一、概述
區(qū)縣水務局根據(jù)水資源開發(fā)利用管理現(xiàn)狀及長期發(fā)展的需要，結合各水源地實際情況和發(fā)展規(guī)劃，建設一套********、實時快速、****實用的水資源信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)對區(qū)縣水資源的遠程自動監(jiān)測。建設內(nèi)容主要包括監(jiān)控中心、水資源監(jiān)測平臺、自備井的水量監(jiān)測。以水資源業(yè)務應用系統(tǒng)為核心的水資源信息化系統(tǒng)，形成支撐水資源管理工作業(yè)務的平臺和決策支持環(huán)境，實現(xiàn)水資源信息的快速傳遞、全面共享和綜合管理，達到水資源管理****化、實時化和深度管理的目標，為區(qū)縣水資源合理開發(fā)利用、優(yōu)化配置和水環(huán)境保護提供支撐。
二、總體方案設計
針對區(qū)縣水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)建設目標，結合我公司的產(chǎn)品特點及技術優(yōu)勢，提出如下建議方案：
1、在區(qū)縣水務局中控室設監(jiān)測中心，配置服務器，安裝水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)軟件，
2、在各取水戶監(jiān)測點安裝水流量監(jiān)測設備，監(jiān)測用水量情況。
3、所有的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡無線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，無距離限制，可實現(xiàn)即時通訊，實時掌握各取水戶的取水情況。
4、系統(tǒng)配備蓄電池，在出現(xiàn)停電的情況下，****設備照然工作。
三、方案優(yōu)點
1、流量計測量出的實時數(shù)據(jù)通過無線傳輸設備上傳至監(jiān)控中心的任意一臺電腦上，能夠實時監(jiān)測各取水戶的實際用水情況，解決工作人員定期到現(xiàn)場取水點抄表作業(yè)，提升工作效率。
2、軟件界面可顯示詳細的測量站點信息，如：瞬時流量、累積流量，并自動生成數(shù)據(jù)報表，可供后期查閱，可****保存不丟失。
3、配備有蓄電池，即使停電也不影響設備對流量的測量，從而達到全天24H不間斷監(jiān)測，避免流量數(shù)據(jù)因斷電而丟失。
4、流量計運行穩(wěn)定，測量線性度優(yōu)于0.5%，重復精度優(yōu)于0.2%，測量精度優(yōu)于1%。
四、系統(tǒng)組成：1、超聲波流量計，2、搖測終端機RTU，3、GPRS無線通訊設備，4、蓄電池，5、電源適配器，6、服務器，7、監(jiān)測軟件，8、集成柜
五、集成系統(tǒng)網(wǎng)絡圖示：
六、軟件顯示界面：
七、設備及軟件說明：
1、超聲波流量計：
超聲波流量計是用來測量封閉管路液體流量，用戶基于被測管路和流體的特點來選擇外夾式、插入式的傳感器。將兩個傳感器按照一定距離安裝在管道外側即可。超聲波流量計主板處理器控制兩個傳感器輪流接收和發(fā)射超聲波并測量其間的傳播時間，計算時間差值，得到的時差與流體的流速由直接的關系，如下表述：
其中
θ 是聲束于液體流動方向的夾角
M 是聲束在液體中的直線傳播次數(shù)
D 是管道內(nèi)徑
Tup是聲束在正方向上的傳播時間
Tdown 是聲束在逆方向上的傳播時間
ΔT=Tup –Tdown
特點：
⑴高精度測量
線性度優(yōu)于0.5%,重復性精度優(yōu)于0.2%,測量精度優(yōu)于±1%
線性度優(yōu)于0.5%,重復性精度優(yōu)于0.2%,測量精度優(yōu)于±1%
⑵測量范圍大
選用不同型號的傳感器 , 可實現(xiàn)口徑 DN15 ～ DN6000mm 管道流量的測量
選用不同型號的傳感器 , 可實現(xiàn)口徑 DN15 ～ DN6000mm 管道流量的測量
⑶防護等級高
一次表防護等級可達到IP68，可浸入水下2米工作
一次表防護等級可達到IP68，可浸入水下2米工作
⑷操作方便
既可用磁性棒在一次表上瀏覽參數(shù)，還可通過二次表用中文進行參數(shù)再設定或顯示
既可用磁性棒在一次表上瀏覽參數(shù)，還可通過二次表用中文進行參數(shù)再設定或顯示
⑸多重顯示
一次表在測量點即可完成測量，一次表可循環(huán)顯示累積流量、瞬時流量、流速等參數(shù)，二次表可中文顯示100余項菜單
一次表在測量點即可完成測量，一次表可循環(huán)顯示累積流量、瞬時流量、流速等參數(shù)，二次表可中文顯示100余項菜單
⑹傳輸距離遠 組網(wǎng)快捷
一次表與二次表（或計算機）之間采用RS-485總線通訊，采用普通電纜即可，傳輸距離可達1000米以上，組網(wǎng)十分方便、快捷。這種傳輸方式抗力強，解決了分體式超聲波流量計專用電纜成本高、抗力差、傳輸距離短等問題。
一次表與二次表（或計算機）之間采用RS-485總線通訊，采用普通電纜即可，傳輸距離可達1000米以上，組網(wǎng)十分方便、快捷。這種傳輸方式抗力強，解決了分體式超聲波流量計專用電纜成本高、抗力差、傳輸距離短等問題。
⑻技術指標：
2、搖測終端機RTU
RTU（Remote Terminal Unit）是一款基于GPRS（General Packet Radio Service）/GSM（Global System for Communications）網(wǎng)絡的無線智能遙測數(shù)字終端產(chǎn)品。
該產(chǎn)品以高性能低功耗微控制器為核心，具有多個傳感器接口和多個通信接口，是集數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲、通信和遠程管理等功能于一體的智能遙測數(shù)字終端設備。該產(chǎn)品被定位為工業(yè)級無線采集傳輸設備。是為了解決水利水情行業(yè)應用中數(shù)據(jù)采集及遠程傳輸?shù)入y題而研發(fā)推出的產(chǎn)品。
⑴、RTU的產(chǎn)品包含如下功能
◆定時采集水位數(shù)據(jù)
◆觸發(fā)采集雨量數(shù)據(jù)
◆實時采集流量數(shù)據(jù)
◆整點上報雨量、流量、水位數(shù)據(jù)
◆預警觸發(fā)加報雨量、流量、水位數(shù)據(jù)
◆本地存儲采集數(shù)據(jù)
◆人工置數(shù)
◆遠程召測當前雨量、流量、水位數(shù)據(jù)
◆遠程查詢本地歷史數(shù)據(jù)
◆電池電壓上報功能
◆圖片拍照
◆通過GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通訊、短信方式進行數(shù)據(jù)備份
◆支持超短波、北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊方式（須定制）
◆可設置自報式、應答式和喚醒式工作模式
◆支持串口工具配置和鍵盤配置兩種本地配置方式
◆支持遠程管理功能，可以實現(xiàn)遠程參數(shù)配置、遠程升級
⑵、功能結構
RTU的功能模塊主要包括業(yè)務主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、UI模塊、串口管理模塊及數(shù)據(jù)傳輸模塊。其中，數(shù)據(jù)傳輸模塊除包含內(nèi)置的GPRS傳輸功能外，可根據(jù)客戶需求定制通過第三方通信設備（如超短波終端、衛(wèi)星終端）進行數(shù)據(jù)的傳輸功能。
注意：如采用電源適配器給RTU供電時，****使用12V DC/1.5A的電源適配器，先將RTU設備的電源線正確連接至穩(wěn)壓電源，再打開RTU電源開關，給設備上電。
⑶、RTU安裝流程圖
◆開箱：打開包裝箱，確認并清點物品數(shù)量。
◆固定與線纜連接：固定密封箱，并連接線纜。
◆接地：地線的接地處理。
◆安裝SIM卡：為設備安裝SIM卡及天線，用于進行無線通訊。
◆供電電源：為RTU設備通電。
◆安裝檢查：檢測設備連線及網(wǎng)絡情況。
3、GPRS無線設備：
近幾年，移動數(shù)據(jù)通信在我國迅猛發(fā)展，GPRS信號遍布每個角落。因為GPRS通信無距離限制、實時在線、按流量收費、不需要自己維護網(wǎng)絡等諸多優(yōu)點，被廣大用戶所青睞。
每個區(qū)縣的水資源管理部門所管轄的取水監(jiān)測點都比較分散，所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，使用GPRS通信是**理想的通信方式。GPRS將搖測終端機采集到的實時數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測中心的系統(tǒng)軟件中。供電電壓：DC12V。
◆透明數(shù)據(jù)傳輸及協(xié)議轉換
◆支持固定IP地址數(shù)據(jù)中心
◆支持動態(tài)IP地址數(shù)據(jù)中心DNS域名尋址
◆GPRS/EDGE數(shù)據(jù)通信
◆點對點、中心對多點等數(shù)據(jù)傳輸，傳輸時時延一般小于1秒
◆支持運營商APN專網(wǎng)
◆通過專門的圖形化升級軟件升級
◆可通過RS-232串口輸出日志信息
◆支持寬電壓范圍輸入
◆智能電源管理技術
◆組網(wǎng)簡單、迅速、靈活
4、監(jiān)測軟件：
可實時的顯示通過GPRS無線設備上傳的流量數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)均直觀的顯示在本系統(tǒng)軟件中，無需工作人員到測量現(xiàn)場查看，為后期水資源費的收取提供了重要依據(jù)。后期深入的開發(fā)及配置，可****保存，自動生成數(shù)據(jù)報表，可供后期調(diào)取查詢。
主要功能特性：
◆可視化操作界面，真彩顯示圖形、支持漸進色、豐富的圖庫、動畫連接
◆********的動力和靈活性，擁有全面的腳本與圖形動畫功能
◆可以對畫面中的一部分進行保存，以便以后進行分析或打印
◆變量導入導出功能，變量可以導出到Excel表格中，方便的對變量名稱等屬性進行修改，然后再導入新工程中，實現(xiàn)了變量的二次利用，節(jié)省了開發(fā)時間
◆強大的分布式報警、事件處理，支持實時、歷史數(shù)據(jù)的分布式保存
◆強大的腳本語言處理，能夠幫助你實現(xiàn)復雜的邏輯操作和與決策處理
◆全新的WebServer架構，全面支持畫面發(fā)布、實時數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布
◆方便的配方處理功能
◆豐富的設備支持庫，支持常見的PLC設備、智能儀表、智能模塊
提供硬加密及軟兩種方式
八、選擇安裝點：
流量傳感器均采用外夾式，現(xiàn)場施工簡單，無需斷流。選擇安裝點是能否正確測量的關鍵，選擇安裝點必須考慮下列因素的影響：滿管、穩(wěn)流、結垢、溫度、壓力、干擾。
1、滿管：
為****測量精度和穩(wěn)定性，測量點的流體必須充滿管段（否則測量值會偏大或者不能測量）。所以應滿足下列條件：
兩個傳感器應該安裝在管道軸面的水平方向上，在如圖2所示范圍內(nèi)安裝，以防止上部有不滿管、氣泡或下部有沉淀等現(xiàn)象影響傳感器正常測量。
2、穩(wěn)流：
穩(wěn)定流動的流體有助于****測量精度，而流動狀態(tài)混亂的流體會使測量精度難以得到****。
滿足穩(wěn)流條件的標準要求：
◆管道遠離泵出口、半開閥門，上游10D，下游5D（D為外管徑）；
◆距離泵出口、半開閥門30D。
達不到穩(wěn)流條件的標準要求，下列情況也可以嘗試測量：
◆泵出口、半開閥門和安裝點之間有彎頭或者緩沖裝置；
◆泵的入口、閥門的上游；
◆流體的流速為中、低流速。
（低流速：流速<1m/s；中流速：流速為1-2m/s；高流速：流速＞2m/s）
下列情況很難****穩(wěn)流，安裝時需慎重。
◆距離泵出口、半開閥門直管段不能****10D，且沒有彎頭等緩沖裝置；
◆距離泵出口、半開閥門直管段不能****10D，流速較高；
◆垂直向下流動，斜向下流動；
◆下游距離管道敞開出口處小于10D。
注：判斷穩(wěn)流如有困難，可用便攜式超聲波流量計進行實際測量，觀察
信號情況。
傳感器安裝點示例：
3、結垢：
管內(nèi)壁結垢會衰減超聲波信號的傳輸，并且會使管道內(nèi)徑變小。所以管內(nèi)壁結垢的管道會使流量計不能正常測量或影響測量精度。因此，要盡量避免選擇管道內(nèi)壁結垢的地方作為安裝點。如果無法避開結垢的安裝點，可采取下列措施消除或減小管道內(nèi)壁結垢的測量的影響。
◆更換一段測量點的管道。
◆用錘子用力敲擊測量點的管道直到測量點的信號明顯增大。
◆選用Z法測量，并把結垢設置為襯里以取得更好的測量精度。
4、溫度：
超出傳感器的使用溫度范圍很容易造成傳感器的損壞或者大幅縮短傳感器的壽命。因此，安裝點的流體溫度必須在傳感器的安裝使用范圍內(nèi)。且盡量選擇溫度更低的安裝點。所以，同一管線盡量避免鍋爐水出口、換熱器出口的地方，盡可能安在回水管道上（條件允許下，****使用測量安裝點的溫度）。
5、壓力：
插入式和管段式傳感器可承受的****壓力理論值為：1.6MPa。安裝時應了解或觀察安裝點的壓力，超過此壓力進行安裝，會給安裝人員造成危險。即使安裝成功，長期使用傳感器漏水的可能性也會增大。
6、干擾
超聲波流量計的主機、傳感器以及電纜很容易受到變頻器、電臺、電視臺、微波通訊站、手機基站、高壓線等干擾源的干擾。所以選擇傳感器和主機安裝點時，盡量遠離這些干擾源；主機機殼、傳感器、超聲波電纜的屏蔽層都要接地（插入式傳感器已經(jīng)將接地線做成了接線柱）；不要和變頻器采用同一路電源，應采用隔離的電源，給主機供電。
九、現(xiàn)場展示：
