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            窨井水位監測系統

            一、排水管網現狀
                  城市排水檢查井對于城市排水管道的安全運行關系重大,由于檢查井數量多,分布區域廣,雖然每天有巡視人員巡查管線及檢查井,但是無法24小時對每個低洼點檢查井做到實時監控,一旦有污水溢滿的情況出現,事故響應時間無法保證。排水公司對此情況計劃建立起一套基于4G無線通訊技術與單片機技術的排水管線遠程監測系統。系統建成后,可以實現監控中心實時查看各排水檢查井的水位數據,哪個井水位超限時,監控中心具有自動報警提示,值班人員可以第一時間到達現場處理問題。
            二、系統組成
                  監測系統共計由以下四部分組成:
                  調度中心:包括服務器、計算機等硬件設備;排水井水位監測系統軟件平臺;
                  通信平臺:4G全網通網絡、Internet網絡
                  遠程監測設備:GY-104型電池供電遙測終端機
                  測量儀表:水位傳感器。
                  系統采用4G通訊網絡,通過4G網絡上網登錄INTERNET網絡平臺傳輸數據,只要有4G網絡的地方就可以傳輸數據。根據當地手機信號的強弱選擇適合的運營商手機卡。

            三、監測站介紹
                  排水井很多都建在機動車道、非機動車道或者綠化隔離帶上,有的可以取電,但是大多數的監測站都不能取電。由于安裝環境的不同,我們設計了兩種排水井水位監測終端。
                  (1)電池供電型:適合于不方便取電、拉線的場合。將防水型排水井監測終端、水位變送器直接安裝在井下,防護等級可以達到IP68,直接通過4G方式將水位數據傳輸到監控中心。
                  (2)太陽能供電型:適合于現場沒電,走線方便的場合。將水位變送器安裝于井下,排水井監測終端安裝于太陽能桿上。水位變送器的信號線通過穿線管連接到排水井監測終端上,通過4G方式將數據傳輸到監控中心。
            四、排水井遠程監測終端—電池供電型
                  4.1、現場安裝示意圖
                  4.2、電池供電遙測終端機設備介紹
                  電池供電型遙測終端機為防水型測控設備,采用高性能鋰電池供電,可采集各類儀表、變送器的輸出信號并通過4G方式遠程傳輸數據,適用于不具備供電條件、環境惡劣的監測現場,廣泛應用于市政排水、城鄉供水、水利、農業、地質、環保等行業。?
               4.2.1產品特點
                        1)數據采集、傳輸一體化設計。
                        2)IP68防護等級,防水、防潮、防浸泡。
                        3)外殼采用ABS工程塑料,抗沖擊、耐熱、耐低溫、耐腐蝕性能優良。
                        4)具備間歇式供電功能,采集數據時為變送器供電,不采集時不供電,最大程度節約電能。
                  4.2.2產品功能
                        通信功能:支持4G全網通通訊方式;支持與多中心進行數據通信;支持定時喚醒、實時在線兩種工作模式。對距離無限制。
                        采集功能:采集水位、壓力變送器的標準信號;采集流量計、脈沖表的流量數據;采集其它現場信號。
                        對外供電功能:可對外提供12V直流電源,為變送器供電。
                        遠程管理功能:支持遠程參數設置、程序升級。
                        報警功能:監測數據越限,立即上報告警信息。

                        存儲功能:本機循環存儲監測數據,掉電不丟失。
                  4.2.3技術參數
            ?          硬件配置:3路PI、2路AI、1路串口。
                        存儲容量:4~32M。
                        供電電源:DC12V DC。
                        電池壽命:1~5年(與數據發送頻率有關,單組鋰電池可支持≥20000條數據的傳送)。
                        功??耗:休眠電流≤20uA/14.4V;
                        采集電流≤5mA/14.4V;
                        發送平均電流≤10mA/14.4V。
                        安裝方式:壁掛式。
            五、排水井遠程監測終端—太陽能供電型
                  5.1、設備介紹
                        1)水位監測終端:采集水位數據并上傳到監控中心
                        2)避雷模塊:現場需有效接地,達到避雷效果
                        3)物聯網卡:用于登錄INTERNET網絡
                        4)光伏板:將光能轉換成電能
                        5)蓄電池:夜晚及陰天持續為設備供電
                        6)太陽能充電控制器:控制電源輸出,將太陽能板轉換的電能一部分輸送給負載供電,剩余的輸送給蓄電池充電,對蓄電池有過充過放的保護功能。
                        7)水位變送器:測量窨井水位
                        8)立桿及支架:用于安裝光伏板及終端機
                        9)線纜及走線管等:現場施工時輔料
                  5.2、設備結構圖
                  5.3、設備功能
                         ◆ 數據傳輸:通過4G網絡傳輸數據,終端具有長期在線、即時通訊特點,終端可同時與1~4個中心通信。
                        ◆ 水位信息采集:實時采集水位值、水位計故障(通、斷)狀態等信息,并可進行水位計量程設定。
                        ◆ 水位警戒報警:支持設置多級水位警戒線值,支持水位狀態變化主動上報告警信息,保障信息的即時性、高效性。
                        ◆ 支持主動上報(定時上報、報警上報) + 系統軟件問詢
                              1)主動上報:主動上報包括定時上報、告警主動上報,是指監測點測控終端主動向中心發送測點數據。
                              2)系統軟件問訊:遠程召測包括定時召測、即時召測,是指監控系統下發命令召測監測點水位數據或拍照。
                        ◆ 歷史記錄存儲、數據掉電不丟失、時鐘保持功能
                        ◆ 遠程操作與維護:測控終端支持遠程設置測控終端參數。支持遠程設置水位參數(包括:水位計量程、水位警戒線值等)。
                        ◆ 避雷保護功能 測控終端對所有輸入輸出引線(如電源線、傳感器引線、通信線等)都采取多級隔離、吸收措施,最大限度地避免雷擊等過電壓過電流對測控器的破壞。

            六、現場照片
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