水位地灾拍照雷达一体化水位计_水文水质监控

产品概述
参数特性
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第一章产品简介
1.1 产品概述
一体化图像泥(水)位计是针对山洪减灾研发的一款稳定、小巧、多功能的遥测设备，整机采用一体化设计，集成雷达泥(水)位计、遥测终端机和图像终端。
雷达液位计组件采用80GHz雷达泥(水)位计，是一款高精度雷达式泥(水)位测量仪表，用80G毫米雷达波作为载波信号，基于领先的专利传感器技术与微秒时间分辨率实现了毫米级的测量精度，测量结果更加精确稳定。雷达传感器具有高稳定性，不受噪声、灰尘、雾气、颜色、直射或散射光线等任何自然干扰源的影响。
一体化图像泥(水)位计具有触发加报功能，能有效根据泥石流发生并根据阈值触发实现预警功能，实现定时报、加报和拍照等功能，将现场情况进行及时反馈，有效增加处置效率，对现场情况时实掌控，根据现场的情况实现精准把控，减少因为施工问题导致数据不准等情况的发生。
采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，定时采集泥(水)位信息传输到平台，可满足各种不同行业应用需求。

1.2 产品特点
遵循标准
◆SLT 180-2015 水文自动测报系统设备遥测终端机
◆SLT 102-1995 水文自动测报系统设备基本技术条件
◆SL61-2003 水文自动测报系统技术规范
◆SZY203-2016 水资源监测设备技术要求
◆SZY205-2016 水资源监测设备质量检验

符合规约和要求
◆《水文监测数据通信规约》
◆《水资源监测数据传输规约》
◆《地质灾害监测数据通信技术要求》

产品优势
◆ 一体式设计：集雷达泥(水)位传感器、无线终端、拍照系统为一体，实现泥(水) 位的采集、存储、报警及传输等综合功能。
◆ 工业级设计：宽温设计，耐高低温，耐强电磁干扰。适用于各种恶劣的现场。采用完备的系统保护机制和防掉线机制，保证终端永远在线。
◆ 大容量数据存储空间：提供16MB的外部FLASH数据存储空间，可存储10年以上的采集数据。

◆ 低功耗设计：支持多种工作模式(包括自报式、查询式、兼容式等)，最大限度降低功耗。
◆ 内置智能抓拍功能：摄像头联动抓拍功能 (含夜间补光)。
◆ 远程管理功能：支持远程参数配置(同时支持平台配置方式和短信配置方式)、远程程序升级。提供功能强大的中心管理软件，方便设备管理(可选)。

稳定可靠
◆ 采用高性能工业级无线模块
◆ 采用高性能工业级32位通信处理器
◆ WDT看门狗设计，保证系统稳定
◆ SIM/UIM卡接口内置15KV ESD保护

主要功能
◆ 泥(水)位监测
◆ 支持智能抓拍功能
◆ 泥(水)位定时采集、存储及上报
◆ 阈值和设备故障预警加报
◆ 可同时支持多种通讯方式
◆ 支持设备电压监测功能
◆ 支持人工置数功能
◆ 支持本地配置和调试功能
◆ 远程查询实时数据及历史数据
◆ 本地导出历史数据
◆ 短信数据备份
◆ 管理工具、串口工具、远程短信配置
◆ 支持远程管理功能，并可以实现远程参数配置、远程升级
◆ 支持主备中心，支持移动通信/低功率广域网/高低轨卫星等通信方式

产品特点：非接触测量、高精度、低功耗、内置RTU采用
无线数据传输，智能抓拍功能，可在平台软件读取参数和远程参数的设定、结构紧凑、安装方便。

应用：山洪减灾的泥水位高度测量

精度： ±1mm

量程：45m/85m

波束角： 8°

分辨力：±0.1%F ·S

采样间隔：0s~24h

上传间隔：0s~72h

过程连接：支架

频率：80GHz

工作电压：5~18V DC

通讯方式：移动通信/低功率广域网/高低轨卫星通信

相对湿度： 95%(无凝结)

工作温度：-40~70℃

防护等级：IP68

物理特性

外壳	ABS外壳，外壳和系统安全隔离，特别适合野外现场应用。
外形尺寸	∅140*169mm
重量	约800g(不包安装件及包装)

摄像头参数

系统启动时间	<3秒
拍照超时时间	白天<1秒晚上<3秒
支持多种压缩比	0~8级压缩(默认1级)，压缩比越高，jpeg图片字节数越小(利于传输和保存)，但图片细节稍差；压缩比越低，图片越清，但图片字节数越大；
夜视距	城市2000米，野外无光源的情况下50到100米。
黑光级超低照度，内置白光灯(超低功耗)，省掉了外置灯 (在低照度环境拍摄效果优于普通摄像机配外置补光灯的拍摄效果)

（选配）无线参数

无线模块	工业级无线模块
标准	支持FDD-LTE/TD-LTE
理论带宽	FDD-LTE：下行速率100Mbps，上行速率50Mbps TD-LTE：下行速率61Mbps，上行速率18Mbps WCDMA：下行速率42Mpbs，上行速率5.76 Mbps TD-SCDMA：下行速率4.2Mbps，上行速率2.2Mbps CDMA2000 1xEV-DO Rev.A：下行速率3.1Mbps，上行速率1.8Mbps GPRS/EDGE：速率171.2kbps/384kbps

硬件系统

CPU	工业级32位通信处理器
FLASH	256KB
SRAM	32KB
数据存储Flash	16MB(可扩展至32MB)

尺寸：

产品功能说明
4.1 工作模式
工作模式包括自报、兼容、查询、调试四种模式。
4.1.1 自报工作模式
事件触发(泥水位值发生一定变化)时，一体化图像泥(水)位计主动发送数据；定时触发时，一体化图像泥(水)位计应按规定的时间主动上报发送数据；
自报工作模式下一体化图像泥(水)位计在定时报和预警加报时上线，完成数据传输后又自动下线。自报主要应用于短时间通讯、长时间待机，因此在功耗上远远低于兼容式工作模式。自报模式下GPRS通讯模块处于休眠状态，可以通过短信进行远程修改配置参数。
4.1.2 查询工作模式
监测管理平台发出指令主要用于对一体化图像泥(水)位计进行数据查询、参数 (状态)设置或设备控制；
一体化图像泥(水)位计应响应指令，发送所查询的数据或状态设置参数或执行控制设备指令并返回执行结果。
4.1.3 兼容工作模式
表示同时包括查询和自报两种工作模式，兼容式工作模式下,一体化图像泥(水) 位计开机启动就会自动连接监测管理平台，并且一直保持在线；
如果出现网络故障无线雷达遥测水位计就会自动重新连接。此模式下，监测管理平台可以进行召测等操作。
由于无线通信模块是一个比较耗电的单元，在自报模式下，一体化图像泥(水)位计只在小时报或加报报时候才会上线，否则会关闭其电源。在兼容模式下则会一直保持在线，此时功耗会较高。
4.1.4 调试工作模式
调试模式下，主要用于一体化图像泥(水)位计设备的安装测试。安装测试的作用：一是测试通信线路是否正常；
二是用于验证遥测站采集传输的正确性，并告诉监测管理平台，测试数据只做检查用。

4.2 上报模式
上报模式包括定时采集、整点上报、预警触发加报三种模式。
4.2.1 定时采集数据
根据设定的上报间隔进行定时采集泥水位数据，并根据相应协议上报至监测管理平台。
4.2.2 整点上报采集数据
整点上报的协议报文有小时报、均匀时段信息报和定时报等三种。
a)小时报：
一体化图像泥(水)位计按设定的报送间隔，以1小时为基本单位向监测管理平台报送无线雷达遥测站水文信息；小时报是一种特定类型的定时报，用于以泥水位为主要监测要素的一体化图像泥(水)位站报送1小时为间隔的报文。
b)均匀时段信息报：
均匀时段信息报用于一体化图像泥(水)位站向监测管理平台报送等间隔时段泥水位和信息，按设定的均匀时段报时间间隔上报给监测管理平台。
c)定时报：
一体化图像泥(水)位计以时间为触发事件，按设定的定时报时间间隔向监测管理平台报送实时水文信息；定时报兼具有“平安报”功能，同时上报一体化图像泥(水)位站电源电压及报警等工作状态信息。
4.2.3 预警触发加报实时数据
根据设定的上报间隔进行定时采集泥水位数据，并根据相应协议上报至监测管理平台。
例如：
如果一体化图像泥(水)位计采集的实时泥水位超过设置的“加报水位”，则将当前的泥水位数据通过加报上传给监测管理平台，从而能及时通过平台了解当地泥水位的实时变化。
当达到设定的加报条件后，泥水位会按设置的报警时间间隔上报给监测管理平台。
在报警短信配置的情况下，同时会向预设置的号码，发送报警短信。报警短信内容可设置。

4.3 人工置数
一体化图像泥(水)位计可以对水位数据进行人工置数，并上传到监测管理平台，人工置数数据只存储最后一次记录。如果与原有的数据有冲突，则以人工置数为准。

4.4 远程查询实时数据
远程查询时段数据的作用主要是查询终端的某个时段数据。

4.5 主备中心功能
最多支持两个中心，每个中心都可配置备份中心。当主中心连接不上时，则连接备份中心。主中心一旦连接上，则会断开备份中心。

4.6 远程管理
一体化图像泥(水)位计的远程管理功能是通过其配套的监测管理平台来实现的。
监测管理平台可以实现数据接收、终端参数管理、程序升级、校时、历史数据查询、召测、电压告警、短信接收功能。
一体化图像泥(水)位计支持扩展协议的远程参数设置，具体设置请参考监测管理平台“参数配置”。
一体化图像泥(水)位计可以远程升级应用程序，支持TCP与UDP方式。首先把需要升级的应用软件(版本号要高于当前的软件版本号)放在中心软件的安装目录下。其次需要配置远程升级的参数(需要升级的应用软件所在的服务器的IP 与端口号)，支持扩展协议配置与短信配置。

SL651-2014水文规约标准报文解析

雷达水位计上行接收报文示例解析
7E7E	报头
00	中心地址
0020529004	测站地址
0000	密码
32	定时报功能码
0021	报文上行标识符及长度
02	报文起始符
0018	流水号
220803135527	发报时间
F1F1	地址标识符
0020529004	测站地址
48	测站分类码
F0F0	观测时间标识符
2208031355	观测时间
3923	水位标识符
00001234	水位数据	水位：1.234m
3812	电压标识符
1230	电压数据	电压：12.30V
03	报尾
5217	校验

雷达水位计下行应答报文解析
7E7E	报头
0020529004	测站地址
00	中心地址
0000	密码
32	定时报功能码
8008	报文下行标识符及长度
02	报文起始符
0018	流水号
220803135527	发报时间
04	报尾
403B	校验

雷达水位计报文举例：
2022-08-03 13:55:32 接收数据[50字节]：
7E7E0000205290040000320021020018220803135527F1F1002052900448F0F0220803135539230000123438121230035217
----数据包结构：
遥测站地址：地址码为：0020529004   中心站地址为：0
功能码为：32H 遥测站定时报   报文正文长度：33
----正文结构：
流水号为：24    [发报时间=2022-08-03 13:55:27]
----测站：0020529004
测站类别：河道
----观测时间：2022-08-03 13:55
瞬时河道水位： 1.234m
电压： 12.30V
发送确认报文：7E7E002052900400000032800802001822080313552704403B

串口摄像机上行接收报文示例解析（第1包）
7E7E	报头
00	中心地址
0020529004	测站地址
0000	密码
36	图片报功能码
021C	报文上行标识符及长度
16	报文起始符
05A	总包数
001	分包号
3B64	流水号
240320185108	发报时间
F1F1	地址标识符
0020529004	测站地址
48	测站分类码
F0F0	观测时间标识符
2403201850	观测时间
F3F3	图片包标识符
FFD8……6A73	图片数据	JPG图片原编码输出 512字节
17	报尾
01EA	校验

串口摄像机下行应答报文解析（第1包）
7E7E	报头
0020529004	测站地址
00	中心地址
0000	密码
36	定时报功能码
800B	报文下行标识符及长度
16	报文起始符
05A	总包数
001	分包号
3B64	流水号
240320185108	发报时间
06	报尾
9BD9	校验

串口摄像机第一包报文举例：
2024-03-20 18:51:09 接收数据[557字节]：
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
----数据包结构：
遥测站地址：地址码为：0020529004   中心站地址为：0
功能码为：36H 遥测站图片报   报文正文长度：540
----正文结构：
总包数为：90    当前序号为：1
----正文结构：
流水号为：15204    [发报时间=2024-03-20 18:51:08]
----测站：0020529004
----观测时间：2024-03-20 18:50
发送确认报文：7E7E002052900400000036800B1605A0013B64240320185108069BD9

串口摄像机上行接收报文示例解析（第2包）
7E7E	报头
00	中心地址
0020529004	测站地址
0000	密码
36	图片报功能码
0203	报文上行标识符及长度
16	报文起始符
05A	总包数
002	分包号
7475……0B2F	图片数据	JPG图片原编码输出 512字节
17	报尾
C5B1	校验

串口摄像机下行应答报文解析（第2包）
7E7E	报头
0020529004	测站地址
00	中心地址
0000	密码
36	定时报功能码
800B	报文下行标识符及长度
16	报文起始符
05A	总包数
002	分包号
3B64	流水号
240320185108	发报时间
06	报尾
9429	校验

串口摄像机第二包报文举例：
2024-03-20 18:51:20 接收数据[532字节]：
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
----数据包结构：
遥测站地址：地址码为：0020529004   中心站地址为：0
功能码为：36H 遥测站图片报   报文正文长度：515
----正文结构：
总包数为：90    当前序号为：2
----正文结构：
发送确认报文：7E7E002052900400000036800B1605A0023B64240320185108069429

备注：第2包----第N-1包格式一致

串口摄像机上行接收报文示例解析（最后1包）
7E7E	报头
00	中心地址
0020529004	测站地址
0000	密码
36	图片报功能码
01E7	报文上行标识符及长度
16	报文起始符
05A	总包数
002	分包号
05B0……FFFF	图片数据	JPG图片原编码输出剩余487字节
03	报尾
A2CF	校验

串口摄像机下行应答报文解析（最后1包）
7E7E	报头
0020529004	测站地址
00	中心地址
0000	密码
36	定时报功能码
800B	报文下行标识符及长度
16	报文起始符
05B	总包数
05B	分包号
3B67	流水号
240320190029	发报时间
06	报尾
52A6	校验

串口摄像机最后1包报文举例：
2024-03-20 19:03:36 接收数据[504字节]：
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----数据包结构：
遥测站地址：地址码为：0020529004   中心站地址为：0
功能码为：36H 遥测站图片报   报文正文长度：487
----正文结构：
总包数为：91    当前序号为：91
----正文结构：
图片已经保存到：D:\PIC\20240320190004.jpg
发送确认报文：7E7E002052900400000036800B1605B05B3B672403201900290652A6