水文站实时水文 水位 流量 环境 水质 实时监测系统

水文、水质、气象实时监测系统设计

目录

一、概述

二、实时监测系统的结构组成及工作原理

1．结构组成及框图

2．中心配置

3．通讯网络

4．监测设备及相关技术指标

5．系统功能

6．系统集成

系统集成图及集成说明

a系统集成图

b集成说明

7．电源供给

附件：相关仪器简介：

阔龙多普勒流速剖面仪

气象仪

水质监测仪

一、概述

该系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测。及时反应各水域的水文特征，以便相关部门做出安排，防范洪涝灾害事故的发生。监测内容包括：水温、水位、流量、流速等。系统采用无线通讯方式

实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。另外，本系统还还可以加入风速、风向、气温、湿度、气压、降雨量、能见度等气象参数和电导、PH、溶解氧、浊度、叶绿素等水质监测参数。本监测系统，通过各种探测器，探测到水温度、湿度、风速、风向、雨量、水质、水流速、水量、数字化信息，通过GPRS/CDMA通道，上传到在线监测监视中心，同时可通过内部网登录各种内部管理系统和调度自动化系统。

监控中心设屏幕显示，各种在线监测数据、图象等信息能直观显示，使监控人员能及时监视现场情况，准确判断状态，指挥专业人员处理各种检修和抢修工作。

二、实时监测系统的结构组成及工作原理

1.结构组成

本系统由监测中心、通信网络、测量设备三部分组成。

◆监测中心：由服务器、公网专线（或移动专线）、水文监测系统软件组成。

◆通信网络：GPRS/短消息/北斗卫星、Internet公网/移动专线等及相关终

端设备

◆测量设备：剖面流速仪、气象仪、水质分析仪等

结构组成框图

2、中心配置

◆监测中心设备主要由服务器和公网专线组成，服务器上安装操作系统软件、数据库软件和水文监测系统软件。水文监测系统软件需有操作权限的管理人员，只要安装访问客户端即可远程登入该系统，保证了系统的安全性和灵活性。

◆监测系统软件是对水文监测点数据进行接收、汇总、统计、分析的一个平台，

该软件具备动态实时监测、历史数据查询、报警数据查询、登录日志及操作日志查询、时段统计、用户管理、历史数据导入等多项功能。

3、通信网络

监测中心具备宽带网络（类型：光纤、网线、ADSL等），并绑定固定IP。

监测设备可采用CDMA、短消息或北斗卫星等多种通讯方式向监测中心传输数据。采用超低功耗设计，核心产品选用CDMA低功耗测控终端，可大大减少太阳能供电成本，同时降低施工难度。

4、监测设备及相关技术指标

●水文：采用挪威Nortek公司生产的“阔龙”600Khz多普勒流速剖面仪（观测要素：

流速、流向、流量、水温、水位）。

●气象：采用美国R.M.YOUNG公司生产的海洋型气象系统（观测要素：风速、风向、气温、

气压、湿度）。

●水质：采用YSI生产的6600监测仪（观测要素：电导、PH、溶解氧、浊度、叶绿素）。

主要技术指标：

●水文：

序号名称测量范围准确度

1流速：0～10m/s测量值的1﹪

2流向：0～360°2°

3剖面范围2-100m

4温度:-4℃到40℃0.1℃

5姿态:30°以内2°

6压力：0～50米取样值的0.25%

●气象：

序号名称测量范围准确度

1风速：0～60m/s±0.3m/s

2风向：0～360°±0.3°

3气温(0℃时)：–50to+50°C±0.1℃

4气压(20℃时)：600～1100hpa±0.3hpa

5湿度(20℃时)：0～100%RH3﹪

●水质：

序号名称测量范围准确度

1

溶解氧(%空气饱和度)0至500%读数之±2%或2%空气饱和度

溶解氧(毫克/升)0至50毫克/升读数之±2%或0.2毫克/升

2电导率0至100毫西门子/厘米读数之±0.5%+0.001毫西门子/厘米3PH酸碱度0至14±0.2

4氧化还原电位-999至+999毫伏±20毫伏

5盐度0至70ppt读数之±1.0%或0.1ppt

6浊度0至1,000NTU读数之±2%或0.3NTU

5、系统功能

管理功能：具有数据分级管理功能，监测点管理等功能。

采集功能：采集监测点水文、气象、水质等监测数据。

通信功能：各级监测中心可分别与被授权管理的监测点进行通讯。

告警功能：水位、降雨量等数据超过告警上限时，监测点主动向上级告警。

查询功能：监测系统软件可以查询各种历史记录。

存储功能：前端监测设备具备大容量数据存数功能；监测中心数据库可以记录

所有历史数据。

分析功能：水文、水质、气象等数据可以生成曲线及报表，供趋势分析。

6、系统集成

系统集成图及集成说明

a系统集成图

b集成说明：

实时监测系统采用三种不同观测设备集成，根据监测项目分别安置在水上和水下。水上部分有终端监视、气象观测系统，水下部分有水文和水质观测系统组成。水文、水质、气象实测数据通过传输电缆经接口装置送至终端监视系统，通过计算机对每项要素的计算处理，将所得观测的各要素以文字和图示的方式显示在桌面上，操作人员可将现场实测数据,实时提供给所需的对方。

7、监测点位电源供给

前端监测点位电源供给完全使用太阳能供电实现，配备2*50瓦实时太阳能供电系统，

并配备高性能大功率免维护蓄电瓶，确保15日内无日照情况下连续工作。