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水电站生态下泄流量在线监测系统

产品分类: 水电站计算机监控系统
    生态流量是维系河湖生物多样性健康可持续的流量,保持河道形态稳定的输沙流量,保持河湖水质要求的污染物降解流量,维持河口咸淡平衡的流量等。
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      水电站生态下泄流量在线监测系统


      生态流量是维系河湖生物多样性健康可持续的流量,保持河道形态稳定的输沙流量,保持河湖水质要求的污染物降解流量,维持河口咸淡平衡的流量等。

      国务院《水污染防治行动计划》(“水十条”)提出,要科学确定生态流量,加强江河湖库水量调度管理,维持河湖生态用水需求,重点保障枯水期生态基流。

      多年来我国水电站建设快速发展,为促进地方经济社会发展发挥了重要作用,但随之而来的生态问题不容忽视。一些水电站因下泄生态流量不足造成部分河段减水、脱水甚至干涸,一定程度上影响了河流的正常生态功能和群众的生产生活。

      中央高度重视生态文明建设,提出绿水青山就是金山银山,要求“共抓大保护”。我国生态流量涉及河流的气候地形地貌条件、区域经济社会发展阶段和经济结构、河湖管理、水库水电站建设运行、社会管理执行力、基础理论和计算方法研究等方面,是一个十分复杂的问题,需要系统研究、出台政策措施、强化生态调度、加强监督管理。

      为保护河流生态环境,推动水能资源科学合理有序开发和可持续利用,特建设水电站生态流量在线监测系统。

      1.2系统功能特点

      建成后的水电站生态流量在线监测系统将具备以下功能:

      (1) 符合《水文监测数据传输规约(SL651-2014)》及《水情自动测报系统规范》;

      (2) 具备定时自动采集流量、水位和图片的功能,数据采集间隔时间可设;

      (3) 通过GPRS/4G无线网络传输数据,终端具有长期在线、即时通信的特点;

      (4) 具备根据用户设置的相应预警值,实现超限预警功能;

      (5) 遥测终端工作电流低,真正实现低功耗,平均工作电流<10mA

      (6) 具备定时自检发送、死机自动复位、站址设定、掉电数据保护、实时时钟自动校准等功能;

      (7) 具备数据补报功能,根据设定设备提供数据存储和滞留数据的自动补报功能,保证数据的完整性;

      (8) 当系统上传数据时,自动上传设备的工作状态信息,例如电池电压、信号强度等;

      (9) 设备具备全方位防雷功能,包括电源防雷、信道防雷、避雷针防雷等;

      (10) 支持远程唤醒、远程维护和远程设置参数等功能;

      (11) 支持同时与1~4个中心通信;

      (12) 系统具备授权管理、秘密保护功能,授予不同的操作员不同的级别与操作管理权限。

      (13)可按测点、时间段等条件对历史记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出。

      (14)、开放webService接口,支持省级总平台或其他监测平台读取实时数据。

      1.4 系统设计原则

      水电站生态流量在线监测系统设计中遵循下列原则:

      (1)水电站生态流量在线监测系统要满足上述行业标准的技术要求。

      (2)、充分考虑原工程特点,选择必要的监测项目和测点。监测点的布置,既要保证监测点的位置具有代表性,又要体现其特殊性。

      (3)、全面、准确地反映生态流量性态,及时发现异常迹象,有效地监视生态流量的下泄,为生态流量管理提供可靠的资料,满足生态流量现代化管理的需要。

      (4)、监测系统的设计和选型,既要先进又要实用。在满足安全监测要求的前提下力求经济合理。

      (5)、配置相应的软件,实现水电站生态流量监测数据的自动整理和分析。

      1.5 建设目标

      遵照国务院印发的《水污染防治行动计划》,水十条”首次提出了生态流量这一概念,指出要将生态流量(水位)作为流域水量调度的重要参考,加强江河湖库水量调度管理,维持河湖基本生态用水需求,重点保障枯水期生态基流,这对于扭转我国“重污染防治和资源保护,轻生态保育”的不均衡局面具有重大意义。  

      建成的水电站生态流量监测系统应具有下列功能:

      野外遥测站为无人值守站,全天候工作,具有良好的防雷能力;

      系统设备结构简单、维护方便、性能先进、可靠性高、省电定型产品;

      实时采集、传输、接收各遥测站的生态流量信息,并实现实时动态显示;

      用计算机网络系统实现实时数据处理,在线实时生态流量测报;

      利用计算机网络系统通过Internet/Intranet向主管部门发送生态流量数据、传递生态流量信息。

      二、系统架构

      2.1 系统架构

      水电站生态流量监测系统由监测中心、通信网络和现场监测设备三部分组成。

      监测中心:云服务器、数据库软件、水电站生态流量监测系统软件、手机APP等组成。

      通信网络:GPRS无线传输、4G全网通无线传输、NB-IOT窄带无线传输、北斗卫星通信无线传输和光纤以太网有线传输等方式。

      前端监测设备:流量计、水位计、工业照相机、摄像头、遥测终端机、太阳能供电系统、安装立杆和支架等。工业照相机负责定时对现场进行拍照,照片可以在服务器永久存储,永久查询;摄像头可以在软件平台上查看实时视频画面,非常直观;遥测终端机负责流量、水位和照片的采集,通过各种通信方式上传到服务器。太阳能供电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池。

       

      2.1.1 现场传感器

      现场传感器是完成监测过程的第一步,把被测流量、水位、照片等物理参量信号转化成电信号或数字信号的过程,例如转化为4~20mA信号,或者转化为RS485数字信号。转化后的信号被遥测终端机采集到,在遥测终端机内部再进行进一步的处理。

      2.1.2 遥测终端机(RTU)

      遥测终端机(RTU)分为数据输入输出部分、数据通讯部分和电源部分。

      1、数据输入输出(I/O)部分:数据终端的核心部分,主要有三个功能:一是把现场传感器输入的电信号转化成数字信号,并把这些数字信息传送到监控中心的服务器中;二是把监控中心计算机发送来的控制信息转化成相应的电信号,输送到执行机构,以完成控制过程;三是数据通讯功能,完成和上位机或其它设备的数据通讯。

      2、数据通讯部分:数据输入输出(I/O)模块和监控中心的数据传输通道,分有线和无线方式。有线方式支持RS232RS485、光纤以太网等;无线方式支持GPRS无线传输、4G全网通无线传输、NB-IOT窄带无线传输、北斗卫星通信无线传输。

      3、电源部分:为数据输入输出部分、数据通讯部分、调制解调器、传感器等提供直流电源。常用的直流电源有DC5VDC12VDC24V几种,对于太阳能供电来说,基本采用DC12V电源。电源部分对整个RTU工作的稳定性有重大影响,所以必须充分做好系统电源配置分析。

      2.1.3 中心服务器

      中心服务器的主要硬件设备有服务器、防火墙、打印机、计算机等必需的设备。服务器用来运行监控系统软件(常称作上位机软件),还可以把多台计算机组成计算机网络,实现数据共享。此外,还有拼接屏、投影仪等可选部件,可根据实际需要选用。根据设计要求,系统接入无线发布平台,将监测数据发送到各管理者的移动终端。

      2.1.4 监测软件平台

      在测控系统中,监控系统软件是整个测控调度系统的灵魂。监控系统软件协调完成同各个数据终端(RTU)的数据通讯任务;监控系统软件把硬件系统采集的诸如流量、水位等数据以规范方式在中心站显示出来,并根据实际需要将数据信息传输到其他有关机构。监控系统软件的好坏,直接影响到整个监控系统的应用水平。

      2.2 系统功能描述

      2.2.1采集功能

      (1)、中央控制方式:由监控主机发出命令,测控装置接收命令、完成规定的测量,测量完毕将数据暂存,并根据命令将测量数据传送至监控主机内存储;

      (2)、自动控制方式:由各台测控装置自动按设定的时间和方式进行数据采集,并将所测数据暂存,同时传送至监控主机内存储。

      (3)、特殊条件下自动控制方式:在汛期或其它特殊情况下,电源和通讯完全中断,各测控装置能依靠自备电源继续进行自动化巡测,如每天巡测2次可维持运行一周,所有测值全部自动存储,等待故障修复后提取。监测数据的采集方式有:自动测量、巡回测量、定时测量、人工测量。采集周期根据工程要求,运行人员可在监控主机或信息管理主机上设定或修改监测周期。监控主机对RTU传输来的原始测值自动进行数据处理,若采集的数据越限将自动报警。

      实时数据采集及传输:生态流量测报站实时自动采集数据并通过无线信道发送出去;

      自适应数据采集:可现地设置RTU的监测参数起报标准;

      具备超限报警功能和自检功能,设备定时自检,并将设备工作状态发送出去;

      设备功耗低,采用蓄电池组和太阳能电池板浮充方式长期工作,在连续阴雨15天以上时仍能有效的工作;

      设备能在恶劣的天气环境下和无人职守情况下正常运行,数据采集端可靠性MTBF大于10000小时。

      2.2.2存储功能

      系统所有实测数据分三级存储:测控装置可暂存所测数据,存储容量为128KB,存满后自动覆盖;监控主机接受所有测控装置的监测数据,自动检验,对超差数据自动报警,检验后的数据存入数据库中;合格监测数据包括人工监测数据和巡视检查信息全部存入信息管理系统数据库中,可存档或进一步处理。

      系统可对接收数据库的数据信息进行重新组织,自动删除接收数据库里的冗余和不合理数据、提取接收数据库里的特征数据并加以处理,使之成为能正确反映监测区域的流量、水位等生态流量要素变化过程的数据。

      2.2.3数据通讯功能

      信息中心站可对现地测控装置的远程控制功能;通过有线、光缆、电话线、微波、无线、宽带网等与上级管理部门的计算机之间通讯,实现远程监控,也可与局域网联网,实现资源共享。

      无线 RTU 采用MC39i 内核,基于移动通信网络,与数据中心接口设备一起提供透明数据传输通道,组成用户专用数据网络。

      定时向中心发送数据:根据事先设置的发送数据间隔向数据业务中心发送生态流量数据和接收命令数据,数据收发完毕,自动断线。

      当有用户数据传输时,立刻发起连接:当有用户数据传输时,连接移动数据通信网络并登录数据业务中心,传输数据并等待回执和命令,然后自动下线。

      2.2.4管理功能

      监控主机有监测数据的一般管理能力,并有信号超限报警功能。

      信息管理主机作为系统的综合信息管理中心,具有在线监测、数据库管理、测点管理、安全管理、系统管理等。包括数据的人工/自动采集、测值的离线处理、工程档案资料、报表制作、图形制作、浏览器、辅助工具、帮助系统等内容。

      2.2.5自检功能

      系统具有自检功能,可对测控装置内的数据存储器、CPU、时钟、供电状况、电池电压和测量电路进行自检,监控主机和信管主机可显示状态信息,以便及时维护系统。

      2.2.6防雷抗干扰功能

      在系统的供电线路、传感器到测控装置的入口、通讯线路及计算机房等重要部位均设有防雷设备,采取三级防雷保护措施,确保系统在雷击和电源波动等情况下能正常工作。电源和通讯线路可防1500W雷电感应,传感器输入口可防600W雷电感应。

      2.3系统性能

      水电站生态流量在线监测系统能够完成对流量和水位的自动监测、整编、分析、预报工作。水电站生态流量在线监测系统总体功能是自动采集、传输和处理实时生态流量数据,及时了解生态流量实况,提高生态流量信息测报水平、实现生态流量测报自动化、资料整编电算化。其具体性能如下:

      (1)、信息中心站接收所有遥测流量、水位站数据资料的时间不超过2分钟,并预留未来采集站点数据资料的系统冗余;

      (2)、执行一次区域自动测报站数据采集并完成数据传输、处理、入库的时间不超过15分钟;

      (3)、工作方式:自报方式;

      (4)、可自动采集流量、水位数据,定时、适时地传输数据;

      (5)、各项设备要符合结构简单、可靠、低功耗的原则,所有自动测报站都能在无人值守的条件下工作;

      (6)、能长期地、特别是在暴雨洪水等恶劣天气条件下可靠地工作,应避免因中心站出现故障而丢失成片的水情数据;

      (7)、数据超限告警及设备故障告警;

      (8)、通信畅通率应大于98%,系统误码率不大于1×10-5

      (9)、能与其它有关的计算机网络系统进行数据通信;

      (10)、系统MTBF大于10000小时;

      (11)、具有可靠的防雷措施;

      2.3.1先进性

      深圳市国立旭振电气技术有限公司开发的水电站生态流量自动监测系统,同国际上的几种先进产品如美国的Geomation 2300系统,SINCOIDA系统,意大利的GPDAS系统是相当的,系统功能、技术性能和总体结构都很接近,且在中国各水电站、流域管理机构应用时更具有优越性,更适应中国的监测仪器。

      2.3.2可靠性

      深圳市国立旭振电气技术有限公司的水电站生态流量自动监测系统在研制和生产过程中特别注意提高系统可靠性。和国内现有水电站生态流量自动监测系统比较,水电站生态流量自动监测系统处于领先地位,表现在下述方面:

      (1)、系统具有总体结构上的优越性,因测量、控制和数据储存等重要功能均分散到每一台RTU上,由若干台RTU组成系统。当单台或少数测控装置发生故障时,只有与发生故障的测控装置连接的监测仪器不能测量,整个系统并不会停测。系统的数据总线中通讯和数据传输均为数字量,不仅对当地网络要求较低而且抗干扰能力特强系统在数据总线上又设置了防雷保护盒过流保护器及其他保护措施,因此使系统的可靠性大大提高。

      (2)、系统具有功能上的优越性,系统不仅有中央控制功能,即由前方的监控主机发出数据采集命令进行全系统的巡测或选测,而且有自动控制功能,即由数据采集网络各节点上的测控装置自动进行巡测且存储、发送数据。在特别严重的运行情况下,例如特大洪水,厂房不能发电,电源中断,总线破坏等,各RTU仍能在一周之内自动巡测和储存数据,避免数据丢失,确保自动化采集的可靠性。

      (3)、系统采取了多级备用措施,最大限度地保障监测数据的连续性。

      (4)、系统能适应现场的工作环境,具有三级防雷、抗干扰措施,电源和通讯口可防1500W雷电感应,传感器输入口可防600W雷电感应,故具有足够高的防雷、抗干扰性能,能长期可靠地稳定运行。

      (5)、系统的电路板,经过防潮、防霉、防腐蚀处理。元器件经过老化筛选,出所前经过长时间系统考机,现场运行时可靠性已达浴盆曲线平稳阶段,因此故障率低,寿命长。采用进口密封防潮机箱,设置了加热驱湿器件,具有长寿命、耐低温、抗干扰、抗潮湿的优良性能,可保证长期在水工环境中稳定运行。

      (6)、系统设备的平均无故障工作时间(MTBF)不小于10000小时。

      (7)、系统考核可按每周一次计算系统运行次数和数据采集次数。

      (8)、数据采集系统测得的监测数据准确可靠,系统的监测精度满足要求。

      2.3.3兼容性

      本系统RTU可接入各类监测仪器(传感器),即超声波管道流量计、巴歇尔明渠流量计、电磁流量计、多普勒流速仪、雷达流速仪以及输出标准信号(电压、电流、RS485)的传感器,基本上兼容了我国所用的各类国内外监测仪器,对于个别尚未接入的品种也可根据用户选择采取的软硬件接口或变送器予以接入。

      2.3.4可扩充性

      系统采用现场数据总线或其他通讯方式将各测控装置连成总线拓扑,便于扩展和分期实施,在系统扩展时不需要对已有系统进行改动或停测。由于同一RTU可接入各类监测仪器,因此只要延伸数据总线,增加测控装置即可将系统扩大。当系统分期实施时,设计时对每期工程已预先划分,后期工程将更加易于续建。

      2.3.5易维修性

      系统具有自检自校功能,同时显示故障信息,便于维护和修复。运行人员只要针对故障信息更换备用线路板或零配件即可恢复运行,一般故障修复时间不会超过半小时。同时,我们将从远传监测数据了解系统运行情况,以便主动协助运行人员维护管理。

      2.3.6经济性

      利用无线通信方式接入水电站生态流量监测站,极大地降低了遥测水电站生态流量建设成本。

      五、水电站生态流量自动监测软件平台

       

      5.1 软件平台功能介绍

      ※ 系统采用B/S架构设计

      系统的设计是基于GPRS数据传输技术和网络技术之上的,软件开发采用B/S架构的方式设计B/S结构具有良好的扩充性,对客户端没有任何特殊要求,对用户数也没有限制,只需支持网络并具有浏览器功能即可。B/S模式只在服务器安装应用程序,客户端不须安装程序,直接使用IE或其他浏览器即可使用,修改应用程序只与服务器有关,客户端不作任何改动,操作简单,维护方便。

       

      ※ 软件同时支持通过GPRS、4G全网通、光纤网络等方式同现场终端通信。

      ※ 支持浏览器、客户端软件登录网络(因特网、局域网)、访问系统。

      系统软件采用Web技术,局域网用户可通过内网访问,广域网用户可通过公网访问系统,经认证用户名和密码后进入相应级别管理系统,进行相关操作与管理。

       

      ※ 电子地图可视化界面显示

      1)、主界面以各测点分布图为背景,直观显示各测点位置分布情况、下泄流量或水位信息及警戒状态,并以各种不同颜色表示警戒状态。

       

      2)、管理人员可以通过鼠标拖动摆布测点的位置。

      3)、通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面,内容包括:测点的基本信息及最新监测数据(流量、水位、最后一张照片)、显示、即时召测、控制拍照功能。

       

      ※ 系统支持定时主动上报+ 事件告警主动上报+ 定时问询 + 即时召测

      1)、主动上报包括定时主动上报和报警主动上报。

      2)、定时主动上报是指测控终端按指定时间间隔定期上报监测数据。

      3)、报警主动上报是指现场异常状态报警,如:设备故障、流量和水位警戒状态变化。

      4)、上位机问询包括定时问询和即时召测。

      5)、定时问询是指软件定时下发采集命令,采集现场所有测点信息,采集时钟基准统一为计算机时钟,保证数据同时性。

      6)、即时召测是指用户在需要时,通过软件下发命令,采集指定监测点当前数据。

      ※ 系统支持远程设置现场测点生态流量或水位警戒线值,并支持接收生态流量或水位报警信息,弹出报警信息提示、声音提示,并向相关部门指定人员发出报警通知。

      1)、系统接收到报警信息后弹出报警提示信息,并进行声音报警,管理人员确认信息后,可直接查看最新现场照片,显示当前现场状态。

      2)、系统可针对每个测点分别设定多个报警短信接收人,在接收到报警信息后,第一时间向其发出预警信息。

      ※ 系统软件支持SQL数据库,可存储不少于五年的各种历史数据,数据存储间隔可设置。

       

      ※ 软件良好扩展性、兼容性和开放性,可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。

      5.2 软件平台功能模块

      序号

      功能模块

      子功能模块

      功能说明

      1

      系统信息管理

      1)、用户管理模块

      2)、权限管理模块

      1)、系统具备授权管理、秘密保护功能,授予不同的操作员不  同的级别与操作管理权限。各部门、各级别管理人员可以通过网络访问管理系统进行相关信息查询、管理。

      2)、系统管理人员可通过此模块对系统用户信息、权限进行管理。

      2

      测点信息管理

      1)、测点信息管理

      2)、短息通知管理

      对测点安装场地信息及测控终端信息、生态流量或水位信息、照相机信息的管理

      3

      电子地图显示

      1)、全局显示

      2)、单个测点详细信息显示

      3)、测点位置编辑

       

      1)、主界面以各测点分布图为背景,直观显示各测点位置分布情况、流量、水位及警戒状态,并以各种不同颜色表示警戒状态。

      2)、通过鼠标选择测点可直接进入测点详细信息显示界面,内容包括:测点的基本信息及最新监测数据显示、即时召测、控制拍照功能。

      4

      实时在线监测

      1) 信息列表显示

      2) 单个测点详细显示

      3) 即时召测、拍照

      4) 远程设参

      显示各监测点最新数据

      1)、实时数据:显示监测点的基本信息、最新流量、水位数据及状态 ,并通过颜色标示警戒状态。

      2)、详细信息:测点的基本信息及最新监测数据显示、即时召测。

      3)、即时召测、控制拍照:通过软件下发召测命令,远程读取指定监测点当前数据。

      4)、远程设参:远程设置流量、水位警戒线值

      5

      历史记录管理

      1)、监测记录管理

      2)、报警记录管理

      1)、可按测点、时间段等条件对历史记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出。

      2)、可按测点、时间段、报警类型等条件对报警记录信息进行查询、Excel表格输出、打印输出。

      6

      报表曲线管理

      1)、报表管理

      2)、曲线分析

      1)、可以按测点、时间段等条件生成(某一个时间段的时、日、旬、月、年)、流量或水位报表,并生成Excel表格、打印输出。

      2)、以曲线的形式显示生态流量或水位过程曲线。

      7

      日志管理

      1) 系统信息管理日志

      2) 测点信息管理日志

      3) 短息通知日志

      4) 测点操作日志

      5) 参数设置日志


      5.3 手机APP实时监测

       

      水电站生态流量自动监测预警软件平台自带手机APP监测功能,作为移动端客户使用。以前,管理人员需要在监控中心使用电脑登陆软件系统或通过值班人员定时提供的数据报表来查询信息、了解情况、做出决策,当外出时就无法及时掌握相关情况。手机APP软件的应用彻底地解决了这些问题,管理人员可以随时随时通过手机APP查看系统,及时作出决策,提高管理效率。

       

        

      六、现场测站建设

      6.1 设备配置清单

      序号

      设施设备

      核心配置

      备注

      1

      流量计

      超声波管道流量计

      各种流量计适用于不同的现场环境,价格高低不同,根据现场实际情况选择

      巴歇尔明渠流量计

      多普勒流速仪+水位计

      雷达流速仪+水位计

      阀门开度仪+水位计

      2

      工业照相机

      130万月光级,RS485

      定时拍照

      3

      摄像机

      130万像素,枪机

      实时视频

      4

      无线遥测箱

       

       

      户外防雨箱,450*350*200

      材质:碳钢喷塑

      遥测终端机

      数据采集处理

      通信终端(GPRS/4G/NB-IOT)

      数据通信

      防雷器(电源、信号防雷)


      5

      太阳能供电系统

       

      太阳能电池板


      太阳能控制器


      锂电池


      6

      流量卡

      移动/电信SIM大卡


      7

      立杆及支架

      立杆高度4m、横臂3m可旋转、包含所有支架和电缆等

      可定制

      6.2遥测终端机

      6.2.1 终端功能说明

      ※ 无线传输

      1)、通过GPRS网络传输数据,终端具有长期在线、即时通讯特点。

      2)、终端可同时与1~4个中心通信。

      ※ 流量、水位信息采集

      1)、实时采集流量值、水位值、流量计故障(通、断)、状态等信息。

      2)、实时采集流量值、并可进行远程参数设置。

      ※ 生态流量警戒报警

      支持设置生态流量警戒线值,支持流量状态变化主动上报告警信息,保障信息的即时性、高效性。

      ※ 流量预警

      支持设置最小生态流量警戒线值,支持状态变化主动上报告警信息,保障信息的即时性、高效性。

      ※ 拍照功能(定时拍照+警戒拍照)

      1)、生态流量警戒报警时终端自动对现场拍照,并将照片传输至中心系统;

      2)、可设定定时拍照时间间隔,终端自动拍照,并将照片传输至中心系统。

      ※ 支持主动上报(定时上报、报警上报)+ 系统软件问询

      1)、主动上报:主动上报包括定时上报、告警主动上报,是指监测点测控终端主动向中心发送测点数据或照片。

      2)、系统软件问讯:远程召测包括定时召测、即时召测,是指监控系统下发命令召测监测点流量或水位数据或拍照。

      ※ 历史记录存储、数据掉电不丢失、时钟保持功能

      ※ 远程操作与维护:设置参数、召测数据、拍照

      1)、远程设参:测控终端支持远程设置测控终端参数。支持远程设置流量(水位)、参数(包括:流量计量程、流量或水位警戒线值等)

      2)、远程召测、远程拍照:测控终端支持远程召测当前流量(水位)、监测信息或拍照。

      ※ 避雷保护功能

      测控终端对所有输入输出引线(如电源线、传感器引线、通信线等)、都采取多级隔离、吸收措施,最大限度地避免雷击等过电压过电流对测控器的破坏。

      6.2.2 终端技术特点

      ※ 适用环境:

      工作电压:DC24V

      温度范围:-25~+70℃

      湿度范围:相对湿度≤90%,无凝露≤95%

      工作环境:无导电尘埃、无爆炸性、腐蚀性气体、无激烈震动、无液体喷溅。

      ※ 串行通信接口(RS232/485)、

      接口类型:RS232/RS485可选。

      串口速率:300~19200bit/S

      数据格式:8位数据位;1位停止位;1位起始位;无校验/奇校验/偶校验可设。

      ※ 状态量(开关量)、输入回路

      输入信号类型:输入为不带电的开/合切换触点

      测量精度:0.01%

      ※ 模拟量输入回路

      输入信号类型:① 4~20mA电流信号② 0~5V电压信号

      采样频率:50Hz

      最大不损坏输入范围:

      输入电流:-20~+30mA;

      输入电压:-0.5~+7V

      测量精度:±0.5%

      6.2.3 核心产品介绍

       

      1)、产品功能

      远程通信:GPRS网络和短消息双通道传输数据,支持专线、专网多种组网方式。

      通讯协议:支持UDP、TCP 协议,支持多中心数据通信。

      模拟量输入:可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。

      开关量输入:可采集干接点、有源接点开关量输出信号,可定时采集以降低能耗。

      脉冲量输入:可采集干接点脉冲信号,用于采集脉冲发讯水表。

      智能仪表接入:提供2路RS232/485串口,可以采集各种智能仪表,如流量计、照相机等。

      开关量输出:提供三极管集电极信号输出。

      电源输出:可定时为变送器供电,输出电压:同输入电源电压。

      远程控制:接受远程指令,实现控制。

      数据显示:可支持2×8中文汉字液晶显示,配有4个数字键盘。

      数据查询:可本机按键查询,同时支持就地串口查询,远程查询。

      远程通信:支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。

      配套软件:配套提供参数设置软件。

      2)、产品特点

      工作电流低:GPRS实时在线,平均工作电流<10mA。

      数据存储容量大:本机循环存储监测数据,掉电不丢失,存储容量:4M。

      维护方便:支持远程参数设置,远程软件升级。

      体积小:外型尺寸145×100×65 mm

      3)、技术指标

      项   目

      技    术    参    数

      工作电压

      DC10~30V

      平均工作

      电流

      小于10mA

      传输通道

      GSM、GPRS无线网络

      传输延时

      1)、GPRS方式:1~5秒

      2)、短消息方式:10~15秒

      3)、传输误码率:10-4

      工作环境

      1)、环境温度:-20~70℃;

      2)、相对湿度:≤95%;

      3)、大气压力:79.5~106.0kPa(海拔2000米以下)。

      工作场所

      要求

      1)、无较强的震动与冲击,无强磁场、强电场干扰;

      2)、不允许有腐蚀性和破坏绝缘的气体及导电介质存在,不得含有爆炸危险的介质;

      3)、无线网络通讯信号良好,无屏蔽物。

      串行通信

      接口2~3个

      技术指标

      1)、接口类型:兼具RS232、RS485接口

      2)、串口速率:300 / 600 / 1200 / 2400 / 4800 / 9600 / 19200(bit/S)、可选

      3)、数据格式:数据位8位;起始位1位;停止位1位;校验位:无校验 / 奇校验 / 偶校验可设。

      模拟量

      输入回路

      技术指标

      4路

      1) 适用模拟量类型:4~20mA标准信号 / 0~5V标准信号/电阻远传压力表;

      2) 最大不损坏输入范围:电流信号<24mA, 电压信号<6V;

      3) 测量精度:±0.5%;

      开关量

      输入回路

      技术指标

      4~10路

      1) 接口类型:无源干接点

      2) 测量精度:0.01%

      脉冲计量回路技术指标

      6路PI

      1)、脉冲信号:双干簧管脉冲水表;三干簧管脉冲水表;

      2)、脉冲分辨率:

      最小脉冲宽度:20ms ;

      最大脉冲宽度:不限定 ;

      最小脉冲周期:40ms

      3)、脉冲倍率:

      0.0001(计量单位)、/脉冲 ~ 1000(计量单位)、/脉冲

      4)、计脉冲范围:计脉冲数:≤232≈42.9×108

      5)、脉冲计数精度:累计误差:≤±0.01%;读数误差:≤±1脉冲

      时钟准确性

      1)、时钟误差:≤5s/d。

      2)、同步周期:

      SMS 方式:每个月与移动基站时间服务器进行一次时间同步。

      GPRS方式:每次上报数据时与监测中心服务器进行一次时间同步。

      3) 断电运行时间:≥1年。

      记忆功能

      1)、可存储1万条条历史记录;

      2)、断电后铁电存储数据10年不丢失。

      运输、贮存

      环境

      1)、环境温度:-40~85℃;

      2)、相对湿度:95%;

      3)、贮存场地:周围不得有腐蚀性物质或有机溶剂。

      产品尺寸

      1)、安装方式:壁挂式安装

      2)、外形尺寸:257mm×179mm×70mm

      6.3 超声波管道流量计

      6.3.1 产品概述

      超声波流量计采用时差式测量方式,低电压,多脉冲,测量周期500MS。性能、质量堪比进口产品,背光液晶可同时显示瞬时流量及累积流量、流速、时间等数据。非接触式测量方式,体积小,安装方便。

       

      6.3.2 性能参数

      ※ 流体方向:正、反双向计量,可计量正、负、净累计流量

      ※ 测量介质:水、污水、海水、酒精、各种油类等能传导超声波的单一均匀稳定的液体

      ※ 适用管材:碳钢、不锈钢、铸铁、水泥、铜、PVC、铝等均匀、质密的管道允许有衬里

      ※ 流体温度:≤160℃

      ※ 流体浊度:≤20000ppm且气泡含量小

      ※ 重复性:优于0.2%

      ※ 测量周期:500ms(每秒2次,每个周期采集128组数据)

      ※ 最大流程:64m/s(流速分辨率0.001m/s)

      ※ 测量精度:满足EN1434标准

      ※ 工作电源:隔离8-36VDC

      ※ 显示:2×10背光汉字液晶显示器可显示瞬间流量等

      ※ 操作:4键轻触键盘

      ※ 铂电阻:PT00三线制铂电阻

      ※ 信号输入:3路4-20mA模拟输入,精度0.1%,可输入压力、液位、温度等信号

      ※ 信号输出:1路隔离RS485输出,1路继电器输出,1路4-20mA输出

      ※ 通讯协议:MODBUS RTU协议

      ※ 防护等级:IP57

      ※ 安装方式:导轨式

      6.4 巴歇尔明渠流量计

      6.4.1 产品简介

      本机是一款通用型工业智能仪表,可直接超声波换能器或工业通用(4-20mA0-20mA1-5V0-5V)信号输入,及RS485串口输入功能(可选)。本仪表采用军工品质多层PCB板,集成一路换能器输入模块、两路模拟信号输入模块、RS485/232数字通信模块、四路继电器/NPN开关输出模块、SD卡数据储存模块、远程通信模块等。仪表功能强大,集成明渠流量积算仪功能,可作为明渠流量计使用。为便于使用,设计有菜单屏蔽功能,可以只显示最常用的菜单。

       

      6.4.2 产品特点

      (1)、超声波非接触式液位测量,完全不影响流速,液位测量准确是理想的液位仪。

      (2)、探头功耗低,安装简便,易定位,广泛应用于与河流,供水,工厂、城市排污管道等相关领域。

      (3)、适用量水堰槽类型宽,包括薄壁直角三角堰,矩形堰,巴歇尔槽等。

      (4)、操作简便,无需进行信号输入标定。只需设置简单参数即可使用。

      (5)、流量积算仪带历史流量计录功能,可计录过去60小时、30天、12个月、10年的流量数据,并可通过SD卡实时记录数据。

      (6)、仪表控制功能全面,四路继电器信号输出,易连接常用执行机构(电动机,报警器等)

      (7)、根据工况要求,探头可选IP68、防腐、防爆、小盲区高精度型、超低功耗、大量程等特殊型号产品;

      (8)、中文显示界面,16键按键操作。更加通俗易懂的菜单选项,更加快捷的实现人机交流。

      (9)、内置远程通信模块,可订制各种通信协议。

      6.4.3 技术参数

       (1)、瞬时流量范围:10L/s10m3/s (由配用的量水堰槽的种类、规格确定)

      (2)、探头测距范围:2m5m8m10m(标配为2m,根据现场工况,可选高精度小盲区型也可以选择更大量程型)

      (3)、探头盲区:0.3--0.5m(与量程而不同)

      (4)、测距精度:±0.25%F.S(示探头而定)

      (5)、显示:中文3吋LCD

      (6)、液位分辨率:1mm

      (7)、键盘:16位键盘操作;

      (8)、信号输入:换能器(标配)420mA020mA15V05VRS485

      (9)、可选信号输出: 4-20mARS485/232(支持Modbus协议)(标配)

      (10)、工作电压:AC220VDC12~24V

      (11)、功耗:<3W

      (12)、仪表材质:传感器材质ABS

      (13)、传感器外形尺寸:Φ65mm×119mm×G1 1/2(3m量程)、Φ74mm×137mm×M60(5-15m量程)、Φ109mm×194mm×M30(20-30m量程)

      (14)、传感器安装接口:G1 1/2(3m量程)M60×2(5-15m量程)M30X1.5(20-30m量程)

      (15)、传感器线缆:10m屏蔽线缆(可定制任意长度)

      (16)、工作环境:常温、常压

      (17)、防护等级:传感器防护等级IP65(可选更高的防护等级)

      6.5 雷达流速仪+水位计计算生态流量

      6.6.1 产品简介

      雷达(电波)流速仪是我公司推出的专利产品,该仪器采用了K 波段平面微带阵列天线,能量集中,低功耗;仪器集成了垂直角度补偿、流速平均、信号强度检测、串口通信控制等功能,非接触式雷达测流系统测速时设备不受污水腐蚀,不受泥沙影响,土建简单,少受水毁影响,便于维护,保障人员安全。不仅可用于平时环境监测,而且特别适合

      承担急难险重观测任务。本产品有三种标准的物理电路接口:RS485/RS232、4-20mA;设备采用标准的Modbus-RTU 协议,为满足客户个性化需求,我公司也提供自定义的协议。

       

      6.6.2 仪器特点

      ※ 非接触、安全低损、少维护、不受泥沙影响

      能胜任洪水期高流速条件下的测量

      具有防反接、过电压保护功能

      系统功耗低,一般太阳能供电即可满足测流需要

      多种接口方式,既有数字接口又具有模拟接口,兼容标准Modbus-RTU 协议方便接入系统;

      具备无线数据传输功能(选配)

      可独立与现在运行中的城市水情、污水、环境自动测报系统联机

      测速范围宽,测量有效距离远达40m

      多种触发模式:周期、触发、手动、自动

      安装特别简单,土建量很少

      全防水设计,适合野外使用

      6.6.3 测量原理

      在对河流水面进行测速时,雷达向水面发射微波,遇到水面波浪、水泡、漂浮物(被测移动目标物)后,微波将被吸收、反射,反射波的一部分被探头接收,转换成电信号,由测量电路处理并测出多普勒频移,再根据上述原理即可计算出水体的流速。

      通过采集实时水位信息,根据水力学模型, 即可计算出河道断面流量。

      6.7 工业照相机

      6.7.1 产品简介

      静态拍照高清晰图片,不支持视频。采用串口(RS232RS485TTL等其中之一)、通迅,布线简单,成本低。特别适合于远距离低成本布线方案。接线简单,四线制,电源线两条(V+GND)、,通迅线两条(RS485接口为485A485BRS232TTL接口为RxTx)、。超低照度,在无光或非常弱光下,具有补光灯功能(拍照时自动打开,拍照完自动关闭。支持字符叠加功能(英文)、。低照度能在完全黑暗环境拍照。

       

      6.7.2 产品特点

      具有较低照度(月光级)、,在光线较暗或晚上的环境,仍然拍照得较为理想的效果;城市环境无需补光,夜视距离高达2000米。

      通讯端口具有防浪涌保护,提高产品可靠性。

      宽电压电源输入928V

      电源防反接保护。

      6.7.3 技术参数

      电源电压:928V;功率:未启动补光时:约1.3W,启动补光时约:68W

      工作温度:-40度~85度;

      存贮温度:-45度~90度;

      摄像头:cmos摄像头;

      照度: 0.0051Lux

      防水等级:IP67

      多种图像分辨率支持,并可定制特殊分辩率。1280×10241280×9601280×8001280×7201024×768800×600640×480(VGA)

      支持多种串口波特率:9600192003840057600115200

      七、主要案例

      7.1案例1

      “水电站下泄生态流量监测系统”是重要的长效监督、管理手段,为主管部门随时掌握各水电站的流量下泄情况、保障下游河流的生态用水需求发挥了重要作用。

      2016 年,我公司为四川省宜宾市某县建设了“水电站生态流量监测系统工程”,首批为县内30多 座重点中小型水电站安装了生态流量监测设备,实现了水电站生态流量的实时监测。

      通信网络:

      系统采用阿里云服务器。

      监测云服务器上安装了我公司提供的网页版监测软件,方便管理人员远程访问。同时,也可以用手机APP实现远程监测。

      监测设备:

      生态流量监测终端HD-8301 采用太阳能供电,配置50W 的太阳能电池板和30AH 的蓄电池,实时将生态流量数据上报给监测中心。

      流量检测设备选用了DC12V 供电、4~20mA 输出的超声波管道流量计。

      工业照相机,选用130万像素,定时拍照,可以查看下泄流量排水口的照片。

      现场监测设备采用一杆式安装,除了流量传感器安装在下泄流量排水管上,其他的太阳能电池板、遥测终端箱、工业照相机等都安装在立杆上。

      设备安装现场(流量传感器安装在下图中的管道上):

       

       

      7.2案例2

      2017年,我公司承接了甘肃省某县水电站生态流量在线监测系统。该项目现场监测设备按照标准”水文监测数据通信规约(SL651-2014)、“上报到水电站生态流量监测软件平台。

      监测设备:

      该项目生态下泄流量采用在引水渠旁边另外修建排水渠的方式。该系统的现场设备包括明渠流量计,工业照相机。现场采用太阳能供电,所选配置保证全年365天不断电。

      现场监测设备采用一杆式安装,除了流量传感器安装在下泄流量渠道上,其他的太阳能电池板、遥测终端箱、工业照相机等都安装在立杆上。

      通信网络:

      所有流量和水位数据通过4G全网通无线上传到云服务器。

      安装现场:

       

      7.3案例3

      2017年,我公司承接了贵州省某市水电站生态流量监测项目。通过我司技术人员与环保局交流,确实了具体的实施方案。通过对各水电站的生态流量进行实时监测,为河道的生态环境保护提供了有力的依据。

      现场设备:

      多普勒流速仪,流速范围0~5m/s,流速精度2%

      压力式水位计,水位范围0~5m

      工业照相机,130万像素,带红外功能,日夜拍摄,定时拍照。

      测量原理:

      采用多普勒定律,计算声波的频移,可以测量水底到水面的平均流速,在结合水位断面计水流量。

      通信网络:

      该系统采用GPRS无线通信,将数据实时传送到中心服务器处理。我们采用了HD-8301遥测终端机,采集流量、水位和照片信息。

      软件平台:

      我司为该项目定制的生态流量在线监测软件平台功能强大,可以实现列表监测、GIS地图监测、照片监测与查询、历史数据查询、流量信息录入、流量上下限和故障报警、用户权限管理功能等。

      同时,我们还为此项目配置了手机APP,在手机上可以实时监测数据和查询下泄流量照片。

      安装现场:

       

      7.4案例4

      2017年,我公司承接了海南省某县水电站生态流量监测系统。

      生态流量事关生态环境的健康,关系子孙后代的生存环境,关系水电事业能否可持续健康发展,因此,在电站开发过程中应主动加强自律,通过对生态流量的再利用,如建设生态机组等途径,以实现水资源充分利用,在满足企业经济效益的同时,也保证了与生态环境的和谐发展。

      现场设备:

      雷达水位计,30米量程,太阳能供电,高频26G

      雷达流速仪,0~6m/s量程,DC12V供电。

      工业照相机:130万像素,定时拍照。

      遥测终端机:HD83014G全网通型。

      通信网络:

      此项目采用4G全网通来实现数据的传输。可以任意插入移动、联通或电信的流量卡,通信质量非常好。

      安装现场:

       

      7.5案例5

      2017年,我公司承接了重庆市多个区县的水电站生态流量监测系统,由于现场的条件不同,情况不同,采用了多种流量计,包括有超声波管道流量计、雷达流速仪和巴歇尔明渠流量计等。

      现场设备:

      明渠流量计,DC12V供电。

      流量检测设备选用了DC12V 供电、4~20mA 输出的超声波管道流量计。

      雷达流速仪,0~6m/s量程,DC12V供电。

      工业照相机:130万像素,定时拍照,可夜视。

      遥测终端机:HD8301遥测终端机。

      通信网络:

      此项目采用4G全网通无线网络进行数据的传输。

      软件平台:

      我司为该项目定制的生态流量在线监测软件平台功能强大,可以实现列表监测、GIS地图监测、照片监测与查询、历史数据查询、流量上下限和故障报警、用户权限管理等。

      同时,我们还为此项目配置了手机APP,在手机上可以实时监测数据和查询下泄流量照片。

      现场安装:

       

      八、系统经济效益

      水电工程造成的水文情势变化是影响河流生态环境的直接原因,需要合理确定所需生态流量并有效管控,建设生态流量实时监测系统是实现生态流量监控的重要措施。

      通过对国内目前已建水电工程生态流量实时监测系统的技术总结,识别生态流量实时监测目前存在的主要问题,从技术角度提出了未来生态流量实时监测技术的发展方向,为后续水电工程环境影响评价、环境保护设计、运行管理提供参考。

       

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      01、雄厚技术实力

      保证技术领先与产品竞争力


      ● 技术人才:汇集了电子、机械、工业控制电气自动化的专业人才。拥有熟悉行业工艺、富有工作经验的资深高级工程师,是产品开发研制和工程设计调试良好的技术保证。

      ● 经验丰富:13年丰富的行业经验,经过广东、四川、江西、湖南等地区的电站实际试验运行获得成功,可以为您定制最适合的解决方案,节省成本。







      02、现代化的生产管理与硬件水平

      确保产品质量的高可靠性


      ● 硬件:无尘车间、SMT贴片技术、设备先进、配置齐全,自动化和柔性作业匹配程度非常的生产线。

      ● 管理:科学合理的生产流程,严格的质量保证体系、符合国际标准的环境管理和职业安全与健康管理体系。

      ● 检测:国家级的检测实验中心、严密的质量检测点、全自动化的单板、单机、系统检测试验手段、精密测量仪器,使产品在现场最大程度的发挥技术性能和功能优势。


      03、贴心的售前售后服务

      让您更满意


      ● 服务网络:遍布全国的加盟商服务体系,保证在最短时间内得到快速现场问题响应,有效缩短沟通周期,以解燃眉之急。。

      ● 服务内容:现货直供、即日响应、两年保修、终身维护。

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