JYB-SW聚一搏水情監測拍照系統建設方案比選分析

JYB-SW聚一搏水情監測拍照系統建設方案 

① 方案比選

    方案比選中主要是對技術實現方式進行比選，根據監測站的體

系結構對 RTU、傳感器、攝像機、通信方式、供電方式進行比選。

1）RTU 比選。

        RTU 是水情監測中廣泛使用的設備，RTU 設備一般由行業專業

公司開發，針對具體系統的接口能力較強。設備低功耗，具備休眠

功能，集成度高、可靠、便于使用和維護，工作環境適應能力強，

具有其他設備沒有的優點。

    目前國內外均有應用于水情監測的 RTU 設備，國外設備功能較

強，可靠性較高，但成本也較高。國產設備經過十幾年的考驗，也

已成熟，功能上雖然稍簡單，但很適合中國國情，價格要比國外同

類產品性價比高很多。推薦使用國產 RTU 設備。

  RTU 完成被測參數的數據采集、存貯（顯示）和傳輸控制，并

通過通信設備與信道完成數據傳輸。推薦使用國產設備。

2）通信方式比選

    有線通信：監測分布范圍廣，監測點多，投資費用高，但傳輸

可靠性、安全性、穩定性高。

    無線通信：GPRS 通信使用費用低，超短波通信建設成本高，4G

網絡傳輸速度快、可靠性強、流量資費低，延遲率低。

推薦方案：所有水位監測拍照站點采用 4G 通信。

3）水位傳感器比選

    水位測量主要依靠水位傳感器實現。目前采用的水位傳感器主

要有磁致伸縮式水尺傳感器、壓力式水位傳感器、超聲波水位傳感

器和雷達水位傳感器。

    磁致伸縮式電子水尺結構簡單，性能穩定，工作可靠，安裝形

式與浮子式水位計類似，電子水尺對測井的要求較小，通過測井壁

鉆孔形式，不易淤積。防盜效果良好；

    壓力式水位傳感器采用擴散型硅壓阻傳感器作為敏感元件，內

含溫度補償功能，因此測量精度高，但對泥沙含量大的水流，測量

精度會受到影響。因此壓力式水位傳感器適用于測量水庫、河道等

較深的水位測量。

    超聲波水位傳感器為非接觸式水位測量裝置，不怕淤積、腐

蝕，但精度易受氣候、波浪等外界因素的影響，且存在一定的測量

盲區；通過往水面發射超聲波，接受水面反射比，測量到水面的距

離，測量中不與水面接觸。

    雷達流量計屬非接觸式水位計測量裝置，通過往水面發射高頻

雷達波，接受水面反射比，測量到水面的距離，測量中不與水面接

觸、不受渾水、污泥、水生植物等因素的影響，測量精度高，不易

受干擾，安裝工作量比較小，只需安裝一個懸臂，設備測量受渠底

寬、渠壁邊坡所限制；但設備投資成本過高。

4）攝像機比選

    監測拍照主要依靠攝像機實現。目前采用攝像機主要有監控攝

像機和工業級攝像機。

    監控攝像機雖然能適用各種環境下的圖像監控，但是需要建設

寬帶網絡傳輸，無論設備、土建配套工程投入都非常高。

    工業級攝像機在特定環境下可以正常拍攝，比如高溫、高壓、

高寒、高濕度等等。拍攝的畫面要求能夠滿足灌區對渠道水情監控

的需求。而且不受傳輸介質影響，適應多種網絡傳輸，不受帶寬限

制。綜上所述，水情監測拍照推薦采用工業級攝像機。

5）供電方式比選

    水情監測拍照站點均處于野外，市電很難到達，如果僅為了水

情測站供電而進行市電供電線路的建設費用是相當高的，且容易遭

到破壞，特別是在雷雨天，市電供電系統很容易因雷擊而引入感應

雷，從而毀壞設備。因此推薦使用太陽能供電系統對水位監測拍照設備進行供電。

6）推薦技術方案

    以 RTU 為核心單元，應用雷達水位傳感器、工業攝像頭，利用

4G 網絡傳送數據，使用太陽能供電系統對水位監測拍照設備進行供

電。

② 測站設計及信息流向

    根據上面進行的方案比選，水情采集站點主要由通信模塊、數據

采集模塊、電壓檢測模塊、太陽能電池板、蓄電池。