創(chuàng)造智慧生活壓力傳感器監(jiān)測系統(tǒng)方案（窨井液位監(jiān)測）目錄TOC\o"1-3"\h\u221851.背景 3114132.技術(shù)方案 3128742.1.監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 326072.2.系統(tǒng)邏輯架構(gòu) 323382.3.系統(tǒng)工作要求 4295232.4.系統(tǒng)特點 4201802.5.通訊 4165233.產(chǎn)品介紹 5100863.1.壓力水位計 594103.2.窨井官網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)品介紹 694924.壓力傳感器安裝設(shè)計 8205715.數(shù)據(jù)展示平臺 10188176.流量監(jiān)測系統(tǒng)配置清單 11背景近年來，由強降雨引起的城市市政排水官網(wǎng)存在大量積水的現(xiàn)象時有發(fā)生，且有愈演愈烈的趨勢，隨之而來的諸多效應(yīng)中，有許多因素加劇了汛期街道積澇的情況。另外隨著城市人口資產(chǎn)密度的提高，同等淹沒情況下?lián)p失增加；且城市的中樞作用使得次生影響和間接損失加大，嚴重時可能造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，目前我國城市抗?jié)承蝿莘浅谰?。而sourceType":"article","sourceId":"338169859"}"市政排水管網(wǎng)是城市的地下生命線，具有流量變化大、流態(tài)復(fù)雜、水質(zhì)惡劣、設(shè)備安裝環(huán)境差等特征。對其流量監(jiān)測可為解決sourceType":"article","sourceId":"338169859"}"城市內(nèi)澇、管道破損、管道淤堵提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為城市管網(wǎng)運行維護提供依據(jù)。同時系統(tǒng)的研究城市管網(wǎng)流量，可系統(tǒng)掌握管網(wǎng)運行狀況，為排水管網(wǎng)改造、新建提供具體的數(shù)據(jù)支持。而因市政管網(wǎng)的特殊性，需要根據(jù)實際需要，選擇適合的流量監(jiān)測設(shè)備以持久獲得準確的流量數(shù)據(jù)，盡量降低設(shè)備維護量。技術(shù)方案監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計城市排水管網(wǎng)信息化監(jiān)測系統(tǒng)是以流量監(jiān)測儀器為核心，運用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動測量、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、以及相關(guān)的專用分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個綜合性的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要由：流速傳感器部分、水位傳感器部分、數(shù)據(jù)處理主機、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、應(yīng)用層等部分組成。傳感部分是信息化的基礎(chǔ)，主要實現(xiàn)城區(qū)水雨情采集和排水過程監(jiān)測監(jiān)控。測量主機主要實現(xiàn)站點編輯、斷面輸入、各類數(shù)據(jù)匯集、存儲、管理和計算。遠程傳輸系統(tǒng)主要是通過RTU所進行的數(shù)據(jù)傳輸功能，對所關(guān)心的數(shù)據(jù)進行上傳至數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用層在信息資源中心的基礎(chǔ)上提供綜合信息服務(wù)、工程運行維護管理和信息展示等功能，為城市排水防澇工程調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)邏輯架構(gòu)系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)由下至上分為數(shù)據(jù)采集層（城市水文排水管網(wǎng)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場采集單元、數(shù)據(jù)處理單元（測量主機）、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)平臺組成。首先由聲學(xué)多普勒流量計測量流體流速、水位、水溫和流量，遙測終端RTU將數(shù)據(jù)通過3G/4G/GPRS/SMS網(wǎng)絡(luò)傳輸至流量監(jiān)測中心，監(jiān)測中心結(jié)合相應(yīng)的監(jiān)控及分析軟件可實時對現(xiàn)場數(shù)據(jù)可視化監(jiān)測，實現(xiàn)系統(tǒng)運行無人值守、有人管理的模式。如下圖3-1所示。圖2SEQ圖\*ARABIC\s11系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖系統(tǒng)工作要求本項目建設(shè)重點是城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測，針對城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測要求如下：城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計合理、可靠、實用、經(jīng)濟，運行維護簡單方便，滿足流量的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控的要求，便于管理人員能夠及時準確地掌握其管網(wǎng)排水水流量狀況，實現(xiàn)流量自動實時監(jiān)測、遠程監(jiān)控的目的。系統(tǒng)特點該系統(tǒng)是根據(jù)城市污水流量監(jiān)測要求量身定制的一套在線監(jiān)測解決方案，方案具備科學(xué)合理性、前瞻性和可擴展性、符合實際需求且操作性強等特點。通訊GPRS/3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和城市窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，完全可以滿足本項目數(shù)據(jù)通訊的需要，所以信息采集與傳輸系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)選擇GPRS/3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)通訊和城市窄帶物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的方式進行。產(chǎn)品介紹壓力水位計H5110-DY型壓力式水位計是一款適用于水利水情行業(yè)監(jiān)測地表水、地下水水位和水溫的壓力式水位計，采用高穩(wěn)定性感壓元器件進行靜水壓力與水深關(guān)系換算，傳感器輸出信號經(jīng)過精密信號調(diào)理，由微處理器進行全數(shù)字化的線性校正和溫度補償后，得到穩(wěn)定的、高精度的水位和水溫值。產(chǎn)品采用RS485通信接口，采用標(biāo)準的MODBUS-RTU通訊協(xié)議，可以同時檢測水位、水溫、壓力、時鐘、電池電量、存儲數(shù)據(jù)等多種參數(shù)。產(chǎn)品內(nèi)部集成大容量存儲芯片及高容量鋰電池，高精度實時時鐘，具有自動定時存儲功能，產(chǎn)品的微功耗設(shè)計大大延長了內(nèi)部鋰電池的使用壽命，適合長期的水位水溫監(jiān)測應(yīng)用。功能特點高穩(wěn)定性液位測量傳感元件，長期穩(wěn)定性好產(chǎn)品同時帶有電源反接保護及浪涌電壓保護RS485標(biāo)準MODBUS-RTU協(xié)議，可在DCS或PLC系統(tǒng)中使用低功耗特性，全速工作時，耗電量約4mA，在外部電池供電時優(yōu)勢突出可選配獨特的空濾裝置防止大氣補償毛細管內(nèi)結(jié)露、堵塞技術(shù)參數(shù)主要性能指標(biāo)量程0～2mH2O300mH2O用戶指定量程，工廠校準測量精度0.1％F·S、0.5％F·S、0.25％F·S可選分辨率0.005％F.S長期穩(wěn)定性0.1%F.S/年過載能力5XF.S溫度特性零點溫度系數(shù)0.005％F·S/℃滿量程溫度系數(shù)0.005％F·S/℃補償溫度0～50℃工作溫度-20～85℃貯存溫度-40～125℃電氣特性供電電壓9～30V通信接口保護（2KV）浪涌電壓負載能力128個變送器節(jié)點輸出方式RS485接口MODBUS-RTU協(xié)議絕緣100MΩ@50V機械特性傳感器壽命107次滿量程壓力循環(huán)接液材質(zhì)氧化鋁陶瓷鍍金密封圈材質(zhì)氟橡膠外殼材質(zhì)316L不銹鋼（可選鈦合金）電纜材質(zhì)聚安脂重量約300克環(huán)境特性振動20g

20～5000Hz沖擊20g

11ms防護等級IP68防爆等級ExiaⅡCT6空氣濾清器防護等級IP67窨井官網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)品介紹窨井內(nèi)通常陰暗潮濕、有大量危險腐蝕性氣體、無法市電供電、信號質(zhì)量較差等，對監(jiān)測設(shè)備物理防護和長期維護要求較高。H5110-H是具備水位/流速流量/水質(zhì)要測采集和無線通訊功能于一體，可以長期在窨井環(huán)境穩(wěn)定工作的智能采集傳輸終端設(shè)備，非常適合窨井監(jiān)測環(huán)境下使用。產(chǎn)品功能一體化設(shè)計：高度一體化設(shè)計，集成RTU模塊、大容量電池倉和安裝輔助結(jié)構(gòu)于一體脫離電腦調(diào)試：可直接通過本地藍牙APP或平臺對采集器和傳感器進行端到端管理，包括配參、讀數(shù)、召測等內(nèi)置電池組：支持內(nèi)置最大1200WH可充電池組或1368WH一次性電池組全天候監(jiān)測：低水位、高水位甚至水位頂托環(huán)境，設(shè)備均可以正常進行數(shù)據(jù)采集和存儲高防護等級：有效應(yīng)對窨井下陰暗潮濕、高腐蝕性水汽環(huán)境對設(shè)備的侵蝕，能夠在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作邊緣計算算法：支持多種邊緣計算算法，有效應(yīng)對多種惡劣環(huán)境對設(shè)備測量數(shù)據(jù)的影響，切實保障數(shù)據(jù)的完整性和趨勢的一致性技術(shù)參數(shù)壓力傳感器安裝設(shè)計壓力式液位站固定方案現(xiàn)場窨井內(nèi)采用空心不銹鋼金屬管、金屬管采用金屬抱箍固定在井壁上金屬管上方距離井口10-20cm方便將壓力式水位計投入管內(nèi)、金屬管下方距離窨井底部預(yù)留5cm距離防止壓力液位計探頭底部觸底導(dǎo)致淤泥堵住壓力探頭降低壓力探頭靈敏度。遙測終端機固定件采用膨脹螺絲固定在井壁距離井口30-40cm壓力式液位站安裝方案將傳感器設(shè)備航空頭涂抹一圈油脂接在窨井綜合采集儀上對應(yīng)的航空插頭處（壓力傳感器默認為channel1）航插內(nèi)部為卡扣形式當(dāng)聽到或明顯感到卡扣鎖緊即可，將設(shè)備上端sim卡蓋打開后將NBsim卡放入將綜合采集儀的防塵蓋螺紋部分涂抹油脂，在傳感器接口與綜合采集儀接口處涂抹防水油脂防止井下潮濕環(huán)境長期對設(shè)備影響，綜合采集儀設(shè)備上蓋部分未使用的傳感器接口需要使用防塵蓋密封，將窨井綜合采集儀掛扣在固定在井壁上的采集儀固定件，采集儀把手上采用不銹鋼包塑鋼絲繩將鋼絲繩環(huán)繞固定在井壁上的金屬固定件，防止誤操作導(dǎo)致設(shè)備掉落井下。將壓力探頭投入固定在井壁的不銹鋼空心金屬管內(nèi)，將壓力傳感器緩慢自然的伸入金屬管的最下端（即距離井底5cm高度處）使用軋帶固定好上方線材防止線材掉落井內(nèi)。壓力液位計窨井安裝示意圖液位站安裝注意事項選擇安裝地點的時候要保證壓力探頭置于水底且避免水底過多淤積、漩渦和水生植物的影響而測量出錯，為防止水底流動導(dǎo)致探頭位置在水中無法固定的情況，可采用pvc管固定井邊，通過底部開孔方式來隔絕大部分外接干擾因素。安裝時需將H5110壓力水位計垂直放置在被測水體中，保證水位計探測深度在測量量程內(nèi)；安裝點的選取應(yīng)該遵循以下主要的原則：（1）測量斷面無持續(xù)強筋水流；（2）渠道順直、渠基固定、斷面規(guī)則穩(wěn)定，便于設(shè)備安裝；（3）水流平順均勻，不受漩渦、閘門啟閉和渠系建筑物壅水影響；需要注意若窨井蓋為內(nèi)部凸型結(jié)構(gòu)需要根據(jù)現(xiàn)場情況將固定背板安裝在距離井口更下端部分，防止凸起部分壓住設(shè)備天線。壓力式液位計調(diào)試方案現(xiàn)場將壓力傳感器的航空頭接到綜合采集儀的調(diào)試口上（默認channel1），現(xiàn)場通過藍牙app進行召測,遠程可通過web頁面下發(fā)任務(wù)召測實時數(shù)據(jù)，產(chǎn)看當(dāng)前流量計實時數(shù)據(jù)情況。觀察液位數(shù)據(jù)是否符合現(xiàn)場，若液位存在偏差需要將設(shè)備拿出水面現(xiàn)場通過藍牙app進行“零點水位校準”或者通過web頁面遠程下發(fā)命令進行“零點水位校準”并配置相應(yīng)的安裝高度（若按照金屬管底部距離井底為5cm固定時，安裝高度為5cm）。蓋井之前使用藍牙app或者通過web頁面遠程召測一組實時數(shù)據(jù)查看當(dāng)前環(huán)境下NB信號情況。數(shù)據(jù)展示平臺數(shù)據(jù)展示平臺軟件安裝于管理站專用服務(wù)器上，提供水位、流速、流量、電池電壓等數(shù)據(jù)展示，同時提供基于WEB方式的瀏覽、查詢及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。平臺數(shù)據(jù)展示示意圖如下圖所示：壓力傳感器監(jiān)測系統(tǒng)配置清單監(jiān)測類型設(shè)備清單技術(shù)參數(shù)數(shù)量單位流量監(jiān)測站H5110-DY壓力傳感器水位一