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水文水质监测站

水位监测站水文水质监控在线采集液位传感器 超声波传感器 雷达水位计

关键词:液位传感器,超声波传感器,雷达水位计,水温度,水硬度,浊度,溶解氧
宽电压输入:8V~40V
工作环境温度:-30~85℃
功耗:整机功耗不大于 2W
具有标准USB/RS232/RS485端口
传感器通道:16路
可扩展存储:U盘存储
可存储6年多气象数据

产品简介

    欣仰邦水文监测设施是国民经济基础设施的重要组成部分,在防洪抗旱减 灾、水资源开发利用、水生态与环境保护、水工程规划与运行管理等方面具有不可替代的重要作用。特别在防洪减灾中,水文监测发挥了耳目和尖兵的作用,准确、及时的雨水情信息和预测预报,为政府部门科学决策和实时调度提供了依据。
    水文监测站系统是一种集水文数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的水文采集系统。水文监测站系统由水文传感器、数据采集仪和计算机软件三部分组成。数据采集仪具有水文数据采集、实时时钟、水文数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。系统内置大容量FLASH存储芯片;多种通讯接口可以很方便的与计算机建立有线通讯连接,若选配GPRS无线通讯模块还可实现水文设备与计算机监控中心的远程无线连接。

产品功能

  1. 实时监测雨量、水位、水质温度、水质PH值、水质盐分电导率、水质溶氧量等要素监测参数;
  2. 微电脑监测数据采集仪具有气象数据采集、实时时钟、定时存储、参数设定、参数和气象历史数据掉;
  3. 电保护等功能;
  4. 汉字液晶键盘人机界面,人机界面友好;
  5. 数据浏览功能。能提供局域网数据浏览、互联网数据浏览、手机数据浏览等多种数据浏览途径供用户选择;
  6. 灵活的系统组网方式。通讯功能支持MODBUS通讯协议。提供标准有线(485、232/ USB)、无线(GPRS/ 
  7. LAN/电台/WIFI/卫星)等多种通讯方式供用户选择。灵活与气象计算机组成气象监测系统;
  8. 可靠供电系统。提供市电、直流和太阳能系统等多种供电方式供用户选择;
  9. 采用全不锈钢、金属喷漆支架和野外防护箱,外形美观、耐腐蚀、抗干扰;

系统特点

  1. 电源系统:双电源供电系统、交流220V、直流5V、12V、太阳能等,根据用户需要选配。
  2. 可靠运行于各种恶劣的野外环境,低功耗、高稳定性、高精度、可无人值守。
  3. 完善的防雷击、抗干扰等保护措施。
  4. 硬件和软件均采用模块组合式开放性设计,可灵活组合使用。
  5. 监测要素可按实际需求选配。模块化设计极大的方便了后期设备的调试和升级。
  6. 通讯方式可根据传输距离来按需要选配,为方案提供最高的性价比。
  7. 气象WEB发布系统可以让用户在互联网上随时使用浏览监测站现场监测数据。
  8. 客户端浏览:可以通过软件客户端,实现局域网、互联网上查询、统计监测站现场监测数据。

系统设计依据

    本系统主要以《GBT 15966-2007 水文仪器基本参数及通用技术条件》、《灌溉试验规范SL 13-2004》、《水文自动测报系统技术规范SL 61-2003》、《GBT 27993-2011 水位测量仪器通用技术条件》、《地下水监测规范SL 183-2005》等文件为依据,根据实际需要进行适当修改,并整合若干组件而形成的水文监测系统。
系统设计原则
1)兼容性原则。
系统提供灵活的设置,可兼容国内外各种传感设备,进行数据采集与处理,在保证功能的前提下,可以最大限度降低系统成本。
2)易用性原则。
 系统使用人员范围广,使用人员的计算机水平层次不一,很多地方缺少计算机专业人员,该系统做到操作简便,维护简单,易学易懂。
3)可靠性原则。
硬件设计时具备操作与安全保护机制,最大限度减小用户误操作导致的错误或损失。采用可靠稳定的数据传输系统,采集中心以查询方式主动调取采集器数据,具备心跳机制,断线重连机制等,保证各项性能可以长时间稳定运行。
4)安全性原则。
系统的用户根据业务的需要,具有不同的安全级别及操作权限,系统能充分发挥操作系统、数据库、应用软件三层安全保证措施,以保证数据的安全性。
5)易二次开发、易维护性原则。
采用封装技巧,建立稳定的底层工具,核心技术文档随系统发布等手段,使具有基本技术水平的系统维护人员可以在一定程度上对系统进行较复杂的维护及一般性扩充。
6)环保节能原则。
采用无污染优化的电源管理设备,可控的系统功耗。高效节能,以较小的太阳能电源系统即可实现应有功能。

产品配置

名称 型号 数量 量程 分辨率 精度 备注
液位传感器(可选) S-CGJ-YL 1个 0~20m 1mm ±0.5% 线长5米
超声波液位传感器(可选) S-CGJ-CYW 1个 0~30m 1mm ±5mm 线长5米
雷达液位传感器(可选) S-CGJ-LD-30 1个 0~30m 1mm ±5mm 线长5米
风速传感器 S-CGJ-WS 1个 0~45m/s, 0.1m/s ±(0.3+0.03V)m/s 线长5米
风向传感器 S-CGJ-WD 1个 0~360° ±3° 线长5米
雨量传感器 S-CGJ-YL 1个 4mm/min 0.2mm ±4% 线长5米
大气温度传感器 S-CGJ-BYX2 1个 -50~100℃ 0.1℃ ±0.5℃ 线长5米
大气湿度传感器 S-CGJ-BYX2 1个 0~100%RH 0.1%RH ±5%RH 线长5米
数字气压传感器 S-CGJ-BYX2 1个 500~1100hPa 0.1hPa ±0.3hPa 线长5米
数据采仪集 S-CGJ-CJ0 1台 多通道数据采集,液晶屏幕显示,带232和485接口,LCD背光,进行数据采集、存储、及显示;供电方式:220V交流/12V直流并存
金属防护箱 大防护箱 1个 野外防护箱,防湿防潮,内置隔板,外置锁具,内装采集仪,蓄电池,太阳能控制器等
监测站支架 S-CG-3ZJ 1套 金属2节式喷漆式支架结构,钢质材料设计,牢靠稳固,带防风拉锁,外观美观,承载防护箱、传感器、太阳能等,功能齐全,安装方便,抗腐蚀处理,抗风能力强,可安装十多种辐射传感器,安装高度符合国家标准要求,可完全适用于野外无人值守观测站点
防雷装置 S-CG 1套 避雷针1根,避雷线及附件、避雷角钢1套
市电供电   1套 电源稳定、牢靠,可持续给系统供电
串口通讯   1套 RS485通讯线1根,线长5米;RS232通讯线1根,线长2米;232转485转接头1个;USB转232转接线1根
GRPS模块   1套 采用TCP透明传输,数据传至监测软件(自配SIM卡)
单机版监测站软件 S-CG 1套 可导入导出数据,绘制波形图、报表、数据上传、参数远程配置等功能
物联网云平台
(选配)
S-CG 1套 B/S架构无线系统平台,可导出数据,绘制波形图、报表、数据上传、参数远程配置,支持PC、平板、手机登录查看,即可使用分配的用户名和密码进入管理平台。
手机客户端
(选配)
S-CG 1 随时随地进行数据监控、查询及控制,方便高效

 

硬件参数

数据采集仪介绍
S-CG数据采集仪是一种集监测数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的监测采集系统。它在工农业生产、旅游、城市环境监测和其它专业领域都有广泛的用途。
S-CG数据采集仪具有监测数据采集、实时时钟、监测数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能,可以根据用户的需求很方便的与计算机建立有线(RS485、RS232、USB等)、无线通讯(GPRS、WIFI、LAN、Zigbee等)连接。
主要技术参数
内核: ARM 32位Cortex-M3 CPU
系统时钟:高可达72MHz
指令执行速度: 1.25Dmips/MHz
采样频率:0.5s/次
存储功能:
FLASH存储容量: 4M bits(每1小时存储一次,可存储1.6年),同时可扩展至32Mbit.
并可扩展USB存储接口1个,实现U盘存储.
功能要求:智能采集、转发、存储,具有自动、人工召测功能。
传感器通道:
    模拟/计数通道:16路,可再扩展16路数字I/O通道,用于各种外接扩展功能.
模拟量A/D转换精度:12位
频率量采用16位高速计数器进行采集,输入信号频率高达1MHz.
供电显示:
宽电压输入:8V~40V
环境温度:-30~85℃
显示形式:192*64全点阵液晶显示,可以显示12*4个汉字,整体界面清晰美观;可扩展LED显示屏进行丰富显示;同时支持实时时钟及时间校准功能
功耗:整机功耗不大于 2W
通讯功能:
具有四路RS232/RS485/USB通信接口,可同时进行四路RS232/RS485/USB通信,彼此之间互不干扰;并可扩展 CAN总线通信接口1个;
远程升级:
支持远程应用程序更新:采集仪程序更改、升级,无需返厂,通过计算机软件,即可对采集仪进行远程程序更新,支持现场和远程对设备进行各项参数设置或读取的编程操作
通讯协议:
支持SCG、标准MODBUS协议,双协议切换功能,方便用户实现上位机软件二次编程.
产品功能
1.功能要求:智能采集、转发、存储,具有自动、人工召测功能;
2.存储容量:每4小时存储一次数据,可存储6年多气象数据;
3.具有标准USB/RS232/RS485端口,可方便接入PC机或笔记本电脑;
4.可提供标准MODBUS协议,供用户实现上位机软件二次编程;
5.通信方式:具有GPRS/GSM短信通讯方式,支持LAN/WIFI/Zigbee方式的扩展;
6.具有外部接口扩展功能:可实现U盘存储功能,实现大量数据的存储;
7.可现场和远程对设备进行各项参数设置或读取的编程操作;
8.电路设计合理,抗外界干扰能力强;
9.支持时间校准功能;支持SCG、标准MODBUS双协议切换;
10传感器通道:16路   扩展存储:U盘存储2G  通讯波特率:9600bps
 
液位传感器
产品简介
   S-CG-ZF液位传感器是采用高精度、高稳定性扩散硅压力敏感芯片,通过高可靠性的放大电路,将被测液体的液位信号转换成电流、电压等信号,可供用户选择。本产品可广泛应用于工业现场液位测量与控制,水文的测量与监控,船舶及航海系统。
技术参数
量程范围:0~20m
准 确 度: 1mm
供电方式:  DC 12V / DC 24V     
输出形式:□ 电流:4~20mA
□电压:0~5V
□ RS232                                             
□ RS485
负载电阻: 电压型:RL≥1K                             
电流型:RL≤250Ω
工作温度:-20℃~85℃
相对湿度:0~100%
防护等级:IP65

超声波液位传感器
产品简介
智能超声波水位计基于精确时间测量的电磁波测距技术。传感器发射超声波照射水面并接收其回波,由此获得水面至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
智能超声波水位计,是工业测距雷达在水位测量领域的创新应用,实现了水位计向高精度(毫米级),大量程(35米),高可靠,安装简便,免维护的技术跨越。
智能超声波水位计通过标准信号接口,与计算机、PLC等连接,构成水位监测系统。广泛用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐水位等水位监测。
技术参数
测量范围: 30m
精    度:±5mm
分 辨 率: 1mm
供电方式: DC 12V / DC 24V 
输出方式: RS485
外    壳:铸铝,IP67
喇叭天线:不锈钢304,口径76-120MM
工作温度:-40℃~80℃
相对湿度:0~100%

雷达液位传感器
产品简介
智能雷达水位计基于精确时间测量的电磁波测距技术 。传感器发射电磁波照射水面并接收其回波,由此获得水面至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
智能雷达水位计,是工业测距雷达在水位测量领域的创新应用,实现了水位计向高精度(毫米级),大量程(35米),高可靠,安装简便,免维护的技术跨越。
智能雷达水位计通过标准信号接口,与计算机、PLC等连接,构成水位监测系统。广泛用于湖泊、河道、水库、明渠、潮汐水位等水位监测。
技术参数
测量范围:30m
精    度:±5mm
分 辨 率:1mm
供电方式:四线制DC 6-28V  ,推荐12V DC 
输出方式: RS485
功    耗:最大功耗0.6W
外    壳:铸铝,IP67
喇叭天线:不锈钢304,口径76-120MM
工作温度:-40℃~80℃
相对湿度:0~100%

安装与调试

投入式液位传感器安装方式
方式一:固定在河堤上

 

方式二:固定在水尺上
 

方式三:固定在浮标上
 

方式四:固定在桥墩或道路上
 

方式五:固定在支架上
 

 

备注:以上固定方法,根据现场情况和要求确定,并不代表固定的方法;

注意事项:
1.套管要求牢固固定,不能发生位移;
2.套管内径在Φ50mm左右;在套管入水端口以上60mm处,开4个均匀分布的Φ4mm小孔,以便水畅通进入管内;在套管入水端口以上20mm处,十字对穿2个Φ4mm螺栓,以便液位传感器探头定位;
3.注意安装位置的安全,防止过往船舶的碰撞和人为损坏;
4.注意安装高度的恒定,它和数据采集的正确性密切相关;
5.金属套管底部开孔,防止泥沙堆积;
6.若河道水质混浊,建议3-6个月清洗一次探头;
 
雷达液位传感器安装方式

 

注意事项:
水位计安装必须有牢固基础。可以是立杆,直壁河堤距离大于20CM,斜坡河堤应保证天线位于干流上方;
水位计天线口,到测量水面区域,不得有干扰物,应避开航道安装;
水位计喇叭口天线,需要垂直于水面安装;
电缆走线管,可以用PVC管,镀锌钢管等。
 
系统连接图
 

水文支架配置
金属喷漆式支架结构,钢质材料设计,牢靠稳固,带防风拉锁,外观美观,承载防护箱、传感器、太阳能等,功能齐全,安装方便,抗腐蚀处理,抗风能力强,安装高度符合国家标准要求,可完全适用于野外无人值守观测站点
 

LED屏介绍
    户外单红P10LED屏,横着4块模组,竖着4块模组,整体分辨率128*64,整体尺寸1.3*0.7米,BX-5K2控制卡;可显示日期、时间,清晰大方,可接采集仪也可接电脑,还可根据客户的需求进行相应的通知显示;

供电方式
太阳能供电
整个系统选用低功耗产品,并配置优质大功率太阳能电池板及高容量蓄电池,保证系统稳定运行。
整个系统主要由太阳能电池板、蓄电池、太阳能控制器;主要功能如下:
1.过度冲电保护功能:针对太阳能电池板;
2.深度放电保护、负载过载、短路保护功能:针对负载;
3.放电保护功能:针对蓄电池,即低电压自动切断功能;
4.自动调节充电电压:根据蓄电池充电特性,自动调节蓄电池充电电压;
双电源供电
系统可实现双电源供电,即太阳能和市电双电源供电。整个系统主要由太阳能电池板、蓄电池、太阳能控制器、双电源供电盒组成;
使用双电源供电时,只要其中一方有电就可以实现系统的正常运行;
当太阳能和市电都有电的时候,优先使用太阳能的电量,以节省市电的使用,经济环保;
当蓄电池电量偏低时,自动切换使用市电供电;
当任意一方突然断电时,可无缝切换到另一方的供电,可最大限度的保证系统的稳定供电;
 
技术指标
1.太阳能板技术指标为:
输出功率:25W/30W
30w太阳能电池板:
开路电压:21.5V
短路电流:1.97A
最大功率点电压:17V
最大功率点电流:1.76A
最大系统电压:50V
2.蓄电池指标
    蓄电池选用高品质、高性能、长寿命阀控式密封铅酸蓄电池,设计寿命10年(20℃)。适合于高精密度、高效能UPS、EPS等紧急备用电源设备和不间断电源设备。
主要技术指标为:
额定电压:12v
标准容量:25AH/40AH/60AH等
12V  25AH蓄电池:       
最大放电量:250A(5ec)
最短周期放电电流:750A(0.1sec)
内阻:(25°C,77°F):15m
最大充电电流:7.5A
待机使用:2.275±0.025V/CELL
循环使用:2.45±0.05 V/CELL
12V  40AH蓄电池:
最大放电量:440A(5ec)
最短周期放电电流:1100A(0.1sec)
内阻:(25°C,77°F):10m
最大充电电流:16.5A
循环使用:2.45±0.025V/CELL
待机使用:2.275±0.025 V/CELL
系统组网
现场自动监测站与中心监测计算机之间的组网方式大致可分为有线和无线两种组网方式。有线通讯方式有RS232通讯、RS485通讯、RJ45通讯;无线通讯方式有WIFI通讯、Zigbee通讯、GPRS无线通讯;
RS232/RS485通讯方式
自动气象站与中心气象计算机之间采用RS232进行通讯,有效距离15米,还可以通过485总线进行组网,有效距离可以达到800米。中心气象计算机可与多台自动气象站组成气象监测网络。
 

4G GPRS无线通讯
概述
GPRS无线通讯方式。在自动监测站直接布线不方便的情况下,可以采取GPRS无线数据通信网络的方式来传输监测数据,中心监测计算机可以与多台S-CG自动监测站通过移动GPRS无线数据通信网络组成监测监测网络。
产品简介
GPRS模块利用GPRS/CDMA 1x网络平台,实现数据信息的透明传输,在网络结构上实现虚拟数据专用网,具备RS232/422/485或TTL电平接口,高性能、工业级,外置式,适用于使用环境恶劣的各种工业监控、交通管理、气象等应用场合。
技术指标
1.GPRS数据:
GPRS Class 10
编码方案:CS1 - CS4
符合SMG31bis技术规范
2.CDMA 1x 数据:
支持IS 707数据业务
支持153kbps的包数据速率
支持Class 2.0 Group 3传真
CDMA 2000扩频机制
符合IS-95A、IS-95B CDMA空中接口标准
3.功耗:待机:80mA@+5VDC ,30mA@+12VDC
数传:120~350mA@+5VDC ,50~140mA@+12VDC

系统布置方案


 

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