水库水雨情在线监测系统技术建设方案水文监测设备系统软件设备

 系统概述 

在监测点安装监测终端箱，里面装有遥测终端一体机（即RTU），直接与雷达液位计、雨量筒、摄像头等仪器连接。RTU内部的无线数据传输模块加电后自动登陆移动通信的GPRS/4G网络，根据设定的测试时间间隔自动上报监测数据（如液位，雨量等）到监测中心的数据管理系统服务器。

监测中心机房配有专用服务器计算机，服务器安装“水库水雨情在线监测系统”软件及服务器系统。通过RTU实现对监测点端采集数据的收发和状态实时监测管理。

 系统功能 

1、实现对雨水情信息进行实时性采集，平台显示5分钟雨量，1小时雨量，24小时雨量以及水位和雨量报警通知，保障系统信息的高效性、及时性、准确性、充分性。

2、所有观测点数据通过无线网络直接传输至监控中心“水库水雨情在线监测系统”，在电子地图可视化界面中直观显示各测点雨水情信息、水位情况及警戒状态；在发生报警时，系统可自动发出报警信号,如：系统弹出信息、发出声音提示。

3、系统开发要坚持先进实用、稳定可靠的原则，并具备良好扩展性、兼容性和开放性，为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规范性接口。

4、系统可以接入视频摄像头，可实时监测现场视频画面。

系统组成 

整套系统形成：点成线，线成网，上下联动，左右汇通，扁平化管理。

从功能角度包括雨量监测、水库水位监测、水文自动测报、工控系统、外围监控及控制中心。

系统纵向由现场感知层、采集传输控制层、网络层、监控中心组成。见下图系统拓扑图：

 

系统设备清单

序号	产品名称	数量	用途
1	水库水雨情在线监测系统软件平台	1套	B/S架构，实时数据、历史数据、报警数据查看，数据分析、设备远程控制、视频图像查看、系统管理等功能
2	遥测终端成套 (雨量监测专用RTU)	数套	采集水库水位，雨量(5分钟雨量，1小时雨量，24小时雨量)、视频数据电池电压等数据，并将数据传输至监控中心软件平台等
3	太阳能供电系统	数套	对于现场不便提供市电供电的场景，提供太阳能电池板、充电控制器、蓄电池及安装支架
4	浮子水位计	数套	监测水库水位数据
5	雷达水位计	数套	监测水库水位数据
6	翻斗式雨量计	数套	监测雨量信息，并通过雨量专用RTU将计算出的时间段雨量进行采集上报
7	摄像头	数套	调取库区及周边视频或图片数据

 系统功能 

 

实时监测	GIS地图显示实时监测水情、雨情，墒情，预警情况、卫星云图及现场设备状态；
基础信息	可显示查询行政区域基本信息，小流域基本情况，站点基本情况，灾情及防汛基本情况等；
水雨情	可显示查询实时、历史水雨情信息，查看最新水情情况，土壤墒情，并生成实时或历史报表；
气象国土	可显示查询天气预报，云图信息及公司资源信息；
水情预报	对各监测点进行实时洪水情况预报，并显示预报成果；
预警发布	可按行政区域设置时段雨量越警阈值，数据超过阈值自动通知相关管理人员；
应急响应	通过发送短信，发送传真，无线广播等形式向相应行政区域发布预警信息；
值班管理	管理值班人员信息，值班登记，通讯录管理，并对短信、传真发送、文件浏览等信息进行记录；
系统管理	对系统服务状态、基础资料、数据信息及管理人员权限进行维护设置。

 

MGTR-W雨量专用RTU

MGTR-W雨量专用RTU主要是应用于相关部门对水雨情相关参数监控，在硬件设计上采用国内先进的ARM处理内核，同时配套工业级AD采集电路、开关量采集电路、RS485/232/Mbus通讯电路以及专业继电器控制电路，保证产品的功能多样性。同时还在外围配有其他高效稳定可靠电路，让本产品具备稳定性、抗干扰性、短路自保护、操作简单方便等特点。该采集控制器搭配4G通信网络传输模块为用户搭建了一个超远距离的数据传输平台，并以专属监控系统平台为窗口，来实现对现场监测数据的无线远传。

产品功能及特点

》宽电压电源输入功能：能满足10~30V直流电压输入，更加适应现场环境。同时抗雷击、抗变频干扰、内部大电流保护等，设计更加稳定可靠。

》 提供多种模拟量信号采集功能：常见的模拟信号有：4~20mA信号；0~20mA信号（精度0.25）；1~5V电压信号，以及0~10V电压信号采集。

》提供多种开关量信号采集功能：常见开关型、节点型设计，以及其他脉冲形式信号量采集（脉冲计数精度十万分之一）。

》 可以提供4路PWM输出接口：保证现场对至少2类设备的远程控制。

》 提供RS485/232/Mbus接口：支持市场上几乎全部类型的仪表协议。

》 支持液晶显示，瞬时雨量，5分钟雨量，1小时雨量，24小时雨量及总雨量。

》 支持国家标准的SL651-2014《水文监测数据通信规约》以及SZY206-2016《水资源监测数据传输规约》，同时还支持通用型采集传输控制功能。

》高精度采集功能，采集模拟量精度0.25；脉冲计数精度十万分之一。

》 配有软硬件看门狗，不死机，掉电自动恢复。

MGTR-W3040智能传输终端

MGTR-W3040 4G智能无线传输终端是工业级高性能、Linux操作系统的4G智能终端，为远距离设备的智能监测、智能分析等应用提供数据传输通道。支持LTE/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/GDMA/GSM等多种制式；同时支持WIFI、BT的近距离无线通信。以及GPS/GLONASS/北斗多种制式卫星定位；拥有多个数据采集接口，包括1路RJ45(10M/100M）自适应网口，1组RS485接口，1组10位ADC采集接口，可配置一组200万摄像头，进行图像采集分析、视频数据叠加推送。该终端可以广泛用于水利、石油、铁路、电力、热力、金融、气象等行业及典型的生态流量泄放监测项目中。真正做到安全冗余有保障。

 

产品功能及特点

产品功能

》通信功能：4G全网通，向下兼容3G/2G通讯，北斗通讯*及有线网口，支持LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/CDMA/GSM等多种制式。

》采集功能：支持RS485接口、支持RJ45接口、4～20mA模拟量采集接口。

》 支持同时进行定性监测和定量监测，包括视频监测、图像监测和实时数据监测等监测方式。

》视频、图片满足《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T 28181）。

》支持在视频图像上叠加实时监测数据、采样时间等。该功能无需另外增加视频叠加器，无需平台处理，并及时上传监管平台。

》支持在定时抓拍图片上叠加实时监测数据、采样时间等，并上传监管平台。

》支持MQTT协议进行视频图像及数据的推送。

》 定位功能：支持GPS/GLONASS/北斗多种制式卫星定位。

》 WIFI功能：与具有WIFI功能的仪表设备无线连接，及WIFI手机设参，内置Web服务器，无需安装APP，并可作为WIFI热点使用。

》支持上传四川，云南，贵州省平台，及其它各省份协议定制；

》加密传输功能：支持数据进行加密传输，包括PC端加密证书下载，以及TCP/IP层数据加密（定制功能，订货时提前说明）。

 

产品特点

》工业级标准配置：产品全部采用高品质工业级标准器件，整体运行稳定可靠。

》全网通：各网络制式的全面覆盖，全面兼容移动、联通、电信的4G、3G、2G网络。

》 操作便捷：所有设置操作为交互式网络界面配置，直观、方便。

》 多种网络连接方式：WIFI，网口，SIM卡都可以操作，并且可以进行界面自动切换。

》 支持MQTT即时通讯协议。

》支持SL651《水文监测数据通信规约》采集协议上传。

》支持SZY206《水资源监测数据传输规约》采集协议上传。

》支持透传方式数据上传。

》标准SIM卡安装，抽屉式卡座，安装方便。

》铝型材壳体，在恶劣工业环境下，结实耐用。

》导轨安装方式，立式安装到导轨上，接口在终端正面，操作方便。

 

技术参数

技术指标		参数
电源	电压	5V DC/2A
	峰值电流	≤1.1A
	静态电流	≤100mA/5V
网络参数	支持网络	LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/TD-SCDMA/EVD0/CDMA/GSM等
	支持协议	TCP/IP协议、PPP协议、DDP协议、MQTT协议
通讯	RS485	1路，可设波特率：1200~119200
		标准：8数据位，无校验，1停止位
	模拟量	1路，出厂默认4-20mA
		标准10位精度分辨率
设备接口	RJ45网口	1路，10~100M标准网口
	SIM卡	标准SIM卡，采用抽屉式安装方式
	USB接口	内嵌USB-HUB电路设计，扩展标准USB母头接口
	摄像头接口	（可选）支持200万摄像头
环境	工作温度	-25℃～+55℃（可扩展至-40℃～85℃，订货时提前说明情况）
	存储温度	-45℃～+90℃
	工作相对湿度	0～95%RH（40℃凝露）
	大气压	86～106kPa
安装	安装方式	导轨式安装
	外形尺寸	140mm*87mm*50mm

一体式雷达水位在线监测仪

产品简介

一体式雷达水位在线监测仪，集高精度水位监测，及4G无线远程传输功能于一体。雷达采用线性调频连续波（FMCW）体制，通过对发射信号和回波信号相参接收，形成与距离成比例关系的差频信号，采用信号处理和高精度频谱估计等技术手段来实现液位的高精度测量。传输采用工业级4G全网通传输模块，数据业务下行速率可以达到 100Mbps,上行速率可以达到 50Mbps。实现了精准测量水位、快速传输数据功能。

功能特点

》非接触式测量，无机械磨损

》抗干扰，不受温湿度、雾等环境因素影响

》高速率，低延时，实现远程在线监测

》外罩抗紫外线老化、抗曝晒、耐酸、抗腐蚀、耐高温

》现场安装维护简单方便

》适用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐水位、桥梁道路积水等环境

技术参数

量    程：  30m

盲    区：  ≤20cm

测量精度：　≤±5mm

天线样式：  平面微带阵列天线

天线辐射角度（水平和垂直，3dB）:  ±7°

频率范围：　24-24.25GHz

调制频率：  ≤150Hz

信号输出：　MODBUS/SL651-2014 /SZY206-2016协议

工作电压：　5V/12V DC（可定制）

工作温度：  -20~60℃

存储温度：  -35~65℃

防护等级：  IP66

 
翻斗式雨量计

本仪器为降水测量一次仪表，其性能符合国家标准GB/T11832-2002《翻斗式雨量计》和中华人民共及国水利部《降水量观测规范》相关要求。

本仪器与雨量专用RTU连接可供各种类型的雨量观测站用于测量降水起止时间、累计降水量和降水强度。

主要技术参数

（1） 承雨口径：φ20000.60mm； 刃口锐角：40o～45 o

（2） 分辨力：0.5mm

（3） 雨强范围：0.01mm～4mm/min（允许通过雨强8mm/min）

（4）准确度等级：

	准确度等级	相对误差
0.5㎜	国家标准 I 级	≤±3%

（5） 发讯方式：干簧管通、断信号输出

（6） 工作环境：环境温度：-10℃～50℃

相对湿度；<95%(40℃)

（7） 尺寸：φ216mm×460mm

 水库水雨情在线监测系统软件平台

平台功能

1、实时数据显示——系统接收远程数据采集点的液位、分时段雨量数据、视频图像，将监测数据发送到中心，从而实现对所需信息的实时监测；

2、GIS地图展示——直观展示监测点位置，名称及状态；

3、数据召测——正常实时数据根据设定分时段采集数据，召测功能可以实现即时召回监测数据及现场视频/图像；

4、远程控制——可实现在线远程对监测点现场设备进行启停控制；

5、视频/图像采集——配合我公司MGTR-4040/3040遥测终端机，实现实时/历史视频图像采集，并自动抓拍测站开门图像；

6、视频/数据叠加展示——配合我公司MGTR-4040/3040遥测终端机，实现视频及监测数据的叠加显示；

7、异常报警——设备状态及通讯异常，或监测数据越限时，以图标变色闪动及文字报表形式进行报警；

8、数据查询——可自定义查询条件进行历史数据、报警数据、登录及通讯日志、操作日志的查询；

9、数据统计——针瞬时数据、累积数据进行统计、分析汇总，生成曲线、柱状图；

10、报表生成——所有监测数据及报警信息均可一键生成日报、月报、年报并支持打印输出；

11、巡检管理——配合手机APP，实现巡检上报及巡检轨迹，并可以自动生成巡检历史；

12、办公OA——根据权限设置实现任务下发与接收并进行任务管理；

13、后台管理——包括行政区域划分管理、测站管理、管线管理、区域管理、设备管理等；

 应用现场照片