水文环境气象监测系统设备(站)


环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站背景概述
      水文气象监测系统设备(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。
 
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-方案需求
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。
 
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-解决方案

水文气象监测系统设备(站)采用两级架构,如下图所示:
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-拓扑图 
       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。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-系统功能
环境气象监测站_水文监测设备_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。

环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-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。
环境气象监测站_水文监测设备_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。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-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。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-水图标   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_水文监测设备_水文监测站-水图标   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_水文监测设备_水文监测站-水图标   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。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-水图标   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_水文监测设备_水文监测站-水图标   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。
 
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-传输协议
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。
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-传感器协议 
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。
 
环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-系统优势

环境气象监测站_水文监测设备_水文监测站-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_水文监测设备_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_水文监测设备_水文监测站-水图标   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-水图标   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_水文监测站-相关设备

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    北斗4G双模通信测控终端
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