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用无线数据设备DTU应用于水利监控的经验

中国水利工程现代化是为满足中国现代化对水利的需求。即在保障社会经济、环境、生态安全的前提下,引导和控制各行业的用水需求,对有限的水资源进行合理配置,以满足中国现代化进程中对水资源的总体需求。其基本途径是通过以流域为单元的国土综合整治和强化流域管理,提高流域国土的安全度、舒适度和富裕度。水利工程建设的现代化是为国家现代化服务的,因此水利行业现代化首先要满足国家现代化进程中社会对水的各种需求。但是,水资源是有限的,对水资源的开发利用又必须遵循自然规律。
工具/原料
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工业DTU

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SIM卡

方法/步骤
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1. 水文信息安全防范要求高,在遇到刮风、暴雨、决口等灾害时,水文信息能够及时传递到相关管理部门,在最短时间内采取相应解决措施。2. 水文站点在地理位置上分布较广、位置较偏僻,监控点选择时应考虑到摄像机安装地点,要求视野广、无障碍、监控角度大,尽量少设监控点,如无法回避死角,可增加监控点。

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3. 一般各个水文站采集的数据需要先汇总到乡水文站,各个乡水文站再将这些信息传回到县水文站。因此,要求乡水文站、县水文站架设的无线设备所提供的带宽较大,满足业务传输的带宽需求,确保无线链路稳定性。

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4. 当县水文站与乡水文站距离较远时或中间不可视,存在遮挡的情况下,需要架设中继设备。5. 水利水文站数据采集监控系统的传输业务一般以数据为主,例如:水位、流量、流速、潮差等。6. 考虑传输数据的准确性对防汛防潮指挥有重要的作用。

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水文无线监测系统,可在多种环境下运作,抗灾性较好,可确保水文信息采集系统在各种恶劣天气情况下,都能正常运行;安装方便,无需铺设网络电缆,可大量节省投资;具有极强的灵活性和可扩充性,通过在需要监测的地点架设监控摄像设备和无线基站,即可迅速实现系统的拓展,促进逐步全面实现水文信息采集自动化、数字化和网络化。   智通水利远程监控系统旨在建立一个基于移动GPRS/GSM网、GIS平台的智能水利远程监控系统,加快水利管理信息化建设进程。整个项目充分体现系统集成的思想,网络符合总体规划及长远发展。系统设计在一个较高的起点上充分保证系统的可伸缩性和可扩展性,具备相当的通信、计算机和网络设备的信息容量及处理能力,并有一定的超前性,软硬件预留接口,便于维护、升级和扩展,以适应将来整个系统发展的要求。

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水利行业中,由于水利对国计民生的重要性,加上电信运营商的基础设施条件和业务选择性推动,有线网络仍是主要传输途径,也是水利部门的首选方式,从以往的项目建设经验看,至少占了七成以上。而无线传输在过去主要是作为水文采集和图片传输的通道,现在也是作为辅助手段来填补难以铺设线路的地域监控需求。  一些无人值守泵站、河道监测站、水文站位于崇山峻岭深处或荒无人烟之地,或者即便在城区,但有线网络难以到达或者是投资收益比例差距较大,需要考虑无线网络(目前以2.5G/3G网络为主,也有考虑Wi-Fi的)或点对点传输通道(如微波无线扩频、OFDM、COFDM),优势是架设周期短、成本低,便于安装施工、调试、运行、维护。

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智能水利远程监测系统主要由信息中心、通信网络、水利远程监控点3部分组成。   1、信息中心:信息中心由相应的应用服务器与通信服务器组成,通信服务器用于与各水利远程监控点的通信,应用服务器用于记录各水利远程测控点的相关信息。   2、通信网络:通信网络作为信息中心与各水利远程监控点进行信息交换的枢纽,是整个系统中的核心部分,其工作特点是通信次数十分频繁,但每次的通信传输量很小。考虑到智能水利远程监控系统将来业务的发展和系统的可扩展性,系统采用专线方的GPRS/GSM网络中。各终端的信息数据从终端到达GPRS/GSM网络后通过专线和智能水利远程监测系统连接,智能水利远程监测系统和GPRS/GSM网络之间通过防火墙进行保护。   3、水利远程监控点:水利远程监测点采用GPRS主用、短信备用的方式进行数据通信,所有的信息数据通过GSM、GPRS网络进行传输。

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本系统主要由水文监测站、才茂无线数传终端DTU(各种2G/3G/4G无线数据传输设备)、水文系统管理平台软件等组成:1、才茂无线数传DTU可以提供RS232/RS485/RS422/TTL/端子接口等各种接口的设备与各种适配的水文监测传感器连接;2、数传DTU通过各种无线网络,将各种水文数据无线透明传输到服务器端的充电系统管理平台。

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系统可实现以下功能:雨量、水位监测人员可以远程监测雨量计信号、水位计信号、风速信号、太阳能电池板电压等,在用于水库、湖泊等水位监测时,发现水位超过上下限,自动发送预警短信。

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