水文监测系统

 水文监测水文监测系统水文监测站环境气象监测站

发布时间：2020-01-13

水文监测系统(也称环境气象监测站)安装在河道、水库，实时采集水位、流速、风速风向、能见度数据，通过GPRS（支持4G、物联网卡）和北斗短报文上报到省级平台，供省级平台调用、发布。

双重通讯保障：主中心通过GPRS（支持4G、物联网卡）进行数据传输，副中心通过北斗短报文进行数据传输，保证在没有GPRS网络的情况下能够通过北斗报文进行传输。
电源管理策略：分时控制北斗和各个传感器的电源通断，有效降低现场设备的功率，实现在同等电源容量下能够让设备工作更长时间。
远程配置：可以远程修改设备的参数，包括定时上报时间，设备远程升级，设备重启等。
设备校时功能：设备的RTC时钟芯片随着时间的延长会出现累加的时间偏差，通过中心和终端的校时，能够有效的控制现场时间偏差的问题。
数据入库：根据现有水文规约，将传感器的数据入库，使得第三方平台能够实现无缝对接。

水文监测系统采用两级架构，如下图所示：

第一级数据采集层，由RTU、各传感器构成，负责数据采集，整合水位、流速、风速风向、能见度数据，通过GPRS和北斗短报文上报至省级管理平台。
第二级汇聚层，由省级平台、北斗分理服务平台组成，负责GPRS数据和北斗数据接收、汇总，供用户使用。

水文监测站-水图标

数据采集：RTU按照采集频率，通过MODBUS-RTU协议方式，定时读取各传感器的实时数据，例如每5分钟读取一次。
水文监测系统水图标

数据整合：按照《水文监测数据通信规约》，RTU将读取的水位、流速、风速风向、能见度、电压等数据整合成上行帧格式，等待上报。
水文监测站水图标

数据上报：RTU默认通过GPRS主通道上报数据到省中心服务软件，如果GPRS中断，通过北斗备用通道上报到北斗分理服务平台。主备通道能够做到自动切换。
水文监测设备水图标

数据入库：省中心服务软件能够汇总GPRS上报的数据和北斗上报的数据，解析并存入相应的库表中。例如河道水位、流速数据存入ST_RIVER_R表中。北斗分理服务平台能够通过TCP方式，与省中心服务软件连接，传输数据，传输格式按照《水文监测数据通信规约》，保证省中心服务软件能够像接收GPRS数据一样，接收北斗分理服务平台推送过来的数据。
水文监测系统设备校时

设备校时：省中心服务软件能够通过《水文监测数据通信规约》下行帧格式指令，校准RTU设备时间。RTU向平台上报数据时带有时间字段，省中心服务软件收到数据时，若RTU原时间与校时时间差大于5分钟，应进行2次校时；校时时间可分别取自中心站的第1、2个下行报文。
环境气象监测站远程配置

远程配置：省中心服务软件能够远程设置RTU数据采集、上报频率，范围1~60分钟。使用AT指令实现，AT+SLREPTIME=采集上报间隔分钟。
环境气象监测站_水文监测系统_水文监测站状态监控

状态监控：RTU每天定时上报RTU、各传感器设备运行状态（早8点平安报），省中心服务软件能够记录RTU、传感器等设备的电压、在线/不在线状态。
水文监测系统历史数据

历史数据：RTU能够存储至少2年的水位、流速、风速、风向、能见度历史数据。历史数据循环存放，永远不溢出。支持现场按时间、类型导出历史数据，并且能够被其他软件解析利用。
环境气象监测站_水文监测系统电力控制策略

电力控制策略：实现北斗、各传感器断电、上电策略控制。如北斗长断电，用时提前5秒上电。

1、传感器协议：MODBUS-RTU协议
适用于：RTU读取各传感器实时数据。RTU以485总线方式，定时读取各传感器的数据。波特率9600，数据位8，停止位1，奇偶校验无。

2、水文监测数据通信规约
适用于：RTU数据整合、数据上报、数据解析入库。以及设备对时。RTU将采集到的各传感器数据，按水文通信规约组织整合，通过GPRS或北斗上报。省中心服务软件接收到上报的数据后，按照水文通信规约解析入库。
3、北斗4.0协议
适用于：RTU北斗通道传输，北斗分理平台接收、解析。RTU通过北斗通道上报数据时，按照北斗4.0协议上报。北斗分理平台收到数据后，按照北斗4.0协议解析。

气象监测站水图标

采用GPRS和北斗互补的通讯方式，保证数据能够稳定可靠的传输。
环境气象监测站_水文监测系统_水文监测站-水图标

采用标准的水文规约的协议上报，协议标准成熟，沟通方便，分析排查问题有理有据。
环境气象监测站_水文监测系统_水文监测系统优势3

通过继电器的通断来控制北斗的电源的导通和关闭，有效的降低现场设备的功耗，使设备在阴雨天气能工作更长的时间。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站支持远程修改

支持远程修改RTU配置，远程升级程序，降低到野外现场维护的成本。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测系统-相关设备

1. 遥测终端机RTU

F9164系列RTU遥测终端机集传统RTU远程测控终端功能与2G/3G/4G/Ethernet/NB-I0T/LoRa等通信功能于一体，实现水文/水资源/环保212/TCPModbus/MQTT等数据的采集、存储、显示、控制、报警及传输等综合功能。RTU远程测控终端产品可广泛应用于各种水利信息化、水务信息化、地灾信息化、智慧城市建设区域中；适用于大多数传感数据采集、监测和上报的项目应用。
2. 北斗4G双模通信测控终端

北斗4G双模通信测控终端F9164-BD100是北斗+4G双模通信测控终端。产品集数据采集模块、北斗通信模块、4G全网通无线通信模块、以及BD2 B1/GPS L1小型化导航定位模块等于一体，BD定位系统可向用户提供全天候、二十四小时服务。

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