JYB-SW聚一搏水情監(jiān)測拍照系統(tǒng)建設(shè)方案 

① 方案比選

    方案比選中主要是對技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行比選，根據(jù)監(jiān)測站的體

系結(jié)構(gòu)對 RTU、傳感器、攝像機(jī)、通信方式、供電方式進(jìn)行比選。

1）RTU 比選。

        RTU 是水情監(jiān)測中廣泛使用的設(shè)備，RTU 設(shè)備一般由行業(yè)專業(yè)

公司開發(fā)，針對具體系統(tǒng)的接口能力較強(qiáng)。設(shè)備低功耗，具備休眠

功能，集成度高、可靠、便于使用和維護(hù)，工作環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，

具有其他設(shè)備沒有的優(yōu)點(diǎn)。

    目前國內(nèi)外均有應(yīng)用于水情監(jiān)測的 RTU 設(shè)備，國外設(shè)備功能較

強(qiáng)，可靠性較高，但成本也較高。國產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過十幾年的考驗(yàn)，也

已成熟，功能上雖然稍簡單，但很適合中國國情，價(jià)格要比國外同

類產(chǎn)品性價(jià)比高很多。推薦使用國產(chǎn) RTU 設(shè)備。

  RTU 完成被測參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、存貯（顯示）和傳輸控制，并

通過通信設(shè)備與信道完成數(shù)據(jù)傳輸。推薦使用國產(chǎn)設(shè)備。

2）通信方式比選

    有線通信：監(jiān)測分布范圍廣，監(jiān)測點(diǎn)多，投資費(fèi)用高，但傳輸

可靠性、安全性、穩(wěn)定性高。

    無線通信：GPRS 通信使用費(fèi)用低，超短波通信建設(shè)成本高，4G

網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快、可靠性強(qiáng)、流量資費(fèi)低，延遲率低。

推薦方案：所有水位監(jiān)測拍照站點(diǎn)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(shí)現(xiàn)。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(dá)水位傳感器。

    磁致伸縮式電子水尺結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，工作可靠，安裝形

式與浮子式水位計(jì)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(kuò)散型硅壓阻傳感器作為敏感元件，內(nèi)

含溫度補(bǔ)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(huì)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(qū)；通過往水面發(fā)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(dá)流量計(jì)屬非接觸式水位計(jì)測量裝置，通過往水面發(fā)射高頻

雷達(dá)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(gè)懸臂，設(shè)備測量受渠底

寬、渠壁邊坡所限制；但設(shè)備投資成本過高。

4）攝像機(jī)比選

    監(jiān)測拍照主要依靠攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)。目前采用攝像機(jī)主要有監(jiān)控?cái)z

像機(jī)和工業(yè)級攝像機(jī)。

    監(jiān)控?cái)z像機(jī)雖然能適用各種環(huán)境下的圖像監(jiān)控，但是需要建設(shè)

寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸，無論設(shè)備、土建配套工程投入都非常高。

    工業(yè)級攝像機(jī)在特定環(huán)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(qū)對渠道水情監(jiān)控

的需求。而且不受傳輸介質(zhì)影響，適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)傳輸，不受帶寬限

制。綜上所述，水情監(jiān)測拍照推薦采用工業(yè)級攝像機(jī)。

5）供電方式比選

    水情監(jiān)測拍照站點(diǎn)均處于野外，市電很難到達(dá)，如果僅為了水

情測站供電而進(jìn)行市電供電線路的建設(shè)費(fèi)用是相當(dāng)高的，且容易遭

到破壞，特別是在雷雨天，市電供電系統(tǒng)很容易因雷擊而引入感應(yīng)

雷，從而毀壞設(shè)備。因此推薦使用太陽能供電系統(tǒng)對水位監(jiān)測拍照設(shè)備進(jìn)行供電。

6）推薦技術(shù)方案

    以 RTU 為核心單元，應(yīng)用雷達(dá)水位傳感器、工業(yè)攝像頭，利用

4G 網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)，使用太陽能供電系統(tǒng)對水位監(jiān)測拍照設(shè)備進(jìn)行供

電。

② 測站設(shè)計(jì)及信息流向

    根據(jù)上面進(jìn)行的方案比選，水情采集站點(diǎn)主要由通信模塊、數(shù)據(jù)

采集模塊、電壓檢測模塊、太陽能電池板、蓄電池。