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：206

 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(yuǎn)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(jìn)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(yù)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(dá)流量計（包含雷達(dá)流速儀和雷達(dá)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(wù)器遠(yuǎn)端可以查看。
3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進(jìn)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(wù)器、用戶可以通過云平臺或者手機瀏覽器遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)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(dá)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(dá)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(dá)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(dá)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(dá)流量計AMT-LLX-1C（適用于一些下泄口是寬河道）
雷達(dá)速度面積法的流量換算原理（測流量）：
非接觸雷達(dá)流量測量采用速度面積法測流，利用雷達(dá)流速儀測量流速V，利用雷達(dá)水位計測量水位H，預(yù)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(dá)測流量一般是需要雷達(dá)流速儀配套水位計進(jìn)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(dá)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(jìn)口平面微帶雷達(dá)非接觸式測量，不受氣候、泥沙及漂浮物影響；
能夠適應(yīng)復(fù)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(dá)**波束角小，準(zhǔn)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(hù)；
配套控制器遠(yuǎn)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(dá)垂直傾斜角修正：自動修正
流速方向識別：雙向
雷達(dá)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(dāng)濕度：0-95%RH
防護(hù)等級：IP66
雷達(dá)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(yù)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(dá)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(dá)1mm/s（流速）
高響應(yīng)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(xué)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(zhǔn)長期使用也*校準(zhǔn)。
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(hù)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(fēng)速風(fēng)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(yuǎn)程管理功能：支持遠(yuǎn)程配置，遠(yuǎn)程升級，遠(yuǎn)程重啟等遠(yuǎn)程維護(hù)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(dǎo)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(hù)和短路保護(hù)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(hù)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(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進(jìn)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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