JYB-SW聚一搏水情監(jiān)測(cè)拍照系統(tǒng)建設(shè)方案比選分析

JYB-SW聚一搏水情監(jiān)測(cè)拍照系統(tǒng)建設(shè)方案 

① 方案比選

    方案比選中主要是對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行比選，根據(jù)監(jiān)測(cè)站的體

系結(jié)構(gòu)對(duì) RTU、傳感器、攝像機(jī)、通信方式、供電方式進(jìn)行比選。

1）RTU 比選。

        RTU 是水情監(jiān)測(cè)中廣泛使用的設(shè)備，RTU 設(shè)備一般由行業(yè)專業(yè)

公司開發(fā)，針對(duì)具體系統(tǒng)的接口能力較強(qiáng)。設(shè)備低功耗，具備休眠

功能，集成度高、可靠、便于使用和維護(hù)，工作環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，

具有其他設(shè)備沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。

    目前國(guó)內(nèi)外均有應(yīng)用于水情監(jiān)測(cè)的 RTU 設(shè)備，國(guó)外設(shè)備功能較

強(qiáng)，可靠性較高，但成本也較高。國(guó)產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過(guò)十幾年的考驗(yàn)，也

已成熟，功能上雖然稍簡(jiǎn)單，但很適合中國(guó)國(guó)情，價(jià)格要比國(guó)外同

類產(chǎn)品性價(jià)比高很多。推薦使用國(guó)產(chǎn) RTU 設(shè)備。

  RTU 完成被測(cè)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、存貯（顯示）和傳輸控制，并

通過(guò)通信設(shè)備與信道完成數(shù)據(jù)傳輸。推薦使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。

2）通信方式比選

    有線通信：監(jiān)測(cè)分布范圍廣，監(jiān)測(cè)點(diǎn)多，投資費(fèi)用高，但傳輸

可靠性、安全性、穩(wěn)定性高。

    無(wú)線通信：GPRS 通信使用費(fèi)用低，超短波通信建設(shè)成本高，4G

網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快、可靠性強(qiáng)、流量資費(fèi)低，延遲率低。

推薦方案：所有水位監(jiān)測(cè)拍照站點(diǎn)采用 4G 通信。

3）水位傳感器比選

    水位測(cè)量主要依靠水位傳感器實(shí)現(xiàn)。目前采用的水位傳感器主

要有磁致伸縮式水尺傳感器、壓力式水位傳感器、超聲波水位傳感

器和雷達(dá)水位傳感器。

    磁致伸縮式電子水尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，工作可靠，安裝形

式與浮子式水位計(jì)類似，電子水尺對(duì)測(cè)井的要求較小，通過(guò)測(cè)井壁

鉆孔形式，不易淤積。防盜效果良好；

    壓力式水位傳感器采用擴(kuò)散型硅壓阻傳感器作為敏感元件，內(nèi)

含溫度補(bǔ)償功能，因此測(cè)量精度高，但對(duì)泥沙含量大的水流，測(cè)量

精度會(huì)受到影響。因此壓力式水位傳感器適用于測(cè)量水庫(kù)、河道等

較深的水位測(cè)量。

    超聲波水位傳感器為非接觸式水位測(cè)量裝置，不怕淤積、腐

蝕，但精度易受氣候、波浪等外界因素的影響，且存在一定的測(cè)量

盲區(qū)；通過(guò)往水面發(fā)射超聲波，接受水面反射比，測(cè)量到水面的距

離，測(cè)量中不與水面接觸。

    雷達(dá)流量計(jì)屬非接觸式水位計(jì)測(cè)量裝置，通過(guò)往水面發(fā)射高頻

雷達(dá)波，接受水面反射比，測(cè)量到水面的距離，測(cè)量中不與水面接

觸、不受渾水、污泥、水生植物等因素的影響，測(cè)量精度高，不易

受干擾，安裝工作量比較小，只需安裝一個(gè)懸臂，設(shè)備測(cè)量受渠底

寬、渠壁邊坡所限制；但設(shè)備投資成本過(guò)高。

4）攝像機(jī)比選

    監(jiān)測(cè)拍照主要依靠攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)。目前采用攝像機(jī)主要有監(jiān)控?cái)z

像機(jī)和工業(yè)級(jí)攝像機(jī)。

    監(jiān)控?cái)z像機(jī)雖然能適用各種環(huán)境下的圖像監(jiān)控，但是需要建設(shè)

寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸，無(wú)論設(shè)備、土建配套工程投入都非常高。

    工業(yè)級(jí)攝像機(jī)在特定環(huán)境下可以正常拍攝，比如高溫、高壓、

高寒、高濕度等等。拍攝的畫面要求能夠滿足灌區(qū)對(duì)渠道水情監(jiān)控

的需求。而且不受傳輸介質(zhì)影響，適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)傳輸，不受帶寬限

制。綜上所述，水情監(jiān)測(cè)拍照推薦采用工業(yè)級(jí)攝像機(jī)。

5）供電方式比選

    水情監(jiān)測(cè)拍照站點(diǎn)均處于野外，市電很難到達(dá)，如果僅為了水

情測(cè)站供電而進(jìn)行市電供電線路的建設(shè)費(fèi)用是相當(dāng)高的，且容易遭

到破壞，特別是在雷雨天，市電供電系統(tǒng)很容易因雷擊而引入感應(yīng)

雷，從而毀壞設(shè)備。因此推薦使用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)對(duì)水位監(jiān)測(cè)拍照設(shè)備進(jìn)行供電。

6）推薦技術(shù)方案

    以 RTU 為核心單元，應(yīng)用雷達(dá)水位傳感器、工業(yè)攝像頭，利用

4G 網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)，使用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)對(duì)水位監(jiān)測(cè)拍照設(shè)備進(jìn)行供

電。

② 測(cè)站設(shè)計(jì)及信息流向

    根據(jù)上面進(jìn)行的方案比選，水情采集站點(diǎn)主要由通信模塊、數(shù)據(jù)

采集模塊、電壓檢測(cè)模塊、太陽(yáng)能電池板、蓄電池。