CN203745870U - 一种水资源智能综合监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水资源智能综合监控系统，包括城市管网监测中心、中心站以及若干个水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站，所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站、城市管网监测站分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信，中心站通过GPRS/GSM网络与城市管网监测中心通信；所述中心站包括通过局域网通信的数据接收服务器、水资源监控管理服务器、WEB服务器、数据库服务器和打印机。本实用新型能有效提高水资源监测技术的自动化以及现代化水平。

Description

一种水资源智能综合监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种水资源监控装置,特别是一种水资源智能综合监控系统。

背景技术

目前我国水资源紧缺，水污染严重，水资源自动实时监测是水资源管理与保护的重要基础，水资源自动实时监测提供的水资源信息显得尤为重要。从一般意义来讲，水资源自动实时监测技术能及时地反映出水中某些微量成分对用户的危害，实现水功能区内重点地区、重点水域和供水水源地的水资源自动实时监测，提高水资源信息数据传输和分析效率。在满足各级水行政主管部门及社会公众对水质信息需要的同时，提高对突发、恶性水质污染事故的预警预报及快速反应能力。

从中国特色意义：中国水资源分布的极度不平衡，水质型缺水问题严重，跨流域调水工程多，三峡工程建设、西部大开发、西藏“一江两河”开发，等等这些典型的中国水现状都对水资源监测提出了更高的要求，也使水资源自动实时监测具有了更加特别的意义。

当前，我国主要江河、湖泊水体的水质总体上呈恶化趋势，水资源监测任务十分繁重。为了适应水资源管理与保护工作发展的需求，亟须提高水资源监测技术的自动化、现代化以及管理制度化水平。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水资源智能综合监控系统，提高水资源监测技术的自动化以及现代化水平。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种水资源智能综合监控系统，包括城市管网监测中心、中心站以及若干个水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站，所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站、城市管网监测站分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信，中心站通过GPRS/GSM网络与城市管网监测中心通信；所述中心站包括通过局域网通信的数据接收服务器、水资源监控管理服务器、WEB服务器、数据库服务器和打印机。

本实用新型的改进在于，所述各水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站中均设置有检测设备、数据采集终端、GPRS通讯模块以及为数据采集终端提供电源的太阳能电池板和蓄电池，各个监测站中数据采集终端的输入端与检测设备的输出端连接，数据采集终端的输出端连接GPRS通讯模块，GPRS通讯模块分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信；所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站和城市管网监测站中的数据采集终端均采用RTU，3G视频监测站中的数据采集终端采用3G视频终端；水质监测站的检测设备为水质分析仪，流量监测站的检测设备为超声波流量计，地下水位监测站的检测设备为水位传感器，3G视频监测站的检测设备为IP摄像机，城市管网监测站的检测设备为管道压力传感器。

本实用新型的改进在于，所述中心站还通过GPRS/GSM网络与若干区监测中心相互通信，各区监测中心通过GPRS/GSM网络与城市管网监测中心相互通信

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：

本实用新型能有效提高水资源监测技术的自动化、现代化以及管理制度化水平；使用GPRS通信方式，每个监测站均可向中心站发送数据，中心站可实时采集各监测站数据，监测站的数据采集周期及限值可根据需要进行配置；所有监测站自记内存均大于512K，并具有掉电数据自动保护功能，可在现场读取监测站内单日或多日的自记数据。中心站通过GPRS网络远程读取自报/应答式监测站内单日或多日的自记数据；中心站通过GPRS通讯方式能对监测终端进行校时，能及时了解各监测站的设备工作状态；系统实时数据能自动写入自动监测系统信息数据库，可以将监测数据通过计算机广域网让相关部门进行WEB浏览，实现数据共享；监测站的工作参数可在现场用便携机配置，或在中心进行远程配置，操作方便；系统具有可扩展性，可以方便地增减监测站的数量和数据采集终端的数量，修改工作将通过密码控制由有关管理人员进行操作，实现系统数据库管理功能；系统具有通用性，可接入各类数据采集终端和通信设备。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。

一种水资源智能综合监控系统，其结构框图如图1所示，系统包括一个城市管网监测中心、一个中心站以及若干个水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站，所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站、城市管网监测站分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信，中心站通过GPRS/GSM网络与城市管网监测中心通信；所述中心站包括通过局域网通信的数据接收服务器、水资源监控管理服务器、WEB服务器、数据库服务器和打印机。

各水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站中均设置有检测设备、数据采集终端、GPRS通讯模块以及为数据采集终端提供电源的太阳能电池板和蓄电池，各个监测站中数据采集终端的输入端与检测设备的输出端连接，数据采集终端的输出端连接GPRS通讯模块，GPRS通讯模块分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信；所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站和城市管网监测站中的数据采集终端均采用RTU，3G视频监测站中的数据采集终端采用3G视频终端；水质监测站的检测设备为水质分析仪，流量监测站的检测设备为超声波流量计，地下水位监测站的检测设备为水位传感器，3G视频监测站的检测设备为IP摄像机，城市管网监测站的检测设备为管道压力传感器。

本实用新型还可以根据地域设置若干区监测中心，各区监测中心分别通过GPRS/GSM网络与中心站和城市管网监测中心进行相互通信。

系统为满足水资源管理中对水源地水质监测原始数据的收集、存储、统计分析和资料整编要求，需要进行涵盖水源地水质监测系统数据采集与存储、组网通讯、数据流程与工作体制、中心站软件系统扩充等的建设工作。

系统建设主要包括监测站点建设和中心站建设两部分：水源地的水质监测站采用在线水质分析仪采集多种水质参数，通过GPRS/SMS通信方式向中心站发送水质和设备状态数据，中心站基于现有计算机网络环境，采用固定IP接入Internet方式接收监测站数据。中心站接收数据后进行检错处理，由实时监测系统软件录入相关数据库，处理展示，并提供数据接口给综合信息管理业务平台使用。

各监测站与中心站之间采用GPRS/GSM短信主备通讯方式，即以GPRS通讯方式为系统的主通讯方式，以GSM短信通讯方式为系统备用通讯方式。采用此种通讯方式，其设备成本和系统运行费用不会增加，却提高了移动公司到中心站的通讯可靠性，从而提高系统数据准确性和可靠性。

通讯选配的通讯模块同时具有GPRS/GSM短信功能，其工作模式由遥测终端机控制，可在现场配置或在中心站远程配置，测站GPRS/GSM通讯方式选择非常方便。

本系统的各监测站均采用自报、自报－确认以及应答（召测）的功能。即各监测站将监测实时数据发送到中心站，中心站能够随时召测各监测站的监测数据，并可将保存在固态存储器中的历史数据按时间段读出，以满足水资源管理的需要。

1）自报、自报－确认工作方式

通常监测站的数据采集终端处于微功耗职守状态，GPRS通信终端、远程测控终端处于掉电工作状态，每当设定的时间到时，监测站的数据采集终端自动进入工作状态，并打开GPRS通信终端、远程测控终端的电源，监测站等待远程测控终端稳定工作后，采集数据并将该数据和时标写入自记内存，待满足发送数据条件后，监测站主动启动GPRS拨号，建立无线连接，监测站注册，然后发送采集到的监测数据。

根据监测站设定的参数，监测站会定时上电，通过数据采集终端采集并自动发送水体水质（水温、PH、浊度、电导率、溶解氧）、设备状态等信息，发送完成以后自动返回职守状态，数据采集终端进入职守状态，GPRS通信终端、远程测控终端进入掉电状态。

监测站采用自报-确认通信方式保证通讯的可靠性。监测站发送出数据以后，等待接收方返回确认信息。如果超过一定时间监测站未收到确认信息，监测站会自动重发数据，保证数据接收方可靠收到数据。采用自报-确认的监测站发送的数据既具有及时性，又能保证数据的无错接收，同时监测站的耗电会大大降低。

2）应答式（召测）工作体制

监测站采用应答式工作体制时，数据采集终端同样工作在微功耗职守状态，以自报或自报-确认的工作体制自动上报数据。为了使数据采集终端能够自动响应中心站的召测命令，GPRS通讯模块处于中心呼叫模式，即通讯模块以低功耗的模式监听通讯网络信号，当中心站呼叫测站通讯模块时，通讯模块唤醒数据采集终端，使数据采集终端上电工作，完成中心站的召测命令。此工作过程完成以后，监测站重新返回低功耗值守状态。

中心站需要采集某监测站当前的数据时，或需要读取监测站自记数据时，由中心站实时向监测站发送唤醒信号和召测命令。

本系统中各个数据采集终端的参数设置如下：

1）IP数字监控摄像机参数如下：

水平解析度：480TVL

最低照度：0Lux

信 噪 比：≥48dB

电    源：AC220V或DC12V

红外距离：150-200M

上下垂直：90°

左右旋转：360°

水平变速：12°/S

水资源3G视频终端机：

供电方式：太阳能光伏和交流电供电双电源支持，且具备自动切换功能。

2）数据采集终端接入：模拟量、数字量、RS485、RS232及事件量类型的数据采集终端，所有数据采集终端均采用增量控制、定时控制两种数据发送触发机制。增量阈值，定时周期可任意配置。

本系统的性能指标如下：

多中心通讯：支持多中心工作模式，遥测站可向多达4个中心站发送数据，每个中心可拥有二种通信信道且互为备份。

支持本地显示：可查询水位、雨量、墒情、流速、流量、水量等参数的实时、历史、时段数据，查询时间、站号、电压、温度信息。

视频服务：

支持视频、音频、报警、语音数据、串行数据通过TCP/IP网络传输；支持云台与电动镜头的控制，支持多种解码器协议，支持预置位、巡航、轨迹的设置与调用；具有报警输入、移动侦测报警、遮挡报警、报警联动输出等报警功能； 

设备功耗：<500Μw 

模拟量采集精度：≤0.1%F.S.

A/D转换精度：16位

平均无故障时间（MTBF）：80000h

工作温度：-20℃～60℃

太阳能电池板及蓄电池：

单晶硅太阳能电池组件：额定功率：120W/符合国家标准GB9535-198的免维护蓄电池：12V/100AH。

Claims (3)

1.一种水资源智能综合监控系统，其特征在于，包括城市管网监测中心、中心站以及若干个水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站，所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站、城市管网监测站分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信，中心站通过GPRS/GSM网络与城市管网监测中心通信；所述中心站包括通过局域网通信的数据接收服务器、水资源监控管理服务器、WEB服务器、数据库服务器和打印机。

2.根据权利要求1所述的一种水资源智能综合监控系统，其特征在于，所述各水质监测站、流量监测站、地下水位监测站、3G视频监测站和城市管网监测站中均设置有检测设备、数据采集终端、GPRS通讯模块以及为数据采集终端提供电源的太阳能电池板和蓄电池，各个监测站中数据采集终端的输入端与检测设备的输出端连接，数据采集终端的输出端连接GPRS通讯模块，GPRS通讯模块分别通过GPRS/GSM网络与中心站通信；

所述水质监测站、流量监测站、地下水位监测站和城市管网监测站中的数据采集终端均采用RTU，3G视频监测站中的数据采集终端采用3G视频终端；

水质监测站的检测设备为水质分析仪，流量监测站的检测设备为超声波流量计，地下水位监测站的检测设备为水位传感器，3G视频监测站的检测设备为IP摄像机，城市管网监测站的检测设备为管道压力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种水资源智能综合监控系统，其特征在于，所述中心站还通过GPRS/GSM网络与若干区监测中心相互通信，各区监测中心通过GPRS/GSM网络与城市管网监测中心相互通信。