北斗水文環(huán)境監(jiān)測(cè)站：在水文監(jiān)測(cè)中的低功耗廣域覆蓋與應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制【型號(hào)推薦：TH-SW4，物聯(lián)網(wǎng)一體化設(shè)備，云境天合支持定制服務(wù)】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過厘米級(jí)定位精度與20納秒授時(shí)精度，為水文監(jiān)測(cè)設(shè)備提供高精度時(shí)空基準(zhǔn)。例如，在山區(qū)河流監(jiān)測(cè)中，北斗定位可精確鎖定雷達(dá)傳感器位置，避免地形復(fù)雜導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)盲區(qū)。其短報(bào)文通信功能更突破了偏遠(yuǎn)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋限制，支持單次120個(gè)漢字的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)站與控制中心的雙向通信。在西藏?zé)o人區(qū)水庫(kù)項(xiàng)目中，基于北斗的雷達(dá)水位計(jì)通過短報(bào)文每5分鐘上傳一次數(shù)據(jù)，結(jié)合太陽能供電系統(tǒng)，連續(xù)15天陰雨天仍可持續(xù)運(yùn)行。通過北斗定位的雷達(dá)水位計(jì)、流速儀等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集水位、流速、水質(zhì)等參數(shù)，誤差控制在毫米級(jí)以內(nèi)。平臺(tái)自動(dòng)推送預(yù)警信息至相關(guān)部門，支持在線反饋處置結(jié)果，形成“發(fā)現(xiàn)-研判-處置-反饋"全鏈條閉環(huán)。

一、產(chǎn)品概述

北斗水文環(huán)境監(jiān)測(cè)站SW4是我司自主研發(fā)的利用北斗二號(hào)和北斗三號(hào)區(qū)域短報(bào)文通信技術(shù)和水文環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)結(jié)合而成的一種自動(dòng)化水文監(jiān)測(cè)設(shè)備。該系統(tǒng)設(shè)備具有自主運(yùn)行實(shí)時(shí)傳輸、智能監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)預(yù)報(bào)等特點(diǎn)，能夠?qū)λ淖兓M(jìn)行24小時(shí)不間斷的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，極大的解決了無信號(hào)、弱信號(hào)地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè)問題。目前北斗水文環(huán)境監(jiān)測(cè)站已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中國(guó)各地，為天氣預(yù)報(bào)和環(huán)境預(yù)警保障提供了重要支撐。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

1、江河、湖泊、潮汐、水庫(kù)閘口、地下水管網(wǎng)、灌渠灌道等流速、水位、流量和雨量測(cè)量。

2、輔助水處理作業(yè)，如城市供水、排污監(jiān)測(cè)等。

3、流量計(jì)算、入水排水流量監(jiān)測(cè)等。

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、非接觸式測(cè)量，結(jié)合斷面參數(shù)計(jì)算流量，不受風(fēng)、溫度、霧霾、泥沙、漂浮物等影響。

2、適用于多種測(cè)量條件，不受腐蝕、泡沫影響，可以輸出流速、水位、流量的測(cè)量數(shù)據(jù)。

3、流速和水位采用平面陣列雷達(dá)天線，自帶測(cè)量角度功能，設(shè)備體積小巧，安裝方便。

4、方便的配置軟件，可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行方便的配置，以適應(yīng)不同的使用條件。

5、不受大氣中水蒸汽、溫度和壓力變化的影響

四、監(jiān)測(cè)平臺(tái)

1、CS架構(gòu)軟件平臺(tái)，支持手機(jī)、PC瀏覽器直接觀測(cè)、無需額外安裝軟件。

2、支持多帳號(hào)、多設(shè)備登錄

3、支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示與歷史數(shù)據(jù)展示儀表板

4、云服務(wù)器、云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，穩(wěn)定可靠，易于擴(kuò)展，負(fù)載均衡。

5、支持短信報(bào)警及閾值設(shè)置

6、支持地圖顯示、查看設(shè)備信息。

7、支持?jǐn)?shù)據(jù)曲線分析

8、支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出表格形式

9、支持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，HJ-212協(xié)議，TCP轉(zhuǎn)發(fā)，http協(xié)議等。

10、支持?jǐn)?shù)據(jù)后處理功能

11、支持外置運(yùn)行javascript腳本

五、技術(shù)參數(shù)

雷達(dá)供電電壓：100mA（工作），＜2-3A(休眠)；

工作電壓：12V供電

運(yùn)行溫度：-35℃~60℃；

存儲(chǔ)溫度：-40℃~60℃；

野外防護(hù)等級(jí)：IP68

信號(hào)輸出：RS485/MODBUS-RTU協(xié)議；

1、雷電水位測(cè)量

測(cè)距范圍：0.1-40米

測(cè)距精度：±5mm

測(cè)距分辨率：1mm

間隔時(shí)間：1-5000min

2、雷達(dá)流速測(cè)量

測(cè)距范圍：0.15～15m/s

測(cè)速精度：±2%

速度分辨率：0.01m/s

3、雷達(dá)流量測(cè)量

流量=平均流速x過流斷面面積x修正系數(shù)

平均流速由流速計(jì)采集流體表面流速，并經(jīng)過模型計(jì)算得到

過流斷面面積由水位計(jì)測(cè)得的水位以及斷面信息算出

4、雨量監(jiān)測(cè)技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：雨強(qiáng)0～4mm/min

測(cè)量精度：±0.2mm

分辨率：0.2mm

承雨口徑：φ200mm

5、北斗數(shù)傳終端

電源：電壓DC12，電流3A

功率：發(fā)送功率36W，待機(jī)功率1w

標(biāo)配北斗卡：傳輸容量260字節(jié)，報(bào)文服務(wù)1年

RDSS指標(biāo)：通訊成功率95%

發(fā)射頻率Lf0、Lf1、Lf2。

信息傳輸方式：漢字、代碼、混編

安裝角度：天線正垂直朝上，天線正上方無遮擋，避免安裝在強(qiáng)磁信號(hào)干擾的地方，比如高壓電塔，大功率基站等

對(duì)外數(shù)據(jù)接口：RS232,RS485

可靠性：工作溫度-20℃～+70℃，貯存溫度-40℃～+85℃，防護(hù)能力IP67

六、水文環(huán)境監(jiān)測(cè)站供電方式

太陽能電池板+蓄電池組合供電

太陽能功率：100W（可選配）

蓄電池參數(shù)：DC12-100Ah

支架高度：立桿3米橫臂3米

工作環(huán)境：-45℃～85℃（不結(jié)冰狀態(tài)）

七、安裝注意事項(xiàng)

1、安裝環(huán)境

測(cè)驗(yàn)渠段內(nèi)無巨大塊石阻水，無巨大漩渦、亂流等現(xiàn)象

測(cè)驗(yàn)渠段宜順直、穩(wěn)定、水流集中

測(cè)驗(yàn)渠段需硬化處理，測(cè)量斷面宜規(guī)整

測(cè)驗(yàn)渠段應(yīng)保持順暢，防止漂浮物堆積

2、安裝高度

建議安裝高度3-6米

3、流速計(jì)安裝方向

流速計(jì)波束正垂直迎向水流來方向

附件：水文監(jiān)測(cè)站施工手冊(cè)

八、布點(diǎn)原則：

1.監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近1000米內(nèi)土地使用狀況相對(duì)穩(wěn)定；

2.監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍水平面應(yīng)保證270°以上的捕集空間，如果監(jiān)測(cè)點(diǎn)靠近建筑物，監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍水平面應(yīng)有180°以上的自由空間；

3.監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍環(huán)境狀況相對(duì)穩(wěn)定，所在地址條件需長(zhǎng)期穩(wěn)定和足夠堅(jiān)實(shí)，安全和防火措施有保障；

4.監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近無強(qiáng)大的電磁干擾，無強(qiáng)烈震蕩源，周圍盡量有穩(wěn)定避雷設(shè)備；

5.應(yīng)考慮監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置有通暢、便利的出入通道及條件，便于維護(hù)；

6.監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳感器高度應(yīng)在離地面2-5米范圍內(nèi)；

7.監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍50米范圍內(nèi)無明顯固定污染源；

8.氣象站安裝在非配套定制監(jiān)控桿上，要考慮基礎(chǔ)桿的承重能力；

9.監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)盡量選擇光照充足的地方（白天光照時(shí)間盡量保持在6H以上）或監(jiān)測(cè)點(diǎn)位周邊有穩(wěn)定可靠的AC220V電力供應(yīng)。

10.點(diǎn)位確認(rèn)

布點(diǎn)選擇完成后，將點(diǎn)位在監(jiān)測(cè)區(qū)域平面圖上標(biāo)記出。將帶有監(jiān)測(cè)點(diǎn)方位標(biāo)記的平面圖交于甲方確認(rèn)簽字。

九、施工

1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)條件，監(jiān)控桿基礎(chǔ)預(yù)埋坑采用人工配合挖掘機(jī)施工。預(yù)埋坑尺寸100cm（長(zhǎng)）*100cm（寬）*100cm（深）。若出現(xiàn)超挖，不得使用棄土就地回填，應(yīng)采用碎石或砂回填到設(shè)計(jì)值。

2.預(yù)埋件絲扣朝上垂直地面立于坑內(nèi)，向坑內(nèi)填充混凝土（水泥：沙子=1:3）至稍高于地平面；

3.根據(jù)季節(jié)和當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，晾曬3天左右時(shí)間至水泥基礎(chǔ)wan全凝固后完成預(yù)埋。

1.用配套螺栓將設(shè)備固定在設(shè)備支架上，注意平彈墊的安裝；

2.用配套螺栓將設(shè)備支架固定在監(jiān)控桿約3米處；

3.用配套螺栓將太陽能板安裝在太陽能板支架上；

4.用配套緊定將雷達(dá)水位傳感器安裝在法蘭上，并將法蘭固定在支架處。

4.施工的質(zhì)量控制要求和安全注意事項(xiàng)

1.監(jiān)控桿施工的全過程應(yīng)順序作業(yè)，桿外觀順直、流線、平滑、垂直；

2.太陽能板傾斜45°朝正南方；

3.監(jiān)控桿的防銹層不得破壞；

4.電纜線接頭牢固可靠、防水絕緣、不易暴露；

5.吊裝時(shí)注意交通行人、行車的安全；

6.監(jiān)控桿在吊裝時(shí)，一定要系遛繩，控制起重物的姿態(tài)穩(wěn)定；

7.吊裝時(shí)要設(shè)置警示標(biāo)志。

8.設(shè)備安裝南向無遮擋

5.施工質(zhì)量保證措施

1.所需的主要材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，并須有出廠合格證，必要時(shí)應(yīng)作試驗(yàn)。

2.施工嚴(yán)格按規(guī)范中要求進(jìn)行質(zhì)量控制。并實(shí)行工序檢驗(yàn)，當(dāng)上道工序合格后，下道工序方可施工。

3.強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、現(xiàn)行施工規(guī)范、規(guī)則，以及業(yè)主的特殊要求、現(xiàn)場(chǎng)指示組織施工，把創(chuàng)優(yōu)工作貫徹到施工生產(chǎn)全過程，確保工程質(zhì)量。

4.加強(qiáng)工序質(zhì)量控制，嚴(yán)格按質(zhì)量保證體系組織生產(chǎn)，制定各工序、各環(huán)節(jié)的操作標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢查標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工序標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況作好記錄，使各工序銜接有序并實(shí)現(xiàn)可追溯性。

5.強(qiáng)化工程管理，落實(shí)技術(shù)責(zé)任制，制定有針對(duì)性的專項(xiàng)施工方案，認(rèn)真做好技術(shù)交底。

6.在施工中保證每個(gè)分項(xiàng)工程以優(yōu)質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)，全部質(zhì)量合格，并樹立樣板項(xiàng)目，以樣板工程帶動(dòng)全部工程實(shí)施。

6.工期保證措施

1.加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)，嚴(yán)格管理，進(jìn)行有效的組織和協(xié)調(diào)。

2.強(qiáng)化管理、健全內(nèi)部經(jīng)濟(jì)責(zé)任制，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿的作用，充分調(diào)動(dòng)施工隊(duì)的積極性、自覺性，作為保證工期的組織和思想保證。

3.組織經(jīng)驗(yàn)豐富和施工能力強(qiáng)的隊(duì)伍上場(chǎng)；人員、機(jī)械設(shè)備配置優(yōu)良，齊全，確保每天完成施工計(jì)劃。

4.分階段把握節(jié)點(diǎn)目標(biāo)。為便于檢查考核調(diào)整，在總體施工計(jì)劃的控制之下，編制分左右幅施工計(jì)劃目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)進(jìn)度，以有效的控制實(shí)現(xiàn)總體計(jì)劃。

5.加強(qiáng)物資采購(gòu)供應(yīng)管理，及時(shí)保障物資供應(yīng)滿足工程建設(shè)需要。

6.積極協(xié)調(diào)關(guān)系，創(chuàng)造良好的建設(shè)施工環(huán)境。按照程序進(jìn)行組織施工，使影響進(jìn)度各種因素得到有效控制。

7.安全施工管理措施

實(shí)施過程中，嚴(yán)格遵守有關(guān)安全、健康及環(huán)境衛(wèi)生方面的法規(guī)和規(guī)范。安全裝置、設(shè)備與保護(hù)器材及采取其他有效措施，以保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)施工和監(jiān)理人員的生命、健康及安全；環(huán)境保護(hù)措施

1.廢棄物的處理:不適宜填筑的材料及時(shí)分別堆放整齊或運(yùn)至指定場(chǎng)所；

2.施工廢水及時(shí)排放到下水道，不得污染自然水源。施工地點(diǎn)要防治噪音污染，施工車輛不得鳴笛；

3.防止開挖出的泥土被雨水沖散或流溢，遇上干燥天氣容易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。挖掘機(jī)附近的運(yùn)輸?shù)揽谛杓皶r(shí)清掃。