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智慧城市水位远程监测系统
2020-10-13 16:10:17 阅读:7 发布人:

一、方案背景

基于智慧城市的整体需求,建立一套水位远程监测系统,来实对水位的实时监测,统一管理和预警。水位数据的收集不仅能够及时、准确地反应问题,分析问题,解决问题,从而指导工作实践,而且更是研究地下水位动态规律,掌握不同水文地质单元、不同层位、不同水源地地下水位变化特征的重要依据,对水资源的研究与管理具有重要意义。

本方案结合我司多年的水位监测系统项目实施经验,依据用户的具体情况,并结合实际需求,建立一个合理、完整的地下水位系统的决方案。主要实现功能如下:

(1)数据自动采集:自动实时采集计量点的地下水位数据,实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性;

(2)报警信息主动上报:现场监测箱开门、断电、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心;

(3)计量装置监测:远程监测水位计运行信息,分析计量故障等信息,及时发现用户计量异常;

(4)统计分析:配合水位监测体系的建立,实现各地下水位监测点的数据统计、做出日周月年报表、曲线、柱状图等。

二、系统组成

本系统主要地下水位监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成,利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现。采集数据,使监测中心通过简单而又经济的计量手段,实现对整个地区地下水信息的实时监测,进而实现良好的社会效益和经济效益。

系统拓扑图:

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监测中心主站:

监控中心设在管理中心,负责整个城市地下水位的监测。中心主要配置有数据库服务器、NB-IOT网关前置机、监控软件、WEB数据发布等系统组成。

通讯网络:

NB-IOT网络是中国电信公司提供的数据无线传输网络,只要有NB-IOT信号的地方就能够支持数据无线传输,具有实时在线、覆盖面广、使用方便、按流量收费等优点。

现场主要监测设备:

NB-IOT数据传输设备、液位采集器、液位计等。

  • 液位计

测量地下液位数据。

  • 液位采集器

液位采集器具有采集4-20mA数据、串口通讯等功能。需配合NB-IOT通讯设备才能完成液位数据实时上传的功能。

  • NB-IOT数据传输设备

主要是实现前端设备与主站之间的数据传输功能,液位计数据经过NB-IOT通讯平台,发送并存储到系统主站服务器。
本公司提供的液位计实时监测系统在保证计量准确度的基础上,以一体化液位监测终端和科学、有效的后台软件为平台,加上强大的数据分析理论和实践经验,对广大用户进行管理监测。

三、水位监控系统主要特点

组网运营成本低

利用现有的网络资源作为通讯载体;利用公网或专网作为计算机中心与终端的数据传输载体,施工简单,运营维护成本低。采用模块化设计,便于后期维护。

适用单位广

系统根据本公司具体需求设计,软件功能可根据用户定制,满足数据监测、数据查询、数据统计的具体需求。系统适用于大型企业民用能源管理、水利局、供水公司、小区物业管理公司和数据采集计量有关的单位。

技术先进

该系统设计简单明了,集数据采集、设备控制、无线通讯、软件、数据安全、数据库等多种技术于一体,国内处于领先水平。

高准确性和实用性

抄收率、准确率高于国标;系统对采集的数据严格校验;从采集、传输至存储全过程采取多种技术措施保证数据的高准确性和实用性。

系统高可靠性

系统软、硬件设备具有超强抗冲击能力,出现意外情况,均不引起系统功能丧失或影响系统正常运行;对意外情况引起的故障,系统具备自恢复能力。保证了系统高可靠性。

系统组网灵活多样

系统有多种联网接口, NB-IOT和以太网,用户可以根据自己的实际情况,选择最实用和经济的方式,既可以选择一种方式也可以多种方式并存。

开放的数据库设计

支持用户自定义的监测站点扩充,监测传感器扩充。适应供水企业不断发展的需要。

动态系统设置

用户自定义的监测界面设置,支持虚拟站点、虚拟传感器设置。支持实时监测数据归并、计算,为用户快速获取管网运行信息提供服务。

调度信息实时发布

采用先进的计算机信息、通信技术,将监测信息和调度职能部门的业务信息及时发布到企业网或因特网,实现公共信息资源共享。

实时、历史曲线等

能够结合地形图和监测点分布图,利用监测点的实时数据或历史数据,为管理人员实时提供液位数据,为管理人员评估、管理地下水资源起到一定的作用。

四、水位监测系统软件功能及特点

功能介绍

  • 实时数据监控:

系统接收远程数据采集点的液位计运行数据,将监测数据发送到中心,从而实现对地下水位的实时监测;

  • 实时数据显示:

主站服务器接收液位计发送的实时数据,以数据、表格、图形等形式显示监测点的数据。能够根据用户自定义的数据报警限值设定进行报警;

  • 监测数据分析:

实施监测数据分析,历史监测数据分析。辅助调度工作人员制作流量等日常工作报表以及历史分析报表;

  • 报表打印:

支持用户自定义的模版,进行打印输出;

  • 调度WEB:

采用B/S模式,在通用web浏览器页面上显示实时监测数据、历史统计数据,同时可在企业内部网上发布地下水位的最新数据、历史数据;

  • 系统管理:

各类系统参数设定、用户权限管理,外部数据接口管理。

系统特点

  1. 采用B/S结构的开发模式

  2. 灵活安全的操作权限管理
    系统提供操作员管理功能,可以针对每个操作员和每个操作菜单进行单独的权限设置,设置方法灵活方便。操作密码等核心数据都进行了加密处理。

  3. 方便快捷的操作界面

  4. 软件界面截图

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实时监测

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电子地图实时监控

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监测点实时曲线

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监测对比图

五、主要硬件设备概述

NB-IOT无线通讯设备

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我公司生产的NB-IOT无线数据传输模块依托中国电信公司的NB-IOT网络平台实现无线数据通信。

NB-IOT传输模块可以设置成主站和子站,主站用在数据中心,与服务器连接;子站用在现场,与被测控的仪器仪表设备连接。一个主站可以与多个子站通信,一个子站可以与多个主站通信。也可以用两个子站实现两点之间的数据透明传输。可广泛应用于电力、水利、抄表、环保、仓管、控制、报警、等领域的监控、采集数据的实时传送,满足客户对于数据实时性、准确性的要求。

模块特点:

  • 支持有线方式、NB-IOT组网方式等多种组网方式。

  • 工业级设计、适用各种恶劣环境。

  • 内置自动检测系统,不死机,掉线、断电自动恢复。

  • 提供设置、演示软件,支持各种组态软件和集成商使用其它工具开发的系统软件。

  • 具有远程参数设置和远程维护功能、降低客户现场维护成本。

  • 抽屉式SIM卡坐,安装SIM卡时无需打开模块,使用方便。

  • 支持导轨式安装,方便与其它模块配套使用。

技术指标:

  • 结构:导轨式

  • 接口:1路RS232/485串口

  • 串口速率:300~9600bps

  • 工作环境:工作温度:-25–+55℃ 存储温度:-40–+80℃ 环境湿度:≤90%(无凝露、无腐蚀性气体和导电尘埃,无爆炸危险的场合)

  • 电源:9-36V DC;

  • 待机时电流:50mA,发射时峰值电流:300 mA

水位计

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简介:
投入式液位变送器,将扩散硅充油芯体封装在不锈钢壳体内,前端防护帽起保护传感器膜片的作用,也能使液体流畅的接触到膜片,防水导线与外壳密封相连接,通气管在电缆内与外界相连,内部结构防结露设计。静压式液位计内置微型信号处理电路,可以进行远程传输,具有良好的稳定性和可靠性。投入式液位变送器广泛应用与水利,环抱,工业过程控制,石油,化工,医药等领域的液位测量控制。

特点:

  • 坚固密封;

  • 高可靠,高精度;

  • 多种封装类型可选择;

  • 防结露设计;

  • 抗干扰强,长期稳定性好;

  • 保质期:12个月

性能参数:

  • 电源电压:典型24VDC

  • 外壳材料:全不锈钢

  • 测量范围:1-50米

  • 综合精度:±0.3℅FS(典型)

  • 输出信号:二线制4—20mA 1—5V,

  • 介质温度:-20-150℃

  • 环境温度:-40-85℃

  • 存储温度:-55-125℃

  • 零点温度漂移:±0.03℅FS/℃

  • 灵敏度:2.0mV/V

  • 过载压力:150℅FS

  • 长期稳定性:<0.2℅FS/年

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