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方案類型

灌區量測水監控系統解決方案

1系統概述

采用微軟主流技術路線,后臺數據庫采用Microsoft SQL Server 2008,開發語言采用.Net(C#)語言,開發環境為Microsoft Visual Studio 2010,前臺表現層采用目前微軟在互聯網方向主推的Silverlight技術。

由于應用該系統涉及主管單位和基層單位,且考慮到客戶端使用方便程度,系統考慮使用B/S架構,基于互聯網運行。各級用戶工作人員的計算機上不需要安裝軟件,只要在瀏覽器登錄系統即可。 整體采用分層設計,業務架構如下圖:

2系統解決方案

灌區量測水監控站點采用隨機自報和定時自報相結合的自報工作方式:

1、隨機自報:每當被測的水位水情參數發生一個規定的增減量變化時,如水位漲落1cm,且與上次發送數據時間間隔大于5分鐘時,即自動向信息中心發送一次數據;

2、定時自報:每隔1小時,不管參數有無變化,即采集和報送一次數據,信息中心的數據接收設備始終處于值守狀態。

通信設計

水情監測由現場設備和接收端設備組成。現場設備包括:RTU、傳感器(雷達水位計、工業攝像頭)、通信單元和供電單元;接收端設備包括:通信控制機、數據庫服務器和安裝了水情應用軟件的工作站。

通信采用GPRS通信方式,聯通或移動的公網都可以選擇,信號效果好,通信質量高,使用成本低,后期維護方便。

電源設計 智能遙測終端供電要求:
供電電源:DC12V;
發送/接收平均電流:100mA;
圖像信息發送平均電流:150mA;
待機電流:50mA;
脈沖電流:≤2A;

按照水情數據采集頻度要求,每天定時采集水位數據1次,每天數據差值對比288次(按照10%比例需要數據發送數據計算,每天約有30次差值對比數據需要發送),每天1次設備自檢的作業量進行操作,則每天設備功耗應以下面的公式計算得出:

設備日均功耗=數據發送日均功耗+數據測量日均功耗+設備自檢日均功耗+設備休眠日均功耗。

(1)蓄電池容量計算 根據無日照工作極限時間15天的要求,計算蓄電池容量配置:
按照蓄電池20%放電率計算:
考慮到其它不確定因素,適當擴大電池容量,選擇標準的12V 38AH INT蓄電池。
(2)太陽能電池板功率計算 太陽能電池板輸出的平均功率必須大于設備消耗的平均功率。
前提:遙測終端設備安裝地的平均日照時間為6.5小時(按灌區內年平均日照2500小時計算)。
考慮到其它不確定因素,選擇的太陽能電池板功率為:40W。水情采集點采用太陽能供電,太陽能電池板40W,蓄電池38Ah。
防護設計 1、雷達水位計的防盜設計
對于雷達水位計自身的設備性能需求,雷達水位計需要架桿安裝,位置較高,一般較為安全。為了保護主要的通信設備和儀表鍵盤,制作了專業的設備箱。
該設備箱采用了全密閉式處理,內部采用雙層門設計,外門安裝有防盜鎖,內門上安裝儀表鍵盤,方便工作人員調試和維護設備。內部安裝通信模塊,傳感器二次儀表等設備、整個設備箱美觀大方,防水、防潮和防盜,非常適合遙測站點設備室外安裝使用。
2、工業攝像機的防盜設計
工業攝像機通過支架安裝在設備桿上,離地面2.5米以上的位置,達到伸手觸碰不到的位置進行保護。
3、其他設備的防盜設計
其他設備包括:RTU、蓄電池等設備安裝在設備箱內。將設備箱上鎖并安裝在設備桿距離地面3米以上的位置,起到保護作用。
站點設計
湯旺河灌區自動化建設,水情采集點和監測拍照點采用太陽能供電,太陽能電池板40W,蓄電池38Ah。通過無線GPRS通信方式,將水情信息、圖像信息傳回信息中心。 雷達水位計的安裝
垂直立桿采用?100鋼管(國標,高度500cm),基礎部分采用現澆混凝土預埋件(混凝土尺寸:80×80×80cm),預埋件與豎直鋼管采用法蘭片連接,水平鋼管采用?40鍍鋅鋼管(國標,長度400cm);支架垂直于水平部分采用鋼管連接,以保證傳感器的穩固。
太陽能電池板的安裝
太陽能電池板安裝:架設太陽能電池板時,建議采用單桿架設太陽能電池板的方案,并使極板正面朝向正南并傾斜45度角,且使周圍障礙物的陰影不能落在太陽能電池板上。太陽能電池板的電源線應按照橫平豎直、不交叉原則引入到遙測箱。
3系統功能及特點

灌區量測水監控是水循環規律研究、農牧業灌溉、水資源合理利用、及抗旱救災基本信息收集的基礎工作。因此,建立灌區量測水監控系統能夠達到加強田間水情信息的規范化建設、加強科學管理、適應防汛抗旱、水資源管理及國民經濟建設的作用,可以為社會提供準確、可靠的監測信息。灌區量測水監控系統可采集田間當前田間水情信息,并定時自動上報。

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