智慧城市水位远程监测系统

    一、方案背景

　　基于智慧城市的整体需求，建立一套水位远程监测系统，来实现对水位的实时监测，统一管理和预警。水位数据的收集不仅能够及时、准确地反应问题，分析问题，解决问题，从而指导工作实践，而且更是研究地下水位动态规律，掌握不同水位地质单元、不同层位、不同水源地地下水位变化特征的重要依据，对水资源的研究与管理具有重要意义。

   　本方案结合我司多年的水位监测系统项目实施经验，根据用户的具体情况，并结合实际需求，所建立的一个合理、完整的地下水位系统的决方案。

       主要实现功能如下：

      1、计量装置监测：远程监测水位计运行信息，分析计量故障等信息，及时发现用户计量异常；

　   2、报警信息主动上报:现场监测箱开门、断电、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心；

      3、数据自动采集：自动实时采集计量点的地下水位数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性；  

      4、统计分析：配合水位监测体系的建立，实现各地下水位监测点的数据统计、做出日周月年报表、曲线、柱状图等。

　　二、系统组成

　　本系统主要地下水位监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成，利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现。采集数据，使监测中心通过简单而又经济的计量手段，实现对整个地区地下水信息的实时监测，进而实现良好的社会效益和经济效益。

　　系统拓扑图：

　　智慧城市水位远程监测系统

　　监测中心主站：

　　监控中心设在管理中心，负责整个城市地下水位的监测。中心主要配置有数据库服务器、NB-IOT网关前置机、监控软件、WEB数据发布等系统组成。

　　通讯网络：

　　NB-IOT网络是中国电信公司提供的数据无线传输网络，只要有NB-IOT信号的地方就能够支持数据无线传输，具有实时在线、覆盖面广、使用方便、按流量收费等优点。

　　现场主要监测设备：

　　NB-IOT数据传输设备、液位采集器、液位计等。

      ①NB-IOT数据传输设备

　　主要是实现前端设备与主站之间的数据传输功能，液位计数据经过NB-IOT通讯平台，发送并存储到系统主站服务器。

　　②液位采集器

　　液位采集器具有采集4-20mA数据、串口通讯等功能。需配合NB-IOT通讯设备才能完成液位数据实时上传的功能。

      ③液位计

　　测量地下液位数据。

　　本公司提供的液位计实时监测系统在保证计量准确度的基础上，以一体化液位监测终端和科学、有效的后台软件为平台，加上强大的数据分析理论和实践经验，对广大用户进行管理监测。

　　三、水位监控系统主要特点

　　组网运营成本低

　　利用现有的网络资源作为通讯载体；利用公网或专网作为计算机中心与终端的数据传输载体，施工简单，运营维护成本低。采用模块化设计，便于后期维护。

　　适用单位广

　　系统根据本公司具体需求设计，软件功能可根据用户定制，满足数据监测、数据查询、数据统计的具体需求。系统适用于大型企业民用能源管理、水利局、供水公司、小区物业管理公司和数据采集计量有关的单位。

　　技术先进

　　该系统设计简单明了，集数据采集、设备控制、无线通讯、软件、数据安全、数据库等多种技术于一体，国内处于领先水平。

　　高准确性和实用性

　　抄收率、准确率高于国标；系统对采集的数据严格校验；从采集、传输至存储全过程采取多种技术措施保证数据的高准确性和实用性。

　　系统高可靠性

　　系统软、硬件设备具有超强抗冲击能力，出现意外情况，均不引起系统功能丧失或影响系统正常运行；对意外情况引起的故障，系统具备自恢复能力。保证了系统高可靠性。

　　系统组网灵活多样

　　系统有多种联网接口， NB-IOT和以太网，用户可以根据自己的实际情况，选择最实用和经济的方式，既可以选择一种方式也可以多种方式并存。

　　开放的数据库设计

　　支持用户自定义的监测站点扩充，监测传感器扩充。适应供水企业不断发展的需要。

　　动态系统设置

　　用户自定义的监测界面设置，支持虚拟站点、虚拟传感器设置。支持实时监测数据归并、计算，为用户快速获取管网运行信息提供服务。

　　调度信息实时发布

　　采用先进的计算机信息、通信技术，将监测信息和调度职能部门的业务信息及时发布到企业网或因特网，实现公共信息资源共享。

　　实时、历史曲线等

　　能够结合地形图和监测点分布图，利用监测点的实时数据或历史数据，为管理人员实时提供液位数据，为管理人员评估、管理地下水资源起到一定的作用。

　　四、水位监测系统软件功能及特点

　　功能介绍

　　实时数据监控：系统接收远程数据采集点的液位计运行数据，将监测数据发送到中心，从而实现对地下水位的实时监测；

      实时数据显示：主站服务器接收液位计发送的实时数据，以数据、表格、图形等形式显示监测点的数据。能够根据用户自定义的数据报警限值设定进行报警；

       监测数据分析：实施监测数据分析，历史监测数据分析。辅助调度工作人员制作流量等日常工作报表以及历史分析报表；

       报表打印：支持用户自定义的模版，进行打印输出；

　　调度WEB：采用B/S模式，在通用web浏览器页面上显示实时监测数据、历史统计数据，同时可在企业内部网上发布地下水位的最新数据、历史数据；

      系统管理：各类系统参数设定、用户权限管理，外部数据接口管理。

　　系统特点

　　采用B/S结构的开发模式；

　　灵活安全的操作权限管理；

　　系统提供操作员管理功能，可以针对每个操作员和每个操作菜单进行单独的权限设置，设置方法灵活方便。操作密码等核心数据都进行了加密处理。

　　五、主要硬件设备概述

　　NB-IOT无线通讯设备

　　我公司生产的NB-IOT无线数据传输模块依托中国电信公司的NB-IOT网络平台实现无线数据通信。

　　NB-IOT传输模块可以设置成主站和子站，主站用在数据中心，与服务器连接；子站用在现场，与被测控的仪器仪表设备连接。一个主站可以与多个子站通信，一个子站可以与多个主站通信。也可以用两个子站实现两点之间的数据透明传输。可广泛应用于电力、水利、抄表、环保、仓管、控制、报警、等领域的监控、采集数据的实时传送，满足客户对于数据实时性、准确性的要求。

　　模块特点：

　　支持有线方式、NB-IOT组网方式等多种组网方式。

　　工业级设计、适用各种恶劣环境。

　　内置自动检测系统，不死机，掉线、断电自动恢复。

　　提供设置、演示软件，支持各种组态软件和集成商使用其它工具开发的系统软件。

　　具有远程参数设置和远程维护功能、降低客户现场维护成本。

　　抽屉式SIM卡坐，安装SIM卡时无需打开模块，使用方便。

　　支持导轨式安装，方便与其它模块配套使用。

　　技术指标：

　　结构：导轨式

　　接口：1路RS232/485串口

　　串口速率：300～9600bps

　　工作环境：工作温度：-25–+55℃ 存储温度：-40–+80℃ 环境湿度：≤90%（无凝露、无腐蚀性气体和导电尘埃，无爆炸危险的场合）电源：9-36V DC；

　　待机时电流：50mA；发射时峰值电流：300 mA

　　水位计

　　投入式液位变送器，将扩散硅充油芯体封装在不锈钢壳体内，前端防护帽起保护传感器膜片的作用，也能使液体流畅的接触到膜片，防水导线与外壳密封相连接，通气管在电缆内与外界相连，内部结构防结露设计。静压式液位计内置微型信号处理电路，可以进行远程传输，具有良好的稳定性和可靠性。投入式液位变送器广泛应用与水利，环抱，工业过程控制，石油，化工，医药等领域的液位测量控制。

　　特点：

　　坚固密封；

　　高可靠，高精度；

　　多种封装类型可选择；

　　防结露设计；

　　抗干扰强，长期稳定性好；

　　保质期：12个月

　　性能参数：

　　电源电压：典型24VDC

　　外壳材料：全不锈钢

　　测量范围：1-50米

　　综合精度：±0.3℅FS（典型）

　　输出信号：二线制4—20mA 1—5V,

　　介质温度：-20-150℃

　　环境温度：-40-85℃

　　存储温度：-55-125℃

　　零点温度漂移：±0.03℅FS/℃

　　灵敏度：2.0mV/V

　　过载压力：150℅FS

　　长期稳定性：＜0.2℅FS/年

电子地图实时监控

　　以上就是有关智慧城市水位远程监控系统的功能特点及硬件产品参数的介绍，城市积水监测解决方案为加强城市排水基础建设，保障城市建设的系统性和完整性，城市积水监测解决系统集水位流量监测、预报、内涝风险预警、解决等功能于一体，为城市防汛提供坚实的技术保证。水位远程监控系统为智慧城市的建设提供有力保障。

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