城市排水管网流量监测解决方案最新版.docx
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城市排水管网流量监测解决方案最新版
城市排水管网流量监测解决方案
一、方案背景:
城市的良心藏在地下，一下雨就知道有没有”这是近几年城市暴雨状态下城市路面大
量积水的背景下，在市民中广泛传播的一句话，这也促使政府部门将更多的注意力从城市地面建设转移城市地下建设中来。
各类地下排水工程措施得以快速推进。
由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。
造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。
降雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水，要想时刻了解清楚城市排水的运行状况就得给各排口按上一双灵敏的眼睛，也就是选择一款合适的传感器，通过合理的监测手段，对其运行水位、流量数据分析。
二、方案总体概述:
方案整体由以下几个部分组成:
利用DX-LSX-1多普勒超声波流量计配合DX-RTU-1遥测终端机使用，采用市电和蓄电池供电系统进行供电，将流量计固定于管网中，遥测终端机定时的采集流量计里面的数据通过GPRS远程发送到服务器中，数据可以通过WEB平台进行查看。
整个系统由以下几个方面组成:
（1）DX-LSX-1多普勒超声波流量计探头，用于测量排水管网的流速、水位、水温、流量、累计流量。
（2）DX-RTU-1遥测终端机，用于采集本地传感器的相应的数据，并将数据发送至服务器。
（3）翻斗式雨量筒，用于及时获取城市的降雨量
（4）视频监控，用于图片抓拍，远程管理监控，摄像机需选防水，除雾功能
（5）设备机箱，用于放置胶体蓄电池，充电器，遥测终端机等。
（6）蓄电池，用于阴雨天无阳光下给设备进行供电正常运行
（7）充电器，用于给胶体蓄电池充电。
（8）服务器及相应的接收软件，用于接收和解析遥测终端机发送上来的相应的报文，进行解析和存储。
（9）德希云平台，用户可以通过WEB或者手机浏览器浏览各个站点的数据信息。
RTU通过太阳能供电系统供电，采集多普勒超声波流速仪的流速与水位数据，通过水位计算横截面积乘以流速计算流量。
RTU采集到数据连接到智慧城市内部平台（兼容现有协议与平台），同时可以连接到武汉德希科技云平台进行远程配置，并提供免费的平台查询数据（可以通过手机端或PC端，随时随地查询数据，并提供微信预警服务）。
三、硬件产品的参数极其性能指标:
1、多普勒超声波流量计
产品特点:
●宽量程:
0.02-5m/s（流速）
●分辨率可达1mm/s（流速）
●高响应时间，打破以往需要长时间才能得到流速流量的，测量结果时时刷新。
●速度面积法流量测量，适合满管及非满管，可自由设定断面水位关系。
●内部自带高精度温度传感器可用于水温测量和声速补偿。
●流体力学外壳设计，对水体流态影响小，不影响测量精度。
●防腐蚀外壳设计，能够在恶劣环境下长期工作。
●可提供瞬时流量值和累积流量值。
●无机械转动部件，不存在泥沙堵塞或水草、杂物缠绕等问题，最适用于泥沙悬浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中测量。
●测量线性，出厂已校准长期使用也无需校准。
●配有数据接收软件，可读取实时数据和累计数据。
技术参数:
流速:
测量范围:
0.02-5m/s
精度:
1.0%±1cm/s
分辨率:
1mm/s
水深:
测量范围:
0m-5m
精度:
±1cm
分辨率:
1mm
温度:
测量范围:
-10℃-60℃
精度:
±0.5℃，
分辨率:
0.1℃
流量:
测量范围:
0.001m³/h-999999999m³/h（根据断面可以增加）
精度:
±3%（根据断面流态有所不同）
分辨率:
0.0001m³/s
电源:
直流10V-24V
工作电流:
12V小于0.1A
输出信号:
RS485（Modbus-RTU）
存储容量:
2M（可扩展）
防护等级:
IP68
工作温度:
0℃-60℃（不结冰）
存储温度:
-10℃-70℃
设备材质:
灰色PVC
2、遥测终端机
产品特点:
●通信功能:
支持GPRS，短消息，卫星，433，以太网等多种通信方式。
●工作模式:
支持实时在线以及定时唤醒等工作方式。
●采集功能:
水位，雨量，温湿度，水文，流速，流量，风速风向，闸位，电池电压等数据，其它传感可定制。
●图片抓拍功能:
支持4个工业相机抓拍上传。
●远程管理功能:
支持远程配置，远程升级，远程重启等远程维护功能。
●报警功能:
水位雨量，门限报警。
●存储功能:
自带flash存储以及TF卡，可永久存储历史数据，掉电不丢失。
●本地配置:
本地支持USB以及WIFI配置，数据查询，历史数据导出。
●支持多3个中心，可实现“一包多投”功能
●支持最高256GB容量TF卡，可作为海量数据存储器使用。
●宽电压设计，具有反接保护和短路保护功能。
●所有输入输出端口采用抗雷击设计，可省缺外置防雷保护模块。
●支持主备信道切换，以及GPRS短信同时上报（短信内容格式可定制）。
●安全报警功能:
支持柜门开启报警
技术参数:
硬件配置:
2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接单总线温湿度传感器，控制继电器等），SDI接口，1路IO接口，1路脉冲输入接口，1路脉冲雨量计接口，2路模拟量4-20mA接口，1路以太网接口（可外接多种转换模块），2路12V可控电源输出，1路5V可控电源输出。
存储容量:
16M，支持最大256GTF卡。
供电电压:
6-24V。
功耗:
待机电流
工作电流<6Ma（12V）。
工作环境:
温度-30~60℃，湿度:
<95%（无凝露）。
3、翻斗式雨量筒
承水口径:
Ф200+0.6mm外刃口角度45°
测量降水强度:
0mm/min-8mm/min,10mm/min可以工作
分辨力:
0.5mm（15.7ml）
误差:
±3%（室内静态测试，雨强为2mm/min）
输出信号:
单干式舌簧管通断;双干式舌簧管通断，常态时一通一断。
工作温度:
-10~60℃;工作环境湿度:
95%RH，40℃（凝露）
贮存温度:
-40℃~60℃
开关容量:
DC，V≤12V，I≤500mA
平均无故障工作时间:
≥50000小时
仪器体积:
直径×高为ф265×391mm
仪器净重:
3kg
4、4G摄像头
分辨率:
H.264130万960P
镜头:
标配6mm镜头视角约70°15米可换3.681625mm镜头
夜视距离:
2个点阵激光灯红外距离5-80米
TF卡存储录像:
最大支持32G
网络制式:
联通+移动+电信4G全网通
有线网络:
1个10/100M网口
5、蓄电池
标称供电电压:
12V;
容量:
不低于100AH
最大通电电流:
6A;
工作温度:
-10℃~+50℃;
寿命:
3年以上（25℃）;
6.空气开关
额定电流:
10A
额定电压:
400V
极数:
2P
7.开关电源
支流输出范围:
12V,0~3.33A
输出电压精度:
±1%
输入电压范围85~264VAC/120~370VDC
8.浪涌保护器
220V交流浪涌保护器
9、立杆机箱
立杆:
高度3m，材质镀锌钢管，管径:
114mm，壁厚3mm。
设备机箱:
304不锈钢机箱，尺寸500x400x300mm。
四、现场环境
该点位为城市地下污水管网。
考虑到现场环境较为复杂，管网垃圾淤泥较多，水位幅度有相差，最适合安装多普勒超声波流量计，水位超过探头3cm以上即可测量，精度较高能达到1%，设备能实现多种功能，水位、流速、流量、温度、另外相比较于施工较为简单，将设备适当抬高安装，避免淤泥挡住探头。
配套遥测终端机自动换算流量，在遥测终端机内部插入一张2G流量卡，通过GPRS上传到平台上即可在电脑端手机端看数据。
由于现场容易起雾，水会漫出来，视频监控则当选择防雾防水性能较好，并能与云平台接入。
五、多普勒超声波流量计的安装方式:
L型支架（不锈钢钢管焊接）示意图
将探头固定在L型支架上，把L型支架放入管道内部探头正对水流方向，对于环境比较恶劣的场合L型支架相应更改形态，避免横穿管道。
将设备机箱用抱箍将其固定在立杆壁上，立杆底部由4个膨胀螺栓固定在混凝土基座上（立杆请做好防雷接地）
六、软件平台介绍:
德希云数据展示平台:
可以将遥测终端机采集到的传感器数据发送到服务器上，该平台可以免费使用，遥测终端机支持的协议是SL651-2014水文通讯规约或者JSON格式、也可以按照指定协议上传至上级平台。
若需要定做平台，平台需要配置一台windows服务器8G内存的，4核，另外需要一个2MB以上固定IP的宽带。
此平台主要用于展示各个站点的水位、流速、流量、视频、雨量等信息。
其功能为:
1.软件平台的设计是基于GPRS/4G无线数据传输技术之上，客户端无须安装任何程序，直接使用浏览器访问即可。
2.系统支持多种设备接入方式:
GPRS/CDMA/4G无线传输、光纤宽带传输、北斗信号传输等。
3.软件平台可以采用多种方式实时监测水文数据，例如列表监测、站点分组、站点的实时数据、GIS地理信息数据、站点的视频叠加等。
站点图片抓拍等。
4.支持防洪预警的参数上下限报警，报警方式有弹出窗口、声音报和短信报警等。
5.历史数据存储，可以根据时间段任意查询历史数据、历史图形等。
可以根据历史数据生成日、月、年报表，可以导出为EXCLE文件。
6.系统支持多种角色的用户，可以为不同角色的用户分配不同的测站和权限。
系统扩展性强，功能性强，支持任意绑定用户和测站的关系。
7.软件平台同时支持手机APP实时监测，在移动端同样功能强大，支持实时数据监测、地图监测、图像监测、历史数据查询等功能。
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