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智慧水库一体化监测系统

一、概述

随着恶劣天气频发,水库安全,尤其是分布在山区的中小型水库的安全隐患急剧加大,那么对中小水库的实时安全监测就势在必行,同时这也是中小水库精细化管理的要求,所以中小水库监测内容在原有三要素:水位、雨量、图像的基础上需要增加大坝安全监测要素:大坝渗流、大坝渗压,即根据不同水库情况进行四要素或者五要素监测。

中科华恒结合中小水库五要素监测的需求,运用先进的智能传感技术,信息化技术,物联网技术、超低功耗设计等高科技手段,自主研发了智慧水库一体化监测装置—水库智慧监测杆,实现了水库五要素的一体化监测,其监测内容包含水位、雨量、图像、渗流、渗压,该水库智慧监测杆同时支持按需选配,适合于中小水库监测各类应用场景。

二、产品架构

智慧水库一体化监测装置(水库智慧监测杆)的产品架构如下图所示。

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智慧水库一体化监测装置产品架构图


如图所示,产品主要包括:智慧立杆、渗流监测模块、渗压监测模块等。

1、智慧立杆:

产品的主要功能模块集中在一根特制的立杆上,该立杆一般安装在中小水库大坝的选定位置,立杆上的主要模块有:

1)一体化水库监测终端

该终端是产品的核心,该终端主要包括:

各类要素传感器接口:水位计、翻斗式雨量计、串口摄像头、LoRa接口,该接口用于接入渗流监测模块以及特定数量的渗压监测模块。

数据采集和处理:各要素传感器的数据采集,以及相应的预处理,分析计算,数据存储。

数据传输:将采集处理后的数据打包,通过各类无线通信方式发送至特定的数据中心,产品支持的无线通信方式有:GPRS、4G、5G、NB-IoT,在有需要的时候可接入北斗通信。

产品管理:产品本身的参数读取和设置,产品运行工况的管理,提供的人机界面有LCD屏幕和键盘,或者通过蓝牙与手机通信,通过微信小程序进行管理。

电源管理:对太阳能和蓄电池进行充放电管理,以及产品的低功耗管理。

2)太阳能发电系统

微型太阳能发电系统为产品提供能源。

3)雨量计

翻斗式雨量计用于监测坝区的降雨量。

4)摄像头

串口摄像头用于定时拍摄图像。

2、 渗流监测模块

外置的渗流监测模块一般采用一体化物联网智能雷达水位计,安装于坝底量水堰处,一体化雷达水位计通过小量程的雷达水位传感器采集量水堰水位,内置的渗流计算分析功能实时计算水库大坝的渗流量,定时将实时数据通过LoRa传输到一体化水库监测终端。

3、 渗压监测模块

外置渗压模块采用一体化安全监测(振弦)云终端,默认集成了振弦传感器、采集分析数据存储、LoRa数据传输和电池,安装于渗压管管顶部,每根渗压管配置一台。


三、系统界面:

 

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四、应用场合:

1、新建水库信息化系统,可选配水位、雨量、图像、大坝渗压、大坝渗流五要素监测;

2、已建水库信息化系统升级改造,增加渗压、渗流监测要素。


一、概述

随着恶劣天气频发,水库安全,尤其是分布在山区的中小型水库的安全隐患急剧加大,那么对中小水库的实时安全监测就势在必行,同时这也是中小水库精细化管理的要求,所以中小水库监测内容在原有三要素:水位、雨量、图像的基础上需要增加大坝安全监测要素:大坝渗流、大坝渗压,即根据不同水库情况进行四要素或者五要素监测。

中科华恒结合中小水库五要素监测的需求,运用先进的智能传感技术,信息化技术,物联网技术、超低功耗设计等高科技手段,自主研发了智慧水库一体化监测装置—水库智慧监测杆,实现了水库五要素的一体化监测,其监测内容包含水位、雨量、图像、渗流、渗压,该水库智慧监测杆同时支持按需选配,适合于中小水库监测各类应用场景。

二、产品架构

智慧水库一体化监测装置(水库智慧监测杆)的产品架构如下图所示。

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智慧水库一体化监测装置产品架构图


如图所示,产品主要包括:智慧立杆、渗流监测模块、渗压监测模块等。

1、智慧立杆:

产品的主要功能模块集中在一根特制的立杆上,该立杆一般安装在中小水库大坝的选定位置,立杆上的主要模块有:

1)一体化水库监测终端

该终端是产品的核心,该终端主要包括:

各类要素传感器接口:水位计、翻斗式雨量计、串口摄像头、LoRa接口,该接口用于接入渗流监测模块以及特定数量的渗压监测模块。

数据采集和处理:各要素传感器的数据采集,以及相应的预处理,分析计算,数据存储。

数据传输:将采集处理后的数据打包,通过各类无线通信方式发送至特定的数据中心,产品支持的无线通信方式有:GPRS、4G、5G、NB-IoT,在有需要的时候可接入北斗通信。

产品管理:产品本身的参数读取和设置,产品运行工况的管理,提供的人机界面有LCD屏幕和键盘,或者通过蓝牙与手机通信,通过微信小程序进行管理。

电源管理:对太阳能和蓄电池进行充放电管理,以及产品的低功耗管理。

2)太阳能发电系统

微型太阳能发电系统为产品提供能源。

3)雨量计

翻斗式雨量计用于监测坝区的降雨量。

4)摄像头

串口摄像头用于定时拍摄图像。

2、 渗流监测模块

外置的渗流监测模块一般采用一体化物联网智能雷达水位计,安装于坝底量水堰处,一体化雷达水位计通过小量程的雷达水位传感器采集量水堰水位,内置的渗流计算分析功能实时计算水库大坝的渗流量,定时将实时数据通过LoRa传输到一体化水库监测终端。

3、 渗压监测模块

外置渗压模块采用一体化安全监测(振弦)云终端,默认集成了振弦传感器、采集分析数据存储、LoRa数据传输和电池,安装于渗压管管顶部,每根渗压管配置一台。


三、系统界面:

 

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四、应用场合:

1、新建水库信息化系统,可选配水位、雨量、图像、大坝渗压、大坝渗流五要素监测;

2、已建水库信息化系统升级改造,增加渗压、渗流监测要素。


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