水文监测系统简介

水文监测系统技术建议方案

一、概述

水文站是观测及搜集河流、湖泊、水库等水体的水文、气象资料的基层水文机构。水文站观测的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水温、冰情、地下水、水质等；气象要素包括降水量、蒸发量、气温、湿度、气压和风等。水文站的建设问题，一直是水文管理部门所关心的重要问题。水文站建设后，可对辖区水文信息进行实时监测，收集实测资料，探索基本水文规律，对水资源评价、水文计算、水文情报、水文预报和水文科学研究，提供准确、及时的数据信息。

系统建设目标如下：

1）实现对各类监测信息（含现场视频、图像）进行实时性采集，以及数据超限的报警通知，保障系统信息的高效性、及时性、准确性、充分性。

2）所有观测点数据通过无线网络直接传输至监控中心“水文自动监测系统”，在电子地图可视化界面中直观显示各测站雨水情信息、水位、流速等情况及警戒状态；在发生报警时，系统可自动发出报警信号,如：系统弹出信息、发出声音提示、数据颜色变化，向相关部门指定人员发出报警短息通知。

3）实现系统加密通讯，尤其对边疆地区数据通讯进行加密处理，防止水文数据泄露。

4）系统开发要坚持先进实用、稳定可靠、安全的原则，并具备良好扩展性、兼容性和开放性，为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规范性接口。

二、系统总体设计

2.1系统组成结构

“水文自动监测系统”的建设，包括现场站点各传感器、信息采集设备以及监控中心信息接收及显示、应用系统的建设。现场测点信息采集与传输设备完成传感器信息的实时采集、基本分析处理（如警戒状态）与显示，并负责将数据以无线/有线方式传输到监控中心，通过软件进行接收、显示以及数据的存储、分析、处理与预警。

2.2系统拓朴图（示例）

2.3系统介绍

系统主要由监控中心-水文自动监测系统、通信网络、测控终端、计量测量（传感器）设备组成。

2.3.1监控中心——水文自动监测系统

监控中心设立在管理局，充分利用其现有网络资源及软硬件设施，对其进行完善，并增设应用服务系统设备，为“水文自动监测系统”提供软硬件技术支持。

硬件支持：服务器、音箱、打印机、客户端计算机等。

软件支持：操作系统软件、数据库软件；

应用软件：水文自动监测系统

2.3.2通信网络

①现场测点设备与中心系统之间数据传输

信息采集与传输设备通信：宽带网络

②工作人员访问“自动监测系统”

内网访问系统：局域网固定IP

外网访问系统：Internet固定IP

2.3.3现场测点——信息采集与传输系统

现场设备采用野外安装方式，通过太阳能供电，测控终端采集水位计、雨量计、蒸发等传感器信号，经网线将监测信息传输至监控中心“水文自动监测系统”。

①供电部分：太阳能供电

②测控终端：测控终端（包括4G数据传输与数据采集部分）、充电控制器、避雷模块、防护箱等

③计量测量设备：水位计、雨量计、蒸发、水质、摄像头等传感器

三、雨水情自动监测系统

3.1系统简介

水文自动监测系统为数据采集、传输、数据分析及智能预警等提供一站式服务。本系统包括水文基础信息管理、测站管理、GIS、水文自动测报、水文数据查询与管理、数据分析、预报预警等多个水文信息化基础模块，能够及时准确的将前端监测站数据采集入库并自动汇总、分析、展示及发出预报预警等。用户可通过监测系统及时掌握中小河流的降水、断面水位等流域水文状况，从而及时做出管理决策。

3.2系统特点

●GIS展示：直观了解测站数据；

●实时监测：及时了解水库或河流详细信息，可拓展3D展示；

●实时报警：通过多种途径及时、准确进行报警；

●智能分析：通过水文数据进行综合分析，实现预警。

3.3软件界面

四、主要设备介绍

4.1监测点监测终端介绍

终端功能说明

◆无线传输

1）通过4G/GPRS/NB/WiFi/lora/蓝牙等网络传输数据，终端具有长期在线、即时通讯特点。

2）终端可同时与1~4个中心通信。

◆传感器信息采集

实时采集水位值、雨量值、蒸发、水质、温湿度等数值，传感器通、断状态等信息，并可进行量程设定。

◆数据警戒报警

支持设置多级警戒线值，支持数据状态变化主动上报告警信息，保障信息的即时性、高效性。

◆支持主动上报（定时上报、报警上报）+ 系统软件问询

1）主动上报：主动上报包括定时上报、告警主动上报。

2）系统软件问讯：远程召测包括定时召测、即时召测。

◆历史记录存储、数据掉电不丢失、时钟保持功能

◆远程操作与维护：设置参数、召测数据

1）远程设参：测控终端支持远程设置测控终端参数。支持远程设置水位参数（包括：水位计量程、水位警戒线值等）。

2）远程召测：测控终端支持远程召测当前传感器监测信息。

◆避雷保护功能

测控终端对所有输入输出引线（如电源线、传感器引线、通信线等）都采取多级隔离、吸收措施，限度地避免雷击等过电压过电流对测控器的破坏。

4.2技术特点

◆适用环境：

工作电压：AC220或DC12V/24V

温度范围：-25～+70℃

湿度范围：相对湿度≤90%，无凝露≤95%

工作环境：无导电尘埃、无爆炸性、腐蚀性气体、无激烈震动、无液体喷溅。

◆串行通信接口（RS485/232）

接口类型：RS485/RS232可选。

串口速率：300～19200bit/S

数据格式：8位数据位；1位停止位；1位起始位；无校验/奇校验/偶校验可设。

◆状态量（开关量）输入回路