V~+35V;
频率误差:≤0.1ppm;
数据接口:RS232/RS485;
工作温度:-25℃~+60℃。
④太阳能电源供电
采用太阳能板浮充蓄电池直流供电方式。太阳能板和蓄电池的容量以及充电控制器,能保证在至少45天连续阴雨天气(无日照)情况下,能维持设备正常工作。
蓄电池采用可充电锂电池(定制),其主要技术指标为:
电压:3.6-4.2V
容量:16AH(雨量站)、40AH(雨量水位站)
太阳能板主要技术指标为:
功率5W(雨量站)、20W(雨量水位站)
⑤雷达水位计:
1、量程:30m
2、测量精度:±3mm
3、发射角:最小12度
4、天线:直径98mm不锈钢316L喇叭/PTFE振子
5、固定法兰盘:DN100不锈钢
6、频率范围:26GHz
7、信号输出:4~20mA
8、电 源:两线制HART通讯
9、外壳/防护等级:不锈钢316L/IP67
10、过程温度:-40~130°C
11、显示屏可看回波曲线,带虚假回波过滤功能
水位(雨量)自动监测站结合地形和环境,可采用两种安装形式:河岸一体立杆安装和借助岸边或坝前设施安装方式。
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