河流監(jiān)測系統(tǒng)-水位，流速，流量，水質(zhì)，視頻監(jiān)控

一、目的

實現(xiàn)整體河道在線式視頻監(jiān)控,為河道治污追源提供及時便捷的追查手段,同時對排污等違法行為提供監(jiān)控預(yù)警和取證。二是管理人員、巡查人員能夠通過移動終端查看實時視頻,實現(xiàn)隨時隨地監(jiān)控河道狀況,可智能分析人員軌跡,輔助河道巡查考核,輔助違法抓拍。三是可通過視頻監(jiān)控手段,加以智能化分析,在末端截污、點位治理、源頭治理、河道系統(tǒng)治理上形成高效、可視化、平臺化、信息化的治理方法,為滇池保護(hù)治理提供有針對性的決策依據(jù)。四是為智慧河道、智慧城市提供感知層數(shù)據(jù)基礎(chǔ),在增加各類傳感設(shè)施后,可提供包括河道、排污口、雨水管道等水位、流量、pH值、溫度、渾濁度、COD、BOD、氨氮等重要傳感數(shù)據(jù)在線式采集、上傳、分析,為每條入滇河道形成定期的河道數(shù)據(jù)分析報告。

智慧河道一般由以下幾個方面組成：

1、水位流量：可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計（接觸式）或者雷達(dá)流量計（包含雷達(dá)流速儀和雷達(dá)水位計）（非接觸式）。

2、水質(zhì)在線監(jiān)測：包括PH，溫度，濁度，COD，氨氮，BOD等。

3、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計安裝處的視頻圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器遠(yuǎn)端可以查看。

4、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進(jìn)行供電、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。

5、通信設(shè)備：可以通過遙測終端機將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至云端。

6、數(shù)據(jù)查看：數(shù)據(jù)可以通過遙測終端機發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器、用戶可以通過云平臺或者手機瀏覽器遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)器。

二、數(shù)據(jù)傳輸方式：

1、光纖有線傳輸：采用光纖或者有線寬帶網(wǎng)絡(luò)。適合安裝點有網(wǎng)絡(luò)且下泄流量站點離的比較近的地方可以考慮采用這種方式。

2、GPRS/4G無線通信：采用GPRS或者4G信號將數(shù)據(jù)和視頻圖像傳輸至服務(wù)器。適合安裝點比較遠(yuǎn)、無法布線的場合。

3、北斗通信：采用北斗短報文進(jìn)行通信，遙測終端機采集到的數(shù)據(jù)通過北斗短報文的形式發(fā)送至一臺北斗接收機上，北斗接收機將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。適合安裝點無網(wǎng)絡(luò)信號的地方。

三、監(jiān)測站點的位置：

1.選點需要安裝在水流平穩(wěn)，無回流的地方

2.多普勒超聲波流量計需要水淹沒探頭，設(shè)備整體高度3CM,需要的最低水位3CM以上

3.避免淤泥或者垃圾擋住探頭

4.雷達(dá)流速儀起始速度比較高，需要裝在流速比較大的位置，0.1m/S的流速

5.雷達(dá)流量計屬于非接觸式安裝，優(yōu)先考慮有橋的地方。

四、主要設(shè)備選型：

1、非接觸雷達(dá)流量計

雷達(dá)流速儀

產(chǎn)品特點：

●防水、防結(jié)露、防雷設(shè)計，適用于各種野外環(huán)境；

●進(jìn)口平面微帶雷達(dá)非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；

●能夠適應(yīng)復(fù)雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；

●快速精確測量，數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；

●測量運行和休眠模式相結(jié)合；

●雷達(dá)發(fā)射波束角小，準(zhǔn)確度高，不易受外界影響；

●結(jié)構(gòu)小巧，功耗低，安裝方便、易維護(hù)；

●配套控制器遠(yuǎn)傳設(shè)備，可輕松對接現(xiàn)有水文遙測系統(tǒng)；

●寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；

●獨有渠道流速模型，測量精度更高。

技術(shù)參數(shù)：

測量范圍：0.01-20m/s

測量精度：±0.01m/s

雷達(dá)垂直傾斜角修正：自動修正

流速方向識別：雙向

雷達(dá)頻率： 24GHz

有效距離：0-40m

供電范圍：12 VDC

輸出接口：RS485

功耗：＜1W

工作溫度：-10-60℃

存儲溫度：-20-70℃

相當(dāng)濕度：0-95%RH

防護(hù)等級：IP66

雷達(dá)水位計

技術(shù)參數(shù)：

測量范圍：30m或70m

精度：±3mm

頻率范圍：26GHz

供電電壓：6-24V

信號輸出：RS485 Modbus

2、接觸式多普勒超聲波流量計

多普勒超聲波流量計

產(chǎn)品特點：

●寬量程：0.02-5m/s(流速)

●分辨率可達(dá)1mm/s（流速）

●高響應(yīng)時間，打破以往需要長時間才能得到流速流量的，測量結(jié)果時時刷新。

●速度面積法流量測量，適合滿管及非滿管，可自由設(shè)定斷面水位關(guān)系。

●內(nèi)部自帶高精度溫度傳感器可用于水溫測量和聲速補償。

●流體力學(xué)外殼設(shè)計，對水體流態(tài)影響小，不影響測量精度。

●防腐蝕外殼設(shè)計，能夠在惡劣環(huán)境下長期工作。

●可提供瞬時流量值和累積流量值。

●無機械轉(zhuǎn)動部件，不存在泥沙堵塞或水草、雜物纏繞等問題，最適用于泥沙懸浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中測量。

●測量線性，出廠已校準(zhǔn)長期使用也無需校準(zhǔn)。

●配有數(shù)據(jù)接收軟件，可讀取實時數(shù)據(jù)和累計數(shù)據(jù)。

技術(shù)參數(shù)：

流速：

測量范圍：0.02-5m/s

精度：1.0%±1cm/s

分辨率：1mm/s

水深：

測量范圍：0m-5m（更高可設(shè)置）

精度：±1cm

分辨率：1mm

溫度：

測量范圍：-10℃-60℃

精度：±0.5℃，

分辨率：0.1℃

流量：

測量范圍：0.001m3/h-999999999 m3/h（根據(jù)斷面可以增加）

精度：±2-3%（根據(jù)斷面流態(tài)有所不同）

分辨率：0.0001 m3/s

電源：直流10V-24V

工作電流：12V 小于0.1A

輸出信號：RS485（Modbus-RTU）

防護(hù)等級：IP68

工作溫度：0℃-60℃（不結(jié)冰）

存儲溫度：-10℃-70℃

設(shè)備材質(zhì)：灰色PVC

3、遙測終端機

產(chǎn)品特點：

●通信功能：支持GPRS，短消息，衛(wèi)星，433，以太網(wǎng)等多種通信方式。

●工作模式：支持實時在線以及定時喚醒等工作方式。

●采集功能：水位，雨量，溫濕度，水文，流速，流量，風(fēng)速風(fēng)向，閘位，電池電壓等數(shù)據(jù)，其它傳感可定制。

●圖片抓拍功能：支持4個工業(yè)相機抓拍上傳。

●遠(yuǎn)程管理功能：支持遠(yuǎn)程配置，遠(yuǎn)程升級，遠(yuǎn)程重啟等遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

●報警功能：水位雨量，門限報警。

●存儲功能：自帶flash存儲以及TF卡，可永久存儲歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

●本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，數(shù)據(jù)查詢，歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

●支持多3個中心，可實現(xiàn)“一包多投”功能

●支持最高256GB容量TF卡，可作為海量數(shù)據(jù)存儲器使用。

●寬電壓設(shè)計，具有反接保護(hù)和短路保護(hù)功能。

●所有輸入輸出端口采用抗雷擊設(shè)計，可省缺外置防雷保護(hù)模塊。

●支持主備信道切換，以及GPRS短信同時上報（短信內(nèi)容格式可定制）。

●安全報警功能：支持柜門開啟報警

技術(shù)參數(shù)：

●硬件配置：2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接單總線溫濕度傳感器，控制繼電器等），SDI接口，1路IO接口，1路脈沖輸入接口，1路脈沖雨量計接口，2路模擬量4-20mA接口，1路以太網(wǎng)接口（可外接多種轉(zhuǎn)換模塊），2路12V可控電源輸出，1路5V可控電源輸出。

●存儲容量：16M，支持最大256G TF卡。

●供電電壓：6-24V。

●功 耗 ：待機電流<1Ma(12V)。

●工作電流<6Ma(12V)。

●工作環(huán)境：溫度-30~60℃，濕度：<95%(無凝露)。

4、4G攝像頭

分辨率：H.264 130萬 960P

鏡頭：標(biāo)配6mm鏡頭 視角約70°15米 可換3.6 8 16 25mm鏡頭

夜視距離：2個點陣激光燈 紅外距離5-80米

TF卡存儲錄像：最大支持32G

網(wǎng)絡(luò)制式：聯(lián)通+移動+電信4G全網(wǎng)通

有線網(wǎng)絡(luò)：1個10/100M網(wǎng)口

六、安裝方式：

多普勒超聲波流量計安裝方式：

雷達(dá)流量計安裝方式：

河道浮標(biāo)在線監(jiān)測系統(tǒng)：

水質(zhì)多參數(shù)浮標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)以浮標(biāo)為載體，集成化學(xué)、光學(xué)和生物傳感器技術(shù)，現(xiàn)場自動采樣分析技術(shù)、浮標(biāo)防護(hù)及報警技術(shù)，實現(xiàn)水樣采集、分析、數(shù)據(jù)記錄及傳輸、預(yù)警分析等功能?？杀O(jiān)測pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、葉綠素、藍(lán)綠藻、氨氮，COD等多種水質(zhì)因子，所有監(jiān)測因子即可無線方式傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，也可在現(xiàn)場實時讀取。系統(tǒng)運行可靠穩(wěn)定、維護(hù)量少，可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測及無人值守。

監(jiān)測數(shù)據(jù)分類：

熒光法溶解氧探頭

量程:0-20mg/L 或0-200% 飽和度

精度:±0.3mg/L

分辨率:0.01mg/L

光纖式濁度探頭

量程:0-1000 NTU

精度＜5%或0.3NTU

分辨率:0.1NTU

四電極電導(dǎo)率探頭

量程：1uS/cm-100mS/cm

精度:1% FS

分辨率:0.1mS/cm

數(shù)字pH探頭

量程:0-14pH

精度:±0.1pH

葉綠素探頭

量程:0-400ug/L

分辨率:0.1ug/L

藍(lán)綠藻探頭

量程:0-270, 000 cells/mL

分辨率:1 cells/mL

氨氮探頭

量程:0-1000mg/L

分辨率:0.1 mg/L

COD探頭

量程:0.75 to 370mg/L

分辨率 0.01mg/L

水質(zhì)多參數(shù)浮標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)主要由浮標(biāo)體、監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)采集傳輸、太陽能供電、防護(hù)及報警系統(tǒng)組成。浮標(biāo)體上有3個傳感器倉，無須使浮標(biāo)離開水體就能對水下傳感器進(jìn)行操作。對傳感器的維護(hù)過程中不需要用到大型船只和重型裝卸設(shè)備

審核編輯黃宇