信息采集系統(tǒng)是以水情、雨情、墑情、流量等項目觀測為基礎(chǔ),以實現(xiàn)基礎(chǔ)信息的準確、實時采集和固態(tài)存儲為目的,依托*的傳感器技術(shù)、*的工業(yè)采集技術(shù)和可靠的光電技術(shù),以及優(yōu)良的施工質(zhì)量,從而達到為上層的傳輸和應(yīng)用提供準確的數(shù)據(jù)的目標,實現(xiàn)信息采集自動化、信息存儲長期化,信息處理智能化。
2、系統(tǒng)組成
信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)雨量、水位、流量、視頻等信息的自動采集、固態(tài)存儲。
水位、雨量站主要由傳感器(雨量計、水位計)、通信終端、遙測終端機、太陽能電池、太陽能充電控制器、蓄電池等組成。
流量計以超聲波流量計為基本監(jiān)測技術(shù),實時監(jiān)測取水量等信息,實現(xiàn)水資源費改稅在線監(jiān)測。
前端視頻設(shè)備將視頻信號通過高速光纖電路接入聯(lián)通眼平臺,防汛指揮中心再從平臺將視頻信號調(diào)用至大屏幕監(jiān)視器上。遠程監(jiān)控終端可以通過光纖上網(wǎng)或ADSL上網(wǎng)等方式接入互聯(lián)網(wǎng),使用經(jīng)過的信息登錄城市防洪系統(tǒng)進行視頻圖像的監(jiān)控。在監(jiān)控中心和前端監(jiān)控點安裝備用的電源保障系統(tǒng),提升監(jiān)控系統(tǒng)的安全性,所有備用電源斷電保護時間大于8小時。
采集器通過RS485/232通信接口與上位機系統(tǒng)連接,利用系統(tǒng)配套的應(yīng)用軟件可以實現(xiàn)水面墑情過程信息的遠程監(jiān)測及資料整編入庫。
水位雨量站組成如圖 3-2所示。
流量監(jiān)測站組成如圖3-4所示。
1、高清模擬攝像機:超低照度,防雨,可控
2、視頻服務(wù)器:大華DH-NVS0104EC-XC
3、光纖線路:專用高速光纖電路
4、大屏幕液晶電視:康佳52吋
5、監(jiān)控主機:品牌機
6、液晶顯示器:19寸
3、通信信道
(1)系統(tǒng)采用GSM通信信道進行數(shù)據(jù)傳輸。
GSM是電信部門向用戶提供的一種數(shù)字通信資源,是一種無線通信公網(wǎng)。水利上主要是使用GSM系統(tǒng)的短消息平臺進行組網(wǎng)。
點對點的短消息業(yè)務(wù)是由短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲和前轉(zhuǎn)功能的,短消息發(fā)送到短消息中心后,先存儲在短消息服務(wù)器上,然后再轉(zhuǎn)發(fā)到接收機上。
(2)利用GSM短信息平臺組網(wǎng),具有以下優(yōu)勢:
①系統(tǒng)響應(yīng)速度快,傳輸時效好,信道穩(wěn)定可靠。
②系統(tǒng)容量較大,可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大。信息量限制為140個字節(jié)(7比 特編碼,160個字符)。
③GSM信道無需中繼,即可用于無線遠程傳輸,加上它屬于雙向通信,可方便地實施遠程控制,所以組網(wǎng)十分靈活。
④GSM系統(tǒng)設(shè)備體積小、重量輕、功耗低。由于不需要架設(shè)室外天線,安裝方便,一次性建設(shè)投資少,維護管理簡單,運行費用較低。
3.5、工作體制
監(jiān)測站可提供多種通信工作體制,用以滿足不同的需求??筛鶕?jù)需要配置,使其處于以下幾種通信方式。
3.5.1、自報體制
自報體制是一種由遙測終端發(fā)動的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的監(jiān)測站通常處于微功耗的掉電狀態(tài),由事件(如雨量計輸出一脈沖)觸發(fā)或定時觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù),在滿足發(fā)送條件時,主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù),然后即可返回掉電狀態(tài)。
增量自報(加密自報):每當被測的水文參數(shù)發(fā)生一個規(guī)定的增減量變化時(如每5分鐘采集一次雨量傳感器的數(shù)據(jù),并自動進行采集、固態(tài)存儲。每5分鐘采集一次水位編碼器的數(shù)據(jù),并與前一次的水位數(shù)據(jù)進行比較,若水位變化未超過1cm,則不發(fā)送數(shù)據(jù),否則就按水位自報的數(shù)據(jù)格式發(fā)送一次數(shù)據(jù),同時把的水位數(shù)據(jù)存貯起來,以便和下一次采集的數(shù)據(jù)比較。水位發(fā)送實時值,增加采集和發(fā)送的頻率。
定時自報:每隔一定時間間隔,不管參數(shù)有無變化,即采集和報送一次數(shù)據(jù),中心的數(shù)據(jù)接收設(shè)備始終處于值守狀態(tài)。
*自報:為防止水位波動太大造成采集終端發(fā)射過于頻繁,采集終端具有*發(fā)送功能,可在非汛期設(shè)置,即:在一次水位發(fā)送之后的一定時間間隔內(nèi),即使水位變幅超過預(yù)先設(shè)定值也不發(fā)送,只有超過一定時間間隔以后的水位變化,采集遙測終端才發(fā)送。
采用該種通信體制工作的監(jiān)測站,發(fā)送的測報數(shù)據(jù)實時性好,信道占用時間短,功耗很低,非常適合通常的水情測報類系統(tǒng)應(yīng)用。
3.5.2、自報-確認體制
自報-確認體制是一種由遙測終端發(fā)動的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的監(jiān)測站通常處于微功耗的掉電狀態(tài),由事件(如雨量計輸出一脈沖)觸發(fā)或定時觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù),在滿足發(fā)送條件時,主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送完成后等待接收方返回確認信息。如果得不到確認,遙測終端啟動錯誤控制過程(如簡單重發(fā)或換用備用路由重發(fā)),保證中心站正確收到該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信過程完成后自動返回掉電狀態(tài)。
采用該種數(shù)據(jù)通信體制的監(jiān)測站發(fā)送的數(shù)據(jù)既具有及時性,又能保證數(shù)據(jù)的無錯接收,同時監(jiān)測站的耗電很少,適合重點雨水情監(jiān)測站的應(yīng)用。
3.5.3、召測體制
召測體制是一種由數(shù)據(jù)采集中心發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令,遙測終端收到該命令后再返回數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信體制。工作于該體制的測站要隨時中心站的命令,收到中心站命令后根據(jù)命令要求完成的操作(發(fā)送數(shù)據(jù),按時間段成塊發(fā)送或發(fā)送當前值)。該種體制可由數(shù)據(jù)采集中心*控制遙測終端的操作。
該種體制測站完成可由中心站控制,不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞,數(shù)據(jù)采集靈活,適合中心站需要隨時操作的監(jiān)測站。分中心自動定時或隨時呼叫報汛,監(jiān)測站響應(yīng)分中心的查詢,實時采集水文數(shù)據(jù)并發(fā)給分中心。定時自動巡測的時間間隔,可在15分鐘和0.5,1,3,6,12小時等檔次中選擇設(shè)置。
3.5.4、工作體制選擇
本系統(tǒng)采用自報和召測混合工作體制。