水文站实时水文、气象、水质监测系统(水文监测站)

水文、水质、气象实时监测系统设计

设计单位：青岛海森特科技有限公司

Qingdao Ocean Senior Technology Ltd. Co.

TEL：0532- 83009367 FAX：*************

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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：

远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“远龙” 470Khz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：

●气象：

●水质：

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。

附件：

仪器简介：

1、远龙多普勒流速剖面仪

“远龙”（Continental）声学多普

勒水流剖面仪提供了更远的测量范围，

190KHz远龙能达到200米剖面范围。远

龙的出色设计令其体积不庞大，结实耐

用，提供最高的性价比。远龙的主机壳

材料是耐蚀塑料，换能器外壳为钛合金。

内部先进的数据采集器确保数据采集万

无一失。远龙可以和两个外部传感器通

讯，共同工作。罗盘、倾斜仪、压力和

温度传感器、2M存储器为标准配置。

典型应用如下：港口监测，海洋学研究，

近岸监测，浮标应用。

测量原理：

如右图所示声波讯号沿着相同的波束被发送及接收 , 根据

多普勒原理将水中的悬浮粒子的流速流向计算出来量测的流速为

该水层的平均流速。。

测量参数：

远龙附带温度、压力、罗盘、倾斜仪等传感器，因此，远龙可给

以下测量参数：

剖面流速（即剖面范围内的每一分层流速）

剖面流向（即剖面范围内的每一分层流向）

声散射强度（可用于分析估算泥沙含量）

水温、所处水深、仪器姿态、信噪比等测量

参数。

远龙测流的优势：

优于传统的流速量测科技：

a) 只要一个远龙即能量测整个水层剖面流速

b) 不需要考虑水层中的障碍物对仪器本身所造成的干扰

c) 没有需替换的零件（如螺旋桨等）

d) 不需作定期校正

e) 不会因有附着物而产生量测误差