灌區(qū)量測水監(jiān)測系統(tǒng)
項目背景
近年來，人們的生活水平得到了明顯的提高，對各種資源的需求量也在逐漸加大，其中，對水資源的需求量尤其明顯。水資源不僅在人們的生活中起著關(guān)鍵作用，也是農(nóng)業(yè)灌溉中不可或缺的一部分，因此，我國的水資源嚴(yán)重短缺，這就要求人們無論在各個方面都要節(jié)約用水。然后，我國在農(nóng)業(yè)的灌溉方面存在著嚴(yán)重浪費水資源的情況，優(yōu)于農(nóng)民的思想意識落后，以及灌溉設(shè)施等的不足，并沒有做到節(jié)水灌溉。
在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，水利灌溉是為關(guān)鍵的一部分，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的影響。隨著社會的不斷發(fā)展，我國的人口數(shù)量越快越多，降低了資源的人均占有率，同時，由于水資源的短缺，使得我國可用于農(nóng)業(yè)的灌溉總水量也越來越少。因此，對于我國 的灌溉設(shè)備，通過對水資源利用率的不斷提升來改善農(nóng)業(yè)水利是管理。另外，我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式正在由個體經(jīng)營向規(guī)模化、集約型經(jīng)營轉(zhuǎn)變，因此在這種大環(huán)境之下，農(nóng)業(yè)水利灌溉工程建設(shè)的加強是必然趨勢。
系統(tǒng)簡介
我們灌區(qū)信息化系統(tǒng)主要是由感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、系統(tǒng)應(yīng)用層等部分組成。通過無線技術(shù)、感知層技術(shù)與新型應(yīng)用的有效結(jié)合，可以用于各種數(shù)據(jù)的傳送，充分滿足灌區(qū)監(jiān)測站間的物與物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)科學(xué)、及時和準(zhǔn)確的調(diào)配灌溉用水，達到節(jié)水，高產(chǎn)、的目的，保證了系統(tǒng)的，也為灌區(qū)水資源的管理提供了基礎(chǔ)、有效的數(shù)據(jù)，提高了企業(yè)的管理水平和生產(chǎn)效率。
主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
1.雷達流速儀
產(chǎn)品特點：
防水、防結(jié)露、防雷設(shè)計，適用于各種野外環(huán)境；
進口平面微帶雷達非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應(yīng)復(fù)雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；
快速測量，數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；
測量運行和休眠模式相結(jié)合；
雷達發(fā)射波束角小，準(zhǔn)確度高，不易受外界影響；
結(jié)構(gòu)小巧，功耗低，安裝方便、易維護；
配套控制器遠傳設(shè)備，可輕松對接現(xiàn)有水文遙測系統(tǒng)；
寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；
獨有渠道流速模型，測量精度更高。
技術(shù)參數(shù)：
測量范圍
0.01~20m/s
測量精度
±0.01m/s
雷達垂直傾斜角修正
自動修正
流速方向識別
雙向
雷達頻率
24GHz
有效距離
0~40m
供電范圍
12 VDC
輸出接口
RS485
功耗
＜1W
工作溫度
-10~60℃
存儲溫度
-20~70℃
相當(dāng)濕度
0~95%RH
防護等級
IP67
雷達水位計
測量范圍
40m
測量精度
±3mm
分辨率
1mm
天線發(fā)射角度
(水平和垂直，3dB）12°
發(fā)射頻率
24GHz
輻射功率
7~25dBm可調(diào)
數(shù)據(jù)接口
RS485(Modbus)
功耗
≤1W
供電電源
DC 6V~24V（典型值：12V）
外殼材質(zhì)
鋁合金
工作溫度
-25~70℃
防護等級
IP68
安裝方式
支架/抱箍
產(chǎn)品尺寸
159.6mm*95mm*40mm（長*寬*高）
原理
調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）雷達測距
遙測終端機
產(chǎn)品特點：
通信功能：支持GPRS，短消息，衛(wèi)星，433，以太網(wǎng)等多種通信方式。
工作模式：支持實時在線以及定時喚醒等工作方式。
采集功能：水位，雨量，溫濕度，水文，流速，流量，風(fēng)速風(fēng)向，閘位，電池電壓等數(shù)據(jù)，其它傳感可定制。
圖片抓拍功能：支持4個工業(yè)相機抓拍上傳。
遠程管理功能：支持遠程配置，遠程升級，遠程重啟等遠程維護功能。
報警功能：水位雨量，門限報警。
存儲功能：自帶flash存儲以及TF卡，可存儲歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，數(shù)據(jù)查詢，歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
支持多3個中心，可實現(xiàn)“一包多投”功能
支持256GB容量TF卡，可作為海量數(shù)據(jù)存儲器使用。
寬電壓設(shè)計，具有反接保護和短路保護功能。
所有輸入輸出端口采用抗雷擊設(shè)計，可省缺外置防雷保護模塊。
支持主備信道切換，以及GPRS短信同時上報（短信內(nèi)容格式可定制）。
報警功能：支持柜門開啟報警。
技術(shù)參數(shù)：
硬件配置
2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接單總線溫濕度傳感器，控制繼電器等），SDI接口，1路IO接口，1路脈沖輸入接口，1路脈沖雨量計接口，2路模擬量4-20mA接口，1路以太網(wǎng)接口（可外接多種轉(zhuǎn)換模塊），2路12V可控電源輸出，1路5V可控電源輸出
存儲容量
16M，支持256G TF卡
供電電壓
6~24V
功耗
待機電流<1Ma（12V）
工作電流
<6Ma（12V）
工作環(huán)境
溫度：-30~60℃；濕度：<95%（無凝露）
4.多普勒超聲波流量計
產(chǎn)品特點：
寬量程：0.02~5m/s(流速)
分辨率可達1mm/s（流速）
高響應(yīng)時間，打破以往需要長時間才能得到流速流量的，測量結(jié)果時時新。
速度面積法流量測量，適合滿管及非滿管，可自由設(shè)定斷面水位關(guān)系。
內(nèi)部自帶高精度溫度傳感器可用于水溫測量和聲速補償。
流體力學(xué)外殼設(shè)計，對水體流態(tài)影響小，不影響測量精度。
防腐蝕外殼設(shè)計，能夠在惡劣環(huán)境下長期工作。
可提供瞬時流量值和累積流量值。
無機械轉(zhuǎn)動部件，不存在泥沙堵塞或水草、雜物纏繞等問題，適用于泥沙懸浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中測量。
測量線性，出廠已校準(zhǔn)長期使用也無需校準(zhǔn)。
配有數(shù)據(jù)接收軟件，可讀取實時數(shù)據(jù)和累計數(shù)據(jù)。
技術(shù)參數(shù)：
流速
測量范圍
0.02~5m/s
精度
1.0%±1cm/s
分辨率
1mm/s
水深
測量范圍
0m~5m
精度
±1cm
分辨率
1mm
溫度
測量范圍
-10℃~60℃
精度
±0.5℃
分辨率
0.1℃
流量
測量范圍
0.001m3/h-999999999 m3/h（根據(jù)斷面可以增加）
精度
±3%（根據(jù)斷面流態(tài)有所不同）
分辨率
0.0001 m3/s
電源
直流10V~24V
工作電流
12V ＜0.1A
輸出信號
RS485（Modbus-RTU）
存儲容量
2M（可擴展）
防護等級
IP68
工作溫度
0℃~60℃（不結(jié)冰）
存儲溫度
-10℃-70℃
設(shè)備材質(zhì)
灰色PVC
5.超聲波水位計
測量范圍
5m、10m （根據(jù)工況要求選購）
盲區(qū)
≤300~500mm（根據(jù)量程及傳感器不同）
測量精度
±0.5%F·S(at25℃盲區(qū)備程外）
分辨率
1mm
發(fā)散角
15°，9°
工作頻率
38KHz～55KHz
工作電壓
12V DC
輸出接口
RS485（Modbus）
顯示方式
LED，顯示四位液位
三位輕觸按鍵
工作溫度
-25~65℃
防護等級
IP67
5米延長線1根 （選配，長度可定制）
現(xiàn)場安裝案例
五、數(shù)據(jù)管理平臺
云數(shù)據(jù)展示平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進行解析。遙測終端機支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約或者JSON格式、也可以按照指定協(xié)議上傳至上級平臺。