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水資源監(jiān)測(cè)管理

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成都聯(lián)森儀表有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

一、概述區(qū)縣水務(wù)局根據(jù)水資源開(kāi)發(fā)利用管理現(xiàn)狀及長(zhǎng)期發(fā)展的需要，結(jié)合各水源地實(shí)際情況和發(fā)展規(guī)劃，建設(shè)一套********、實(shí)時(shí)快速、****實(shí)用的水資源信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)縣水資源的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)

詳細(xì)介紹

一、概述

區(qū)縣水務(wù)局根據(jù)水資源開(kāi)發(fā)利用管理現(xiàn)狀及長(zhǎng)期發(fā)展的需要，結(jié)合各水源地實(shí)際情況和發(fā)展規(guī)劃，建設(shè)一套********、實(shí)時(shí)快速、****實(shí)用的水資源信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)縣水資源的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)。建設(shè)內(nèi)容主要包括監(jiān)控中心、水資源監(jiān)測(cè)平臺(tái)、自備井的水量監(jiān)測(cè)。以水資源業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)為核心的水資源信息化系統(tǒng)，形成支撐水資源管理工作業(yè)務(wù)的平臺(tái)和決策支持環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源信息的快速傳遞、全面共享和綜合管理，達(dá)到水資源管理****化、實(shí)時(shí)化和深度管理的目標(biāo)，為區(qū)縣水資源合理開(kāi)發(fā)利用、優(yōu)化配置和水環(huán)境保護(hù)提供支撐。

二、總體方案設(shè)計(jì)

針對(duì)區(qū)縣水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合我公司的產(chǎn)品特點(diǎn)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提出如下建議方案：

1、在區(qū)縣水務(wù)局中控室設(shè)監(jiān)測(cè)中心，配置服務(wù)器，安裝水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，

2、在各取水戶監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝水流量監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)用水量情況。

3、所有的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，無(wú)距離限制，可實(shí)現(xiàn)即時(shí)通訊，實(shí)時(shí)掌握各取水戶的取水情況。

4、系統(tǒng)配備蓄電池，在出現(xiàn)停電的情況下，****設(shè)備照然工作。

三、方案優(yōu)點(diǎn)

1、流量計(jì)測(cè)量出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸設(shè)備上傳至監(jiān)控中心的任意一臺(tái)電腦上，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各取水戶的實(shí)際用水情況，解決工作人員定期到現(xiàn)場(chǎng)取水點(diǎn)抄表作業(yè)，提升工作效率。

2、軟件界面可顯示詳細(xì)的測(cè)量站點(diǎn)信息，如：瞬時(shí)流量、累積流量，并自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表，可供后期查閱，可****保存不丟失。

3、配備有蓄電池，即使停電也不影響設(shè)備對(duì)流量的測(cè)量，從而達(dá)到全天24H不間斷監(jiān)測(cè)，避免流量數(shù)據(jù)因斷電而丟失。

4、流量計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定，測(cè)量線性度優(yōu)于0.5%，重復(fù)精度優(yōu)于0.2%，測(cè)量精度優(yōu)于1%。

四、系統(tǒng)組成：1、超聲波流量計(jì)，2、搖測(cè)終端機(jī)RTU，3、GPRS無(wú)線通訊設(shè)備，4、蓄電池，5、電源適配器，6、服務(wù)器，7、監(jiān)測(cè)軟件，8、集成柜

五、集成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖示：

六、軟件顯示界面：

七、設(shè)備及軟件說(shuō)明：

1、超聲波流量計(jì)：

超聲波流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量封閉管路液體流量，用戶基于被測(cè)管路和流體的特點(diǎn)來(lái)選擇外夾式、插入式的傳感器。將兩個(gè)傳感器按照一定距離安裝在管道外側(cè)即可。超聲波流量計(jì)主板處理器控制兩個(gè)傳感器輪流接收和發(fā)射超聲波并測(cè)量其間的傳播時(shí)間，計(jì)算時(shí)間差值，得到的時(shí)差與流體的流速由直接的關(guān)系，如下表述：

其中

θ 是聲束于液體流動(dòng)方向的夾角

M 是聲束在液體中的直線傳播次數(shù)

D 是管道內(nèi)徑

Tup是聲束在正方向上的傳播時(shí)間

Tdown 是聲束在逆方向上的傳播時(shí)間

ΔT=Tup –Tdown

特點(diǎn)：

⑴高精度測(cè)量
線性度優(yōu)于0.5%,重復(fù)性精度優(yōu)于0.2%,測(cè)量精度優(yōu)于±1%

⑵測(cè)量范圍大
選用不同型號(hào)的傳感器 , 可實(shí)現(xiàn)口徑 DN15 ～ DN6000mm 管道流量的測(cè)量

⑶防護(hù)等級(jí)高
一次表防護(hù)等級(jí)可達(dá)到IP68，可浸入水下2米工作

⑷操作方便
既可用磁性棒在一次表上瀏覽參數(shù)，還可通過(guò)二次表用中文進(jìn)行參數(shù)再設(shè)定或顯示

⑸多重顯示
一次表在測(cè)量點(diǎn)即可完成測(cè)量，一次表可循環(huán)顯示累積流量、瞬時(shí)流量、流速等參數(shù)，二次表可中文顯示100余項(xiàng)菜單

⑹傳輸距離遠(yuǎn)　組網(wǎng)快捷
一次表與二次表（或計(jì)算機(jī)）之間采用RS-485總線通訊，采用普通電纜即可，傳輸距離可達(dá)1000米以上，組網(wǎng)十分方便、快捷。這種傳輸方式抗力強(qiáng)，解決了分體式超聲波流量計(jì)專用電纜成本高、抗力差、傳輸距離短等問(wèn)題。

⑻技術(shù)指標(biāo)：

2、搖測(cè)終端機(jī)RTU

RTU（Remote Terminal Unit）是一款基于GPRS（General Packet Radio Service）/GSM（Global System for Communications）網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線智能遙測(cè)數(shù)字終端產(chǎn)品。

該產(chǎn)品以高性能低功耗微控制器為核心，具有多個(gè)傳感器接口和多個(gè)通信接口，是集數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲(chǔ)、通信和遠(yuǎn)程管理等功能于一體的智能遙測(cè)數(shù)字終端設(shè)備。該產(chǎn)品被定位為工業(yè)級(jí)無(wú)線采集傳輸設(shè)備。是為了解決水利水情行業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程傳輸?shù)入y題而研發(fā)推出的產(chǎn)品。

⑴、RTU的產(chǎn)品包含如下功能

◆定時(shí)采集水位數(shù)據(jù)

◆觸發(fā)采集雨量數(shù)據(jù)

◆實(shí)時(shí)采集流量數(shù)據(jù)

◆整點(diǎn)上報(bào)雨量、流量、水位數(shù)據(jù)

◆預(yù)警觸發(fā)加報(bào)雨量、流量、水位數(shù)據(jù)

◆本地存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)

◆人工置數(shù)

◆遠(yuǎn)程召測(cè)當(dāng)前雨量、流量、水位數(shù)據(jù)

◆遠(yuǎn)程查詢本地歷史數(shù)據(jù)

◆電池電壓上報(bào)功能

◆圖片拍照

◆通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、短信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)備份

◆支持超短波、北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊方式（須定制）

◆可設(shè)置自報(bào)式、應(yīng)答式和喚醒式工作模式

◆支持串口工具配置和鍵盤(pán)配置兩種本地配置方式

◆支持遠(yuǎn)程管理功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)配置、遠(yuǎn)程升級(jí)

⑵、功能結(jié)構(gòu)

RTU的功能模塊主要包括業(yè)務(wù)主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、UI模塊、串口管理模塊及數(shù)據(jù)傳輸模塊。其中，數(shù)據(jù)傳輸模塊除包含內(nèi)置的GPRS傳輸功能外，可根據(jù)客戶需求定制通過(guò)第三方通信設(shè)備（如超短波終端、衛(wèi)星終端）進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸功能。

注意：如采用電源適配器給RTU供電時(shí)，****使用12V DC/1.5A的電源適配器，先將RTU設(shè)備的電源線正確連接至穩(wěn)壓電源，再打開(kāi)RTU電源開(kāi)關(guān)，給設(shè)備上電。

⑶、RTU安裝流程圖

◆開(kāi)箱：打開(kāi)包裝箱，確認(rèn)并清點(diǎn)物品數(shù)量。

◆固定與線纜連接：固定密封箱，并連接線纜。

◆接地：地線的接地處理。

◆安裝SIM卡：為設(shè)備安裝SIM卡及天線，用于進(jìn)行無(wú)線通訊。

◆供電電源：為RTU設(shè)備通電。

◆安裝檢查：檢測(cè)設(shè)備連線及網(wǎng)絡(luò)情況。

3、GPRS無(wú)線設(shè)備：

近幾年，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信在我國(guó)迅猛發(fā)展，GPRS信號(hào)遍布每個(gè)角落。因?yàn)?/font>GPRS通信無(wú)距離限制、實(shí)時(shí)在線、按流量收費(fèi)、不需要自己維護(hù)網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣大用戶所青睞。

每個(gè)區(qū)縣的水資源管理部門所管轄的取水監(jiān)測(cè)點(diǎn)都比較分散，所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，使用GPRS通信是**理想的通信方式。GPRS將搖測(cè)終端機(jī)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)中心的系統(tǒng)軟件中。供電電壓：DC12V。

◆透明數(shù)據(jù)傳輸及協(xié)議轉(zhuǎn)換

◆支持固定IP地址數(shù)據(jù)中心

◆支持動(dòng)態(tài)IP地址數(shù)據(jù)中心DNS域名尋址

◆GPRS/EDGE數(shù)據(jù)通信

◆點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、中心對(duì)多點(diǎn)等數(shù)據(jù)傳輸，傳輸時(shí)時(shí)延一般小于1秒

◆支持運(yùn)營(yíng)商APN專網(wǎng)

◆通過(guò)專門的圖形化升級(jí)軟件升級(jí)

◆可通過(guò)RS-232串口輸出日志信息

◆支持寬電壓范圍輸入

◆智能電源管理技術(shù)

◆組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活

4、監(jiān)測(cè)軟件：

可實(shí)時(shí)的顯示通過(guò)GPRS無(wú)線設(shè)備上傳的流量數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)均直觀的顯示在本系統(tǒng)軟件中，無(wú)需工作人員到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)查看，為后期水資源費(fèi)的收取提供了重要依據(jù)。后期深入的開(kāi)發(fā)及配置，可****保存，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表，可供后期調(diào)取查詢。

主要功能特性：

◆可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進(jìn)色、豐富的圖庫(kù)、動(dòng)畫(huà)連接

◆********的動(dòng)力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動(dòng)畫(huà)功能

◆可以對(duì)畫(huà)面中的一部分進(jìn)行保存，以便以后進(jìn)行分析或打印

◆變量導(dǎo)入導(dǎo)出功能，變量可以導(dǎo)出到Excel表格中，方便的對(duì)變量名稱等屬性進(jìn)行修改，然后再導(dǎo)入新工程中，實(shí)現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間

◆*的分布式報(bào)警、事件處理，支持實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存

◆*的腳本語(yǔ)言處理，能夠幫助你實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯操作和與決策處理

◆全新的WebServer架構(gòu)，全面支持畫(huà)面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的發(fā)布

◆方便的配方處理功能

◆豐富的設(shè)備支持庫(kù)，支持常見(jiàn)的PLC設(shè)備、智能儀表、智能模塊

提供硬加密及軟兩種方式

八、選擇安裝點(diǎn)：

流量傳感器均采用外夾式，現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單，無(wú)需斷流。選擇安裝點(diǎn)是能否正確測(cè)量的關(guān)鍵，選擇安裝點(diǎn)必須考慮下列因素的影響：滿管、穩(wěn)流、結(jié)垢、溫度、壓力、干擾。

1、滿管：

為****測(cè)量精度和穩(wěn)定性，測(cè)量點(diǎn)的流體必須充滿管段（否則測(cè)量值會(huì)偏大或者不能測(cè)量）。所以應(yīng)滿足下列條件：

兩個(gè)傳感器應(yīng)該安裝在管道軸面的水平方向上，在如圖2所示范圍內(nèi)安裝，以防止上部有不滿管、氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響傳感器正常測(cè)量。

2、穩(wěn)流：

穩(wěn)定流動(dòng)的流體有助于****測(cè)量精度，而流動(dòng)狀態(tài)混亂的流體會(huì)使測(cè)量精度難以得到****。

滿足穩(wěn)流條件的標(biāo)準(zhǔn)要求：

◆管道遠(yuǎn)離泵出口、半開(kāi)閥門，上游10D，下游5D（D為外管徑）；

◆距離泵出口、半開(kāi)閥門30D。

達(dá)不到穩(wěn)流條件的標(biāo)準(zhǔn)要求，下列情況也可以嘗試測(cè)量：

◆泵出口、半開(kāi)閥門和安裝點(diǎn)之間有彎頭或者緩沖裝置；

◆泵的入口、閥門的上游；

◆流體的流速為中、低流速。

（低流速：流速<1m/s；中流速：流速為1-2m/s；高流速：流速＞2m/s）

下列情況很難****穩(wěn)流，安裝時(shí)需慎重。

◆距離泵出口、半開(kāi)閥門直管段不能****10D，且沒(méi)有彎頭等緩沖裝置；

◆距離泵出口、半開(kāi)閥門直管段不能****10D，流速較高；

◆垂直向下流動(dòng)，斜向下流動(dòng)；

◆下游距離管道敞開(kāi)出口處小于10D。

注：判斷穩(wěn)流如有困難，可用便攜式超聲波流量計(jì)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，觀察

信號(hào)情況。

傳感器安裝點(diǎn)示例：

3、結(jié)垢：

管內(nèi)壁結(jié)垢會(huì)衰減超聲波信號(hào)的傳輸，并且會(huì)使管道內(nèi)徑變小。所以管內(nèi)壁結(jié)垢的管道會(huì)使流量計(jì)不能正常測(cè)量或影響測(cè)量精度。因此，要盡量避免選擇管道內(nèi)壁結(jié)垢的地方作為安裝點(diǎn)。如果無(wú)法避開(kāi)結(jié)垢的安裝點(diǎn)，可采取下列措施消除或減小管道內(nèi)壁結(jié)垢的測(cè)量的影響。

◆更換一段測(cè)量點(diǎn)的管道。

◆用錘子用力敲擊測(cè)量點(diǎn)的管道直到測(cè)量點(diǎn)的信號(hào)明顯增大。

◆選用Z法測(cè)量，并把結(jié)垢設(shè)置為襯里以取得更好的測(cè)量精度。

4、溫度：

超出傳感器的使用溫度范圍很容易造成傳感器的損壞或者大幅縮短傳感器的壽命。因此，安裝點(diǎn)的流體溫度必須在傳感器的安裝使用范圍內(nèi)。且盡量選擇溫度更低的安裝點(diǎn)。所以，同一管線盡量避免鍋爐水出口、換熱器出口的地方，盡可能安在回水管道上（條件允許下，****使用測(cè)量安裝點(diǎn)的溫度）。

5、壓力：

插入式和管段式傳感器可承受的****壓力理論值為：1.6MPa。安裝時(shí)應(yīng)了解或觀察安裝點(diǎn)的壓力，超過(guò)此壓力進(jìn)行安裝，會(huì)給安裝人員造成危險(xiǎn)。即使安裝成功，長(zhǎng)期使用傳感器漏水的可能性也會(huì)增大。

6、干擾

超聲波流量計(jì)的主機(jī)、傳感器以及電纜很容易受到變頻器、電臺(tái)、電視臺(tái)、微波通訊站、手機(jī)基站、高壓線等干擾源的干擾。所以選擇傳感器和主機(jī)安裝點(diǎn)時(shí)，盡量遠(yuǎn)離這些干擾源；主機(jī)機(jī)殼、傳感器、超聲波電纜的屏蔽層都要接地（插入式傳感器已經(jīng)將接地線做成了接線柱）；不要和變頻器采用同一路電源，應(yīng)采用隔離的電源，給主機(jī)供電。

九、現(xiàn)場(chǎng)展示：