JYB-SW聚一搏水情監測拍照系統建設方案
① 方案比選
方案比選中主要是對技術(shù)實(shí)現方式進(jìn)行比選,根據監測站的體
系結構對 RTU、傳感器、攝像機、通信方式、供電方式進(jìn)行比選。
1)RTU 比選。
RTU 是水情監測中廣泛使用的設備,RTU 設備一般由行業(yè)專(zhuān)業(yè)
公司開(kāi)發(fā),針對具體系統的接口能力較強。設備低功耗,具備休眠
功能,集成度高、可靠、便于使用和維護,工作環(huán)境適應能力強,
具有其他設備沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。
目前國內外均有應用于水情監測的 RTU 設備,國外設備功能較
強,可靠性較高,但成本也較高。國產(chǎn)設備經(jīng)過(guò)十幾年的考驗,也
已成熟,功能上雖然稍簡(jiǎn)單,但很適合中國國情,價(jià)格要比國外同
類(lèi)產(chǎn)品性?xún)r(jià)比高很多。推薦使用國產(chǎn) RTU 設備。
RTU 完成被測參數的數據采集、存貯(顯示)和傳輸控制,并
通過(guò)通信設備與信道完成數據傳輸。推薦使用國產(chǎn)設備。
2)通信方式比選
有線(xiàn)通信:監測分布范圍廣,監測點(diǎn)多,投資費用高,但傳輸
可靠性、安全性、穩定性高。
無(wú)線(xiàn)通信:GPRS 通信使用費用低,超短波通信建設成本高,4G
網(wǎng)絡(luò )傳輸速度快、可靠性強、流量資費低,延遲率低。
推薦方案:所有水位監測拍照站點(diǎn)采用 4G 通信。
3)水位傳感器比選
水位測量主要依靠水位傳感器實(shí)現。目前采用的水位傳感器主
要有磁致伸縮式水尺傳感器、壓力式水位傳感器、超聲波水位傳感
器和雷達水位傳感器。
磁致伸縮式電子水尺結構簡(jiǎn)單,性能穩定,工作可靠,安裝形
式與浮子式水位計類(lèi)似,電子水尺對測井的要求較小,通過(guò)測井壁
鉆孔形式,不易淤積。防盜效果良好;
壓力式水位傳感器采用擴散型硅壓阻傳感器作為敏感元件,內
含溫度補償功能,因此測量精度高,但對泥沙含量大的水流,測量
精度會(huì )受到影響。因此壓力式水位傳感器適用于測量水庫、河道等
較深的水位測量。
超聲波水位傳感器為非接觸式水位測量裝置,不怕淤積、腐
蝕,但精度易受氣候、波浪等外界因素的影響,且存在一定的測量
盲區;通過(guò)往水面發(fā)射超聲波,接受水面反射比,測量到水面的距
離,測量中不與水面接觸。
雷達流量計屬非接觸式水位計測量裝置,通過(guò)往水面發(fā)射高頻
雷達波,接受水面反射比,測量到水面的距離,測量中不與水面接
觸、不受渾水、污泥、水生植物等因素的影響,測量精度高,不易
受干擾,安裝工作量比較小,只需安裝一個(gè)懸臂,設備測量受渠底
寬、渠壁邊坡所限制;但設備投資成本過(guò)高。
4)攝像機比選
監測拍照主要依靠攝像機實(shí)現。目前采用攝像機主要有監控攝
像機和工業(yè)級攝像機。
監控攝像機雖然能適用各種環(huán)境下的圖像監控,但是需要建設
寬帶網(wǎng)絡(luò )傳輸,無(wú)論設備、土建配套工程投入都非常高。
工業(yè)級攝像機在特定環(huán)境下可以正常拍攝,比如高溫、高壓、
高寒、高濕度等等。拍攝的畫(huà)面要求能夠滿(mǎn)足灌區對渠道水情監控
的需求。而且不受傳輸介質(zhì)影響,適應多種網(wǎng)絡(luò )傳輸,不受帶寬限
制。綜上所述,水情監測拍照推薦采用工業(yè)級攝像機。
5)供電方式比選
水情監測拍照站點(diǎn)均處于野外,市電很難到達,如果僅為了水
情測站供電而進(jìn)行市電供電線(xiàn)路的建設費用是相當高的,且容易遭
到破壞,特別是在雷雨天,市電供電系統很容易因雷擊而引入感應
雷,從而毀壞設備。因此推薦使用太陽(yáng)能供電系統對水位監測拍照設備進(jìn)行供電。
6)推薦技術(shù)方案
以 RTU 為核心單元,應用雷達水位傳感器、工業(yè)攝像頭,利用
4G 網(wǎng)絡(luò )傳送數據,使用太陽(yáng)能供電系統對水位監測拍照設備進(jìn)行供
電。
② 測站設計及信息流向
根據上面進(jìn)行的方案比選,水情采集站點(diǎn)主要由通信模塊、數據
采集模塊、電壓檢測模塊、太陽(yáng)能電池板、蓄電池。