地下水自動監測系統(水資源實時監測)

產品簡介：

通訊方式選擇

目前，國內外地下水自動監測系統中的通信方式主要有超短波、短信、PSTN固定電話及GPRS無線數據傳輸方式。各種通信方式均有其優缺點，本系統采用GPRS通訊方式為主通道、GSM短信通訊為輔助信道的組網方式。 
監測站采用自報、自報－確認工作體制采集水位數據。通常監測站的數據采集終端處于微功耗職守狀態，GPRS通信終端、水位傳感器處于掉電工作狀態，每當設定的時間（1小時）到時，監測站的數據采集終端自動進入工作狀態，并打開GPRS通信終端、水位傳感器的電源，監測站等待水位傳感器穩定工作后，采集水位數據并將該數據和時標寫入自記內存，如果滿足發送數據條件，監測站主動啟動GPRS撥號，建立PPP連接，監測站注冊，然后發送采集到的水位數據。
系統功能
本系統是一個水位/埋深數據自動采集、存儲、傳輸、處理，并具有數據查詢、統計、分析、以圖表對結果進行表示的實時作業系統，系統建成后可實現以下功能：
1）系統工作制式：自報、自報－確認、應答方式工作體制組網。
2）系統通訊使用GPRS雙發方式向中心發送數據。
4）所有監測站自記內存均大于256K并掉電數據自動保護功能。可在現場通過筆記本或PDA等便攜式設備讀取監測站內單日或多日的自記數據。中心可通過GPRS網絡遠程讀取自報/應答式監測站內單日或多日的自記數據。
6）系統中心能及時了解各監測站的設備工作狀態（如電壓、自記內存狀況等）。
7）系統實時數據能自動寫入地下水自動監測系統信息數據庫，可以將監測數據通過計算機廣域網讓相關部門進行WEB瀏覽，實現數據共享；
8）監測站的發送數據可設置為自報、自報－確認工作模式，實現數據重發。
9）系統中心具有數據存儲、統計、報表顯示及打印和過程分析功能，如動態水位/埋深顯示、等。
10）要求數據采集設備具有微功耗和數據采集/發送控制功能，降低設備和運行費用。系統具有采集數據密度動態控制機制，以在滿足數據密度和精度要求情況下最大限度節約通信費用和電源消耗。
11）監測站的工作參數可在現場用便攜機配置。
14）系統具有可擴展性，可以方便地增減測站數量和傳感器的數量。修改工作將通過密碼控制由有關管理人員進行操作，實現系統數據庫管理功能。

監測站特點

1）數據采集及通信策略控制
可通過設置制定每個傳感器的數據采集策略，如采集周期、加密周期、閾值控制等，控制數據通信的密度等。
2）監測站功耗控制機制
采用特有的軟、硬掉電技術，極大地降低的監測站的功耗，并可延長傳感器、通信設備及蓄電池的使用壽命。
3）蓄電池充放電保護機制
集成的蓄電池充放電功能可避免蓄電池損壞，大大降低將來的運行維護費用。
4）自報、自報－確認式、中心召測式通信機制
可通過設置參數選擇監測站以不同通信模式工作，可使監測系統在通信效率和通信可靠性之間達到很好的平衡。
5）數據自記
提供監測數據的備份，使監測系統可滿足地下水資源監測和地下水資源資料整編的不同的需求，進一步提高了監測數據的可靠性。
系統技術指標
Ø         系統能在5分鐘內完成一次全系統實時數據的收集、處理和轉發。
Ø         系統低功耗運行，太陽能電池配置抗連陰雨能力大于20天。
Ø         數據傳輸信道誤碼率小于1×10－5。
Ø         系統平均通暢率大于等于99％。
Ø         數據精度：水位計分辨率滿足全量程±2.5‰。

系統組成

監測站組成
自動監測站是地下水資源監測系統重要組成部分，測站要求能夠自動實時采集、存儲水位/埋深數據，通過通訊網絡向兩級中心發送。測站一般均由水位傳感器、數據采集器、通訊系統設備及供電單元所組成。
自報/應答式監測站組成
   本系統中改擴建的40個監測站中全部是自報/應答式監測站，自報/應答式監測站由監測終端機（RTU含GPRS通訊模塊，10AH鋰蓄電池）、5W太陽能電池板及支架、浮子式水位計、電纜、保護箱或（觀測井房）等設備組成。
自報/應答式監測站組成表 

序號	測站設備	數量	單位
1	監測終端機RTU含GPRS模塊10AH鋰蓄電池	1	套
2	自收纜水位計	1	臺
3	5W太陽能板	1	塊
4	電纜及連接器	1	套
5	保護箱（或觀測井房）	1	套

設備選型

遙測終端

YD-1003型水位自動遙測終端機
YD-1003型水位自動監測終端機用于水位/液位監測，具有數據采集、存儲和傳輸功能，采用一體化結構，具有體積小、安裝靈活方便、性能穩定突出、操作簡單、成本低等特點，是一款非常適合我國國情，具有高性價比的水情/水資源自動監測系統的終端產品。

型號：YD-1003型      
尺寸：外形尺寸（長×寬×高）：220×90×41(mm)
重量：＜250g（不含天線）。 

主要功能

1、可以接入RS485、模擬量（4~20mA）、智能傳感器（SDI-12協議）；
2、具有大容量FLSH存儲，在超過設定的閾值數據自動存儲、可循環存儲并且可定時啟動/停止存儲功能
例如從某一時刻（如汛期開始）啟動自記功能，到某一時刻關閉自記功能（如汛期結束）；
3、具有GPRS/CDMA/SMS等通訊方式
4、支持自報、自報-確認、應答工作模式；
5、支持掉電、待機、永久在線模式；
6、支持遠程喚醒，響應中心命令。在監測站待機狀態下，中心可以隨時喚醒檢測站進行數據采集、讀取任意時段自記或修改監測站配置信息等工作；
技術優點：
7、一體化結構，體積小、結構簡單、人性化設計，易操作、免維護；
8、微功耗，在無陽光照射或太陽能板損壞情況下，能正常工作2個月；
9、大容量FLSH存儲，支持重復擦寫；
10、低功耗工作模式下的雙向通信；
11、實時、歷史數據計算功能；
12、全部接口有光電隔離或防浪涌保護電路。

技術參數 

 

項目	指標
電源電壓	直流3.6V
功 耗	掉電功耗	<30uA
	工作功耗	<75mA
	發送功耗	<520mmA
FLSH存儲器	2M
平均無故障時間（MTBF）	200000h
工作環境	工作溫度	-30~60°C
	儲存溫度	-55~85°C
	濕 度	0~99%RH，無凝露
防雷等級	可抗50A 8/20浪涌信號的沖擊

 

WFX-40系列機械編碼式水位傳感器

一、特點用途
    · 特有的防測纜打滑壓輪機械，可在任何風浪環境下使用。
本系列儀器按照國家標準GB/T11828.1-2002要求設計、制造。儀器在水位變率大、波涌嚴重的環境下，具有良好的測量精度和工作穩定性，特別適合于水文站、水庫站、閘壩站、遙測站、水電站使用。
本系列儀器由絕對值編碼型水位傳感器、浮子、懸索、平衡錘等部分組成，是獨立的水位觀測測量儀器，又可以與電顯示器、閘門開度儀、閘門啟閉機控制系統連接，共同組成計算機綜合顯示、控制系統（如船閘、水電站、抽水蓄能電站、農業灌溉系統，給排水系統等）；配置RS485通信接口的水位儀，可直接與通信機、計算機聯網使用組成水文自動測報系統、水情衛星遙測系統；配置存貯記錄單元的儀器可廣泛用于水文站。
本系列儀器適合于內徑為25厘米至30厘米的細井和一般測井使用。
三、技術參數
   · 測量范圍：10m、20m、40m、80m
   · 分辨力：1cm
   · 測量準確度：≤±2cm或0.2%F·S
   · 輸出碼：格雷碼10～13bit
   · 現場顯示器：十進制機械計數器
   · 數據輸出接口（選件）：內置式串行RS485接口；
內置式4-20mA模擬量輸出
   · 電源電壓：12～24V DC
   · 浮子直徑：Φ150mm、Φ100mm
   · 測量纜：Φ1mm多芯不銹鋼索
   · 使用環境：環境溫度：-25℃～85℃；
                相對濕度：<90% (40℃)
   · 外形尺寸：132×132×115mm
 

WFX-40系列自收纜水位傳感器

一、產品用途
本系列儀器按照國家標準GB/T11828.1-2002要求設計、制造，具有良好的測量精度和工作穩定性，特別適合于水文站、水庫站、閘壩站、遙測站、水電站使用。
本系列儀器由絕對值編碼型水位傳感器、浮子、懸索、內置平衡錘等部分組成，是獨立的水位觀測測量儀器，又可以與電顯示器、閘門開度儀、閘門啟閉機控制系統連接，共同組成計算機綜合顯示、控制系統（如船閘、水電站、抽水蓄能電站、農業灌溉系統，給排水系統等）；配置RS485通信接口的水位儀，可直接與通信機、計算機聯網使用組成水文自動測報系統、水情衛星遙測系統；配置存貯記錄單元的儀器可廣泛用于水文站。
三、技術參數
   · 測量范圍：10m、20m、40m、80m
   · 分辨力：1cm
   · 測量準確度：≤±2cm或0.2%F·S
   · 輸出碼：格雷碼10～13bit
   · 現場顯示器：十進制機械計數器
   · 數據輸出接口（選件）：內置式串行RS485接口；
內置式4-20mA模擬量輸出
   · 電源電壓：12～24V DC
   · 浮子直徑：Φ45mm、Φ100mm
   · 測量纜：Φ0.5mm多芯不銹鋼索
   · 使用環境：環境溫度：-30℃～85℃；
                相對濕度：<90% (40℃)
本系列儀器適合于內徑為15厘米至5厘米的細井和一般測井使用。