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水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)


水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)背景概述
      水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(也稱環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站)安裝在河道、水庫,實(shí)時(shí)采集水位、流速、風(fēng)速風(fēng)向、能見度數(shù)據(jù),通過GPRS(支持4G、物聯(lián)網(wǎng)卡)和北斗短報(bào)文上報(bào)到省級(jí)平臺(tái),供省級(jí)平臺(tái)調(diào)用、發(fā)布。
 
水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案需求
雙重通訊保障:主中心通過GPRS(支持4G、物聯(lián)網(wǎng)卡)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,副中心通過北斗短報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,保證在沒有GPRS網(wǎng)絡(luò)的情況下能夠通過北斗報(bào)文進(jìn)行傳輸。
電源管理策略:分時(shí)控制北斗和各個(gè)傳感器的電源通斷,有效降低現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功率,實(shí)現(xiàn)在同等電源容量下能夠讓設(shè)備工作更長(zhǎng)時(shí)間。
遠(yuǎn)程配置:可以遠(yuǎn)程修改設(shè)備的參數(shù),包括定時(shí)上報(bào)時(shí)間,設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí),設(shè)備重啟等。
設(shè)備校時(shí)功能:設(shè)備的RTC時(shí)鐘芯片隨著時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)累加的時(shí)間偏差,通過中心和終端的校時(shí),能夠有效的控制現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間偏差的問題。
數(shù)據(jù)入庫:根據(jù)現(xiàn)有水文規(guī)約,將傳感器的數(shù)據(jù)入庫,使得第三方平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)無縫對(duì)接。
 
水文監(jiān)測(cè)站-解決方案

水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用兩級(jí)架構(gòu),如下圖所示:
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站拓?fù)鋱D 
       第一級(jí)數(shù)據(jù)采集層,由RTU、各傳感器構(gòu)成,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集,整合水位、流速、風(fēng)速風(fēng)向、能見度數(shù)據(jù),通過GPRS和北斗短報(bào)文上報(bào)至省級(jí)管理平臺(tái)。
       第二級(jí)匯聚層,由省級(jí)平臺(tái)、北斗分理服務(wù)平臺(tái)組成,負(fù)責(zé)GPRS數(shù)據(jù)和北斗數(shù)據(jù)接收、匯總,供用戶使用。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)功能
水文監(jiān)測(cè)站-水圖標(biāo)   數(shù)據(jù)采集:RTU按照采集頻率,通過MODBUS-RTU協(xié)議方式,定時(shí)讀取各傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),例如每5分鐘讀取一次。

水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水圖標(biāo)   數(shù)據(jù)整合:按照《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》,RTU將讀取的水位、流速、風(fēng)速風(fēng)向、能見度、電壓等數(shù)據(jù)整合成上行幀格式,等待上報(bào)。
水文監(jiān)測(cè)站水圖標(biāo)   數(shù)據(jù)上報(bào):RTU默認(rèn)通過GPRS主通道上報(bào)數(shù)據(jù)到省中心服務(wù)軟件,如果GPRS中斷,通過北斗備用通道上報(bào)到北斗分理服務(wù)平臺(tái)。主備通道能夠做到自動(dòng)切換。
水文監(jiān)測(cè)設(shè)備水圖標(biāo)   數(shù)據(jù)入庫:省中心服務(wù)軟件能夠匯總GPRS上報(bào)的數(shù)據(jù)和北斗上報(bào)的數(shù)據(jù),解析并存入相應(yīng)的庫表中。例如河道水位、流速數(shù)據(jù)存入ST_RIVER_R表中。北斗分理服務(wù)平臺(tái)能夠通過TCP方式,與省中心服務(wù)軟件連接,傳輸數(shù)據(jù),傳輸格式按照《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》,保證省中心服務(wù)軟件能夠像接收GPRS數(shù)據(jù)一樣,接收北斗分理服務(wù)平臺(tái)推送過來的數(shù)據(jù)。
水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備校時(shí)   設(shè)備校時(shí):省中心服務(wù)軟件能夠通過《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》下行幀格式指令,校準(zhǔn)RTU設(shè)備時(shí)間。RTU向平臺(tái)上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)帶有時(shí)間字段,省中心服務(wù)軟件收到數(shù)據(jù)時(shí),若RTU原時(shí)間與校時(shí)時(shí)間差大于5分鐘,應(yīng)進(jìn)行2次校時(shí);校時(shí)時(shí)間可分別取自中心站的第1、2個(gè)下行報(bào)文。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站遠(yuǎn)程配置   遠(yuǎn)程配置:省中心服務(wù)軟件能夠遠(yuǎn)程設(shè)置RTU數(shù)據(jù)采集、上報(bào)頻率,范圍1~60分鐘。使用AT指令實(shí)現(xiàn),AT+SLREPTIME=采集上報(bào)間隔分鐘。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站_水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)_水文監(jiān)測(cè)站狀態(tài)監(jiān)控   狀態(tài)監(jiān)控:RTU每天定時(shí)上報(bào)RTU、各傳感器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(早8點(diǎn)平安報(bào)),省中心服務(wù)軟件能夠記錄RTU、傳感器等設(shè)備的電壓、在線/不在線狀態(tài)。
水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)   歷史數(shù)據(jù):RTU能夠存儲(chǔ)至少2年的水位、流速、風(fēng)速、風(fēng)向、能見度歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)循環(huán)存放,永遠(yuǎn)不溢出。支持現(xiàn)場(chǎng)按時(shí)間、類型導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù),并且能夠被其他軟件解析利用。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站_水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電力控制策略   電力控制策略:實(shí)現(xiàn)北斗、各傳感器斷電、上電策略控制。如北斗長(zhǎng)斷電,用時(shí)提前5秒上電。
 
水文監(jiān)測(cè)站傳輸協(xié)議
1、傳感器協(xié)議:MODBUS-RTU協(xié)議
       適用于:RTU讀取各傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。RTU以485總線方式,定時(shí)讀取各傳感器的數(shù)據(jù)。波特率9600,數(shù)據(jù)位8,停止位1,奇偶校驗(yàn)無。
水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器協(xié)議 
2、水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約
       適用于:RTU數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)解析入庫。以及設(shè)備對(duì)時(shí)。RTU將采集到的各傳感器數(shù)據(jù),按水文通信規(guī)約組織整合,通過GPRS或北斗上報(bào)。省中心服務(wù)軟件接收到上報(bào)的數(shù)據(jù)后,按照水文通信規(guī)約解析入庫。
3、北斗4.0協(xié)議
       適用于:RTU北斗通道傳輸,北斗分理平臺(tái)接收、解析。RTU通過北斗通道上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí),按照北斗4.0協(xié)議上報(bào)。北斗分理平臺(tái)收到數(shù)據(jù)后,按照北斗4.0協(xié)議解析。
 
水文監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

氣象監(jiān)測(cè)站水圖標(biāo)   采用GPRS和北斗互補(bǔ)的通訊方式,保證數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠的傳輸。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站_水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)_水文監(jiān)測(cè)站-水圖標(biāo)   采用標(biāo)準(zhǔn)的水文規(guī)約的協(xié)議上報(bào),協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)成熟,溝通方便,分析排查問題有理有據(jù)。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站_水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)_水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)3   通過繼電器的通斷來控制北斗的電源的導(dǎo)通和關(guān)閉,有效的降低現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功耗,使設(shè)備在陰雨天氣能工作更長(zhǎng)的時(shí)間。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站_水文監(jiān)測(cè)設(shè)備_水文監(jiān)測(cè)站支持遠(yuǎn)程修改   支持遠(yuǎn)程修改RTU配置,遠(yuǎn)程升級(jí)程序,降低到野外現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的成本。
環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站_水文監(jiān)測(cè)設(shè)備_水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-相關(guān)設(shè)備

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         北斗4G雙模通信測(cè)控終端F9164-BD100是北斗+4G雙模通信測(cè)控終端。產(chǎn)品集數(shù)據(jù)采集模塊、北斗通信模塊、4G全網(wǎng)通無線通信模塊、以及BD2 B1/GPS L1小型化導(dǎo)航定位模塊等于一體,BD定位系統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時(shí)服務(wù)。

    北斗4G雙模通信測(cè)控終端
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