方案背景。
近年来,随着物联网与传感器产业的结合与发展,各行各业都在进行智能化变革,如智慧城市、智慧灌溉、智慧管网、智慧农业、智慧水利等概念层出不穷。 其中,排水管网监测系统是城市建设中“智慧城市”改造的一部分,是海绵城市、城市生命线建设和城市内涝工程的重点。 利用传感器技术与无线技术、电池能量相结合的方式,通过对城市地下排水管网水位、流量等参数的采集和上报,相关管理部门可以第一时间掌握道路积水、排水和管道堵塞情况,从而及时预测和处理井管线的恶劣情况,防止严重内涝灾害的发生。 城市排水管网的管理、灾害的预防、预警和演练都起到了积极的作用,同时在一定程度上减少了危险情况的发生,维护了人民群众的生命财产安全。
沙井环境的特殊性。
由于人孔的特殊环境,传感采集设备必须满足以下条件。
1、设备防护等级为IP68
当管网内流量较大时,沙井污水随时可能充满或溢流,由于各种条件,一般需要在检修孔内部安装测量采集设备。 一旦污水溢出,就意味着安装在检修孔下的所有监测设备将完全淹没在水中。 特别是在南部和东南部地区,降雨量充沛,大多数城市人口稠密,由于台风,降雨量不时急剧增加。 在严重内涝的情况下,沙井可能会持续3-5天。
2、信号传输要稳定。
由于半密封状态,检修孔下的无线信号会比较微弱,而且在很多情况下,检修孔都装有安全防护网(防止行人掉入井中),为了不影响防护网的维护,采集和报告的设备必须安装在防护网下方, 这样信号就变弱了。
3、安装环境要求设备基本为电池供电方式,无需铺设施工。
从施工方面来看,在城市油性沥青路面上难以开展大量的点挖、开挖、铺设等工程,因此一般的井监控需要设备使用一体化电池供电,而电池的使用时间和寿命与上报频率有很大关系。 为了在相同容量下尽可能延长蓄电池的使用寿命,要求在汛期尽可能增加报告频率,在非汛期适当降低报告频率。 上报设备必须具备根据现场水位、流量等测量数据自动调整上报频率的功能,至少可以设置预警上报频率,各水位的预警上报频率可根据现场需要定制。 施工前要充分考虑后期维护困难的问题,在施工期间尽量一次性进行调试,因为经常在城市道路上进行维护,在拥堵的路段容易造成交通拥堵,也存在一定的安全隐患。
系统设计原则。
1.准确性。 **对于监控系统的主要设备,国内厂家需要有国内权威机构出具的检测报告和生产许可证,以确保所购设备测量数据的准确性。
2.实时性和稳定性。
定期将数据收集到疾病存储的检修孔中,并根据不同的数值对数据进行上报和传输它支持存储信息的断点续传和打包传输,防止在没有信号或信号很弱的情况下大量数据丢失。
3、施工方便,维护成本低。
安装监控系统时,对现有基础设施的损害最小或没有损坏。 系统调试后的建设成本和维护成本也应考虑在内。 简而言之,项目需要易于实施、易于操作和易于维护。
4.性价比高。
在满足前三项的基础上,监控系统的整体方案选择应考虑设备的成本效益。
系统组成。 监控系统主要由监控中心、通信网络、无线终端和传感器设备四部分组成。 如果只需要水位数据,则现场无线终端与传感器设备及其电源电池组集成在一起,也可以灵活地单独安装如果需要流量数据,则必须单独安装。
1.监控中心。
它由服务器、显示终端、联网设备端口等组成,大部分地区最好的项目大多由水利部安排,厂家需要将终端无线设备与监控中心联网对接协议连接起来。 现场设备的运行数据通过现场监控终端及其通讯端口,通过4G网络传输到Internet网络,并进入服务器,将现场监控的各类数据采集到中心服务器中。 监控中心发送的命令也从该路径执行到被控设备。
2.无线终端。
无线终端是可以内置到4G物联网卡中的RTU终端,一体化设计的RTU内部与传感器设备连接,分体式采用端口式有线连接,RTU负责定时采集传感器数据,并通过相应的通信端口上传数据, 同时执行各级中心下达的命令,中心是使数据得以上传和下发的载体。
3.传感器设备。
现场测量水位、流量、流量等数据的准确性和稳定性直接影响数据的真实性和监测的有效性。 目前,我公司自主研发生产的80G、60G雷达水位计、雷达测速仪、ADCP多普勒流量计均可集成到该系统中。 80G雷达水位计具有信号强度高、抗干扰能力强等特点,适用于环境复杂的检修孔井井下环境60G雷达水位计体积小,性价比高,适用于水质较好的地下环境。 水位或流量传感器通过Modbus通信将收集到的数据传输到RTU。
五金产品。 1.一体机参数。
多普勒流量计(水位、流量、流量合二为一)。
静压水位计。
当水位即将淹没非接触式水位计或流量计时,程序会自动切换到静压水位计的输出模式,将结合静压零点的水位高度,输出与实际水位一致的正确水位值。 )
升级模式说明。
1、报告模式包括定期收集、每小时报告、预警触发报告三种模式。
定期收集传感器数据。
按照设定的上报间隔定期采集数据,并按照相应的协议上报给监控管理平台。
按小时上报收集的数据。
有三种类型的协议数据包可以按小时上报,每小时上报,偶数上报,按时上报。
a) 小时报:
井站应按照设定的报送间隔,以1小时为基本单位,向监测管理平台报送井站的水文信息:每小时报送是一种特有的定期报送,用于以水位为主要监测要素,以间隔1小时向遥测站报送消息。
b) 统一期间信息:
统一时间段信息报表用于井站等间隔向监测管理平台报告水位信息,并按设定的统一时间间隔和时间间隔向监测管理平台报告。
c) 常规时间:
井站以时间为触发事件,按照设定的定期上报间隔,向监测管理平台上报实时水文信息它还具有“安全报告”功能,同时报告井站的工作状态信息,如电源电压和报警。
警报会触发其他报告。
例如,如果井水位计采集的实时水位超过设定的“附加水位”,则当前水位数据将通过附加报表上传到监测管理平台,以便通过平台及时了解当地水位的实时变化。
当达到设定的附加报告条件时,将水位按照设定的报警间隔上报给监测管理平台。
如果配置了报警短信*,则报警短信将发送到预设号码。 可以设置报警短信的内容。
方案优势(检修孔水位测量)。
1.非接触式测量,不受温度、蒸汽、压力等因素影响,测量准确。 在基本的一年期限内没有维护。
2、可选配旋转支架,松开螺栓后,液位计可自由旋转,不会妨碍人员进井进行检修等工作。
3、传感器可根据现场情况组合,安装简单,无需外部设备或备件。
4、调整方式多样化,可通过人机界面软件进行调整。 蓝牙调试也是可能的。
8.人孔测量方案。
1)方案选择(不是全管,而是0当超过5米时,可以选择雷达流量计进行测量),当距顶部距离小于0时在5米处,您可以选择带有ADCP的雷达流量计作为测量方法。
1、雷达流量计为非接触式测量,不受温度、蒸汽、压力等因素影响,计量准确。 在基本的一年期限内没有维护。
2、雷达流量计安装ADCP(多普勒超声波流量计)。 当水面低于顶板 0 时当超过5米时,雷达流量计测量电流,当水位高于0在5米处,雷达流量计开始工作,其优点是减少了污水杂物对ADCP堵塞测量的影响,减少了维护量,避免了人员维护的事故。