生態(tài)流量監(jiān)測的方案介紹

時間：2021-12-15作者：深圳市圣凱安科技有限公司瀏覽：211

 生態(tài)流量監(jiān)測的方案介紹
生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)適用于遠程監(jiān)測水庫、河流等的實時水位（或流量）、水電站的實時下泄流量等數(shù)據(jù)，并結(jié)合電站生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測與統(tǒng)計分析。系統(tǒng)支持視頻監(jiān)控，數(shù)據(jù)與視頻信號互為補充，提供實時場景，便于及時掌握電站上下游主要河流水源變化情況，并及時預警，滿足綠色、環(huán)保、生態(tài)、發(fā)電等多方面的要求。
生態(tài)流量一般由以下幾個方面組成：
1、水位流量：可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計（接觸式）或者雷達流量計（包含雷達流速儀和雷達水位計）（非接觸式）。閘位水位換算法，堰槽法等
2、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計安裝處的視頻圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務器遠端可以查看。
3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進行供電、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。
4、通信設(shè)備：可以通過遙測終端機將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至云端。
5、數(shù)據(jù)查看：數(shù)據(jù)可以通過遙測終端機發(fā)送至數(shù)據(jù)服務器、用戶可以通過云平臺或者手機瀏覽器遠程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應監(jiān)管部門的服務器。

生態(tài)泄流測量技術(shù)：
1.常規(guī)流速儀法。在監(jiān)測斷面處安裝水位自動監(jiān)測設(shè)施設(shè)備（水位自記井、水位計、電子水尺等），用常規(guī)流速儀法測流，率定該監(jiān)控斷面水位流量關(guān)系，通過水位推求流量。
2.多普勒超聲波測流法。采用**式多普勒超聲波流量計，將儀器固定于水面、河底或水面以下某一位置，測定渠道流速流量。
3.實時雷達波測流系統(tǒng)。視監(jiān)測斷面流速情況，布設(shè)一個或多個雷達流速儀探頭，實時監(jiān)測水流表面流速。
4.電磁流量計。在滿管泄流的地方安裝電磁流量計，直接測量下泄的流量。
5.堰槽法
實際使用中多采用多普勒超聲波流量計和雷達流量計以及電磁流量計。電磁流量計只能用于滿管下泄流量監(jiān)測，多普勒超聲波流量計主要用于渠道的尾水流量測量，雷達流量計多適用于對精度要求不高但是安裝環(huán)境較惡劣的自然河道等斷面流量測量。
五、主要設(shè)備選型：
方案一：非接觸雷達流量計AMT-LLX-1C（適用于一些下泄口是寬河道）
雷達速度面積法的流量換算原理（測流量）：
非接觸雷達流量測量采用速度面積法測流，利用雷達流速儀測量流速V，利用雷達水位計測量水位H，預先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為：
Q= V×S
其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量
故雷達測流量一般是需要雷達流速儀配套水位計進行換算。
由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。
雷達流速儀
產(chǎn)品特點：
防水、防結(jié)露、防雷設(shè)計，適用于各種野外環(huán)境；
進口平面微帶雷達非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應復雜情況，不受高水位、垃圾、淤泥、植被等影響；
快速精確測量，數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境；
測量運行和休眠模式相結(jié)合；
雷達**波束角小，準確度高，不易受外界影響；
結(jié)構(gòu)小巧，功耗低，安裝方便、易維護；
配套控制器遠傳設(shè)備，可輕松對接現(xiàn)有水文遙測系統(tǒng)；
寬輸入電壓范圍，適合太陽能電池供電；
*有渠道流速模型，測量精度較高。
技術(shù)參數(shù)：
測量范圍：0.01-20m/s
測量精度：±0.01m/s
雷達垂直傾斜角修正：自動修正
流速方向識別：雙向
雷達頻率： 24GHz
有效距離：0-40m
供電范圍：12 VDC
輸出接口：RS485
功耗：＜1W
工作溫度：-10-60℃
存儲溫度：-20-70℃
相當濕度：0-95%RH
防護等級：IP66
雷達水位計
技術(shù)參數(shù)：
測量范圍：30m或70m
精度：±3mm
頻率范圍：26GHz
供電電壓：6-24V
信號輸出：RS485 Modbus
方案二，接觸式多普勒超聲波流量計（適用于下泄口是渠道）
測流原理：DX- LSX- 1多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為：
Q= V×S，其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量
由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。和雷達流量計的測量原理是雷同的。
AMT-LSX-1多普勒超聲波流量計
產(chǎn)品特點：
寬量程：0.02-5m/s(流速)
分辨率可達1mm/s（流速）
高響應時間，打破以往需要長時間才能得到流速流量的，測量結(jié)果時時刷新。
速度面積法流量測量，適合滿管及非滿管，可自由設(shè)定斷面水位關(guān)系。
內(nèi)部自帶高精度溫度傳感器可用于水溫測量和聲速補償。
流體力學外殼設(shè)計，對水體流態(tài)影響小，不影響測量精度。
防腐蝕外殼設(shè)計，能夠在惡劣環(huán)境下長期工作。
可提供瞬時流量值和累積流量值。
無機械轉(zhuǎn)動部件，不存在泥沙堵塞或水草、雜物纏繞等問題，較適用于泥沙懸浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中測量。
測量線性，出廠已校準長期使用也*校準。
配有數(shù)據(jù)接收軟件，可讀取實時數(shù)據(jù)和累計數(shù)據(jù)。
技術(shù)參數(shù)：
流速：
測量范圍：0.02-5m/s
精度：1.0%±1cm/s
分辨率：1mm/s
水深：
測量范圍：0m-5m（較高可設(shè)置）
精度：±1cm
分辨率：1mm
溫度：
測量范圍：-10℃-60℃
精度：±0.5℃，
分辨率：0.1℃
流量：
測量范圍：0.001m3/h-999999999 m3/h（根據(jù)斷面可以增加）
精度：±2-3%（根據(jù)斷面流態(tài)有所不同）
分辨率：0.0001 m3/s
電源：直流10V-24V
工作電流：12V 小于0.1A
輸出信號：RS485（Modbus-RTU）
防護等級：IP68
工作溫度：0℃-60℃（不結(jié)冰）
存儲溫度：-10℃-70℃
設(shè)備材質(zhì)：灰色PVC
3、遙測終端機
產(chǎn)品特點：
通信功能：支持GPRS，短消息，衛(wèi)星，433，以太網(wǎng)等多種通信方式。
工作模式：支持實時在線以及定時喚醒等工作方式。
采集功能：水位，雨量，溫濕度，水文，流速，流量，風速風向，閘位，電池電壓等數(shù)據(jù)，其它傳感可定制。
圖片抓拍功能：支持4個工業(yè)相機抓拍上傳。
遠程管理功能：支持遠程配置，遠程升級，遠程重啟等遠程維護功能。
報警功能：水位雨量，門限報警。
存儲功能：自帶flash存儲以及TF卡，可*存儲歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，數(shù)據(jù)查詢，歷史數(shù)據(jù)導出。
支持多3個中心，可實現(xiàn)“一包多投”功能
支持較高256GB容量TF卡，可作為海量數(shù)據(jù)存儲器使用。
寬電壓設(shè)計，具有反接保護和短路保護功能。
所有輸入輸出端口采用抗雷擊設(shè)計，可省缺外置防雷保護模塊。
支持主備信道切換，以及GPRS短信同時上報（短信內(nèi)容格式可定制）。
安全報警功能：支持柜門開啟報警
技術(shù)參數(shù)：
硬件配置：2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接單總線溫濕度傳感器，控制繼電器等），SDI接口，1路IO接口，1路脈沖輸入接口，1路脈沖雨量計接口，2路模擬量4-20mA接口，1路以太網(wǎng)接口（可外接多種轉(zhuǎn)換模塊），2路12V可控電源輸出，1路5V可控電源輸出。
存儲容量：16M，支持較大256G TF卡。
供電電壓：6-24V。
功 耗 ：待機電流<1Ma(12V)。
工作電流<6Ma(12V)。
工作環(huán)境：溫度-30~60℃，濕度：<95%(無凝露)。
軟件平臺：
云數(shù)據(jù)展示平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導出、歷史曲線的導出。該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進行解析。遙測終端機支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約或者JSON格式、也可以按照*協(xié)議上傳至上級平臺。


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