1、清大信安-智慧水务,清大信安（北京）科技有限公司 2016年4月,清大信安智慧水务远程监测 及控制系统解决方案,清大信安-智慧水务,目录,一、地下水资源在线监测系统,二、地表水资源在线监测系统,五、灌区渠系自动化控制计量闸门系统,三、用水计量在线监测系统,四、流域流量在线监测系统,地下水资源远程监测系统包括： 1、地下水位远程监测系统 2、地下水质及水位远程监测系统,一、地下水资源远程监测系统,已知值：H-海拔测量值：L-放线值h-测量显示值 要求值：W-水位D-埋深D=H-W W=H-L+h 单 位：cm,H海拔,L 放 线 值,D埋深,h测量值,W水位,0,图一 地下水位的测量参数关系,水
2、位判断：,1、地下水位远程监测系统,系统构成 1）水位数据变送器 2）数据互联装置 3）计算机数据监控管理系统,一体式/分体式地下水位监测终端设备,终端设备有一体式和分体式终端设备，设备集数据采集、监测、远程通信多功能于一体，支持自报、应答工作模式，具有体积小、安装灵活方便、性能稳定、操作简单、成本低等特点，是一款高性价比的水资源自动监测系统的终端产品。结合完善的远程控制系统软件，可实现对地下水资源监测的科学化、现代化管理，是目前国内地下水监测建设的先进的系统解决方案。,主要功能1）动/静态水位判定；2）设置；3）采集；4）显示；5）存储；6）查询；7）远程通讯；8）远程更新；9）报警； 10
3、）数据补报； 11）定时； 12）扩展功能等,一体式地下水位监测终端设备,干电池供电,分体式地下水位监测终端设备由太阳能供电，全天实时远程监测，工作时间长，实现全天在线，并且安装灵活。,分体式地下水位监测终端设备,太阳能供电系统,基本技术参数,外形尺寸：直径2.9厘米，长度24厘米探头； 监测参数：水位、水温、气压； 通讯接口：数字接口/模拟量接口； 防水等级：IP68； 外壳材质：316L 不锈钢 / 镍涂层； 外接电源供电功能：有； 采样频率：远程设定，兼实时召测； 外部供电工作电压：4.8V 25V或220V交流供电； 量 程：1 300米大量程； 切换方式：外/ 内部电池自动切换 气压
4、补偿方式：通过气压计补偿 线缆有效拉力：30Kg 结构：一体化结构；小型化,技术参数,水位分辨率：3MFB； 水位测量精度：优于0.5FS； 电源反接保护：有 ； 长期稳定性：优于0.1FS ； 水位数字矫正功能：有； 温度测量分辨率：优于0.1； 探头工作温度范围： 20到 +80 ； 数据容量：65528 条记录 (含水位、水温）； 数据存储:双备份存储方式 ； 线缆长度：加固电缆； 输出数据内容：水位（压力）、温度； 功耗：平均0.01W 低功耗供电，超低功耗设计； 抗干扰防护措施：有，电源耐压2000V-5秒；,2、地下水质及水位远程在线监测系统,地下水质产品外观（地下水质常五项,常规
5、五项性能指标,1）实时、快速监视监测地下水质的变化情况、规律及变化趋势，综合评价地下水质状况； 2）实现地下水质监测从采集、传输、处理、计算、分析、输出、共享等全过程的数字化管理，融合环境监测、集成技术和预警，实现实时监测和应急指挥； 3）网络监控、数据通讯、数据采集传输、现场监测设备一体化，实现地下水质监测设备自动测量、自动传输数据、监控和网络化管理等功能 4）无需采水、药剂，系统集成传输系统多样化； 5）水质监测多参数集成标准模块化，并配置有独立的控制模块和软件，实现设备模块化。 6）根据实际需要选配监测参数模块，同一种模块，不同的监测仪器均可互换。调试、维护成本低，设备的可操作性和维护性
6、好。,功能,系统采用B/S架构，共划分为数据资源层、WEB支撑层、业务应用支撑层以及应用接入层（门户和应用）四个逻辑层，分别面向不同的问题域，从整体上表现为一个功能栈的结构，各个层之间通过相应的接口进行关联。在这几个层之外，通过构建安全体系，监控体系，质量服务等系统来保证系统的可维护性和稳定性。,地下水资源远程监测管理软件,系统架构图如下：,软件保存所有监测井的各种信息如监测井编号、经度、纬度、井口高程等信息，各个监测井的水位、温度、气压等每天的变化数据记录也保存在这个数据库中； 软件同时完成监测井信息的管理、用户及权限的管理、水位变送器(俗称探头)和数据传输设备的管理、水位及温度等采集数据的
7、管理、大量数据的查询和检索等； 监测井的信息主要包括：水文编号、设备编号、地下水类型、所处区域、井口高程、口径、经度、纬度、打井日期、井盖备注、通讯设备编号、探头编号、探头埋深、探头安装日期、通讯设备安装日期、探头电压报警值、通讯电压报警值、信号质量报警值等信息，同时所有井可以在GIS图层上显示出来。同时监测井可以分组管理，组用户使用软件时，便可以只对本井组的监测井进行管理； 用户和权限的管理包括用户的增加、删除、更名、属性更改、井组归属等功能,功能,数据接收,在线1383个监测点，在线率90%以上,监测站信息,数据分析,动静水位判定,单站水位监测图,单站水位变幅分析图,主要功能,主要功能,单
8、站同期对比图,多站同期对比图,主要功能,单站水位信息查询,区域平均水位统计,主要功能,多站水位信息对比查询,长期监测数据分析,监测井 从间隔两小时的采集的所有水位数据观察，该井间隔性上午抽水，抽水过后水位很快恢复到原来状态。 从日均水位观察，2011年3月15日日均水位为928.12米。从3月份起，短期内水位呈平稳状态小幅度变化；长期观测，水位呈缓慢的上升趋势，从2011年3月到2013年12月30日，水位上升了1.4米。,水位上升,长期监测数据分析,监测井 从间隔两小时的采集的所有水位数据观察，该井没有人为因素干扰，属于非使用中监测井，其水位一直在缓慢上升。 从日均水位观察，2011年5月4
9、日日均水位为700.36米，2011年12月30日日均水位为704.51米。水位长期呈上升趋势。,水位上升,长期监测数据分析,监测井 从间隔两小时的采集的水位数据观察，该井白天抽水，抽完水后，水位迅速回升到原来的值。 从日均水位观察，5月份-9月份，日均水位在平均水位上下波动，9月份后，不在该监测不再使用，日均水位变幅很小，无论是否处于使用状态，该井的水位整体呈平稳态势。从5月份水位1073.54米到12月份水位1073.51米，水位变化仅0.03米。,水位平稳,长期监测数据分析,监测井 从间隔两小时的采集的水位数据观察，该井水位平稳。 从日均水位观察，长期的水位变化非常平稳，从开始安装时水位
10、358.19米到2014年01月03日的水位358.17米，接近一年时间水位变化仅为0.02米。,水位平稳,长期监测数据分析,监测井 从间隔两小时的采集水位数据观察，该井抽水。 从日均水位观察，短期内水位变化幅度大，长期呈下降趋势，从开始安装水位为671.91米到2013年12月31日水位为671.06米，水位下降了0.85米。,水位下降,长期监测数据分析,监测井 从间隔两小时的采集水位数据观察，该井没有抽水迹象，水位呈小范围浮动。 从日均水位观察，水位呈V字型变化。5-6月份水位开始下降，8-9月份水位开始上升，由安装时水位715.56米到2013年12月31日716.80，缓慢回升了1.2
11、4米。,水位V字形变化,项目管理,分别在-30C和70C下保温2小时，测试设备耐低温与高温性能,电磁干扰测试将设备置于半电波暗室中进行EMC检测,传感器密封打压模拟深井,7X24小时不间断监测,出厂检测,出厂检测,安装调试,针对监测井情况复杂，情况不同，定制不同规格线缆及解决方案以确保合理、有效、准确的进行监测。,现场解决方案,主要特点 一,市场上常见传感器用于监测井后，出现的密封漏水等多种问题。,现有机井情况非常复杂，针对各种情况，定制不同规格线缆及解决方案。,基于现有监测井的各种解决方案,特制内含钢丝线缆,双屏蔽,双护套,丁腈橡胶,聚氨酯,三元乙丙橡胶,护套管及外钢丝加固,主要特点 二,现
12、有井情况非常复杂，针对各种情况，定制不同规格线缆及解决方案。,基于现有监测井的各种解决方案,主要特点 二,双层防破损线缆测试,0.7MPa水压，7*24小时实验，严格测试后，保证传感器质量。,基于现有监测井的各种解决方案,主要特点 二,现有机井情况非常复杂，针对各种情况，定制不同规格线缆及解决方案。,基于现有监测井的各种解决方案,主要特点 二,7*24小时后测试,服务本土化及售后个性化,服务本土化,服务本土化及售后个性化,售后个性化,针对客户的需求，制定个性化售后服务。,水位水质在线远程监测系统通过信息化和自动化方式快速准确的掌握江、河、湖、海、地下水和水库等监测点的监测数据，及时、准确的分析
13、数据，掌握水体变化状况，推测水体变化趋势，为实现水资源监测的科学化、现代化管理提供先进有效的系统解决方案。,二、水库河道水位水质在线监测系统,1、系统功能,该单元主要完成系统的综合信息管理工作，主要包含环境在线自动监控平台软件、WEB发布软件、数据库软件、子站数据接入软件、硬件服务器、网络设备等,该设备主要完成水循环检测以及系统的数据采集、处理、存储、传输等工作。包括水质预处理、分析以及控制；数据有线或无线传输设备，现场图像监控，并针对水库水质监测增加了水库库容量实时上报等。,WEB发布管理功能：基于WEB的发布管理系统和数字化地图GIS，发布信息可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件
14、。客户端零维护，成本低，系统的扩展容易。 可通过手机随时随地访问终端设备。 远程传输模式：有线模式(RS485、以太网)和无线模式(GSM、GPRS)。 设备监测参数范围广：可监测参数有水质常五项和COD等水情，雨情，水库安全预警等；接入设备的传感器接口有420ma电流信号12路，05V电压信号4路，RS232/485接口4路。 操作权限管理功能：定义不同的操作用户有不同的操作权限，实现用户分级管理。 系统设备状态自动检测功能：系统具备设备状态自动检测功能，控制中心将可收到系统各个重要部分的相关设备信息，方便了系统设备的日常维护。 数据信息管理：建立、使用和维护的专用数据库。,二、水库河道水位
15、水质在线监测系统,常规五项性能指标,可扩展化学需氧量COD、总磷TP、总氮TN、氨氮NH3-N等参数。,2、性能指标,3、系统结构,水质监测信息接收系统,1、采样点位置选择： 1）不允许安装点：进水洞、排水洞、死水区、急流漩涡、水草丛生区、腐败性物质和废渣、垃圾堆积区及坝体。远离上述位置100米左右。 2）合理安装点：水流相对平稳、水面宽阔、无急流处采样。力求采得具有代表性的水样，能够比较真实地反映水体水质的基本情况。 2、现场防冻防热（防晒） 3、现场电源 4、设备具有三防（防潮、防腐、防漏电）,4、设备水库安装要求,实施方案,橡胶软管,钢管,浮船的固定,双锚固定+岸边施加缆绳牵引，以保护水
16、下电缆。,信息管理系统软件及设备安装应用现场,5、项目应用,7、产品已进入批量化生产,本系统适用于明渠、暗渠、管道、地下水取用水的各类取用水户水资源计量监测。 取用水计量在线监测系统针对目前水资源取用水过程存在的各种计量问题，将采用智能水表、电磁流量计、雷达流量计、超声波流量计等各种智能计量仪表，结合计算机、网络通信及传感器等集成技术，对取用水用户实施水量自动监控。 系统实现实时在线监测、数据统计、查询、取水计划管理与控制，从而实现最严格的水资源管理制度提供技术支撑，促进水资源可持续利用和节约用水。,三、取用水计量在线监测系统,1、系统组成：,1）监控中心： 硬件：服务器、数据专线、路由器等。
17、 软件：操作系统软件、数据库软件、水资源取水计量在线、 监测系统软件、防火墙软件； 2）通信网络：中国移动/联通GPRS无线网络或有限网络。 终端设备：遥测终端。 测量设备：智能水表、流量计、水位计等。,3）系统功能,该系统由多个子系统组成,可并入水资源信息化管理系统。 系统功能模块化设计，满足不同客户需求。 中心监控与管理软件采用B/S结构，支持局域网和INTERNET网上浏览、操作。 被授权用户可在网络上查询水量、水质、设备状态等数据。 支持本公司水资源测控终端，兼容其他厂家测控终端。 系统支持主动问询和主动上报方式，上报时间间隔可设置。 系统支持省、市、区县三级管理模式。 系统支持设备管
18、理、收费管理、设备参数远程设置。 系统支持GIS地理信息系统。 系统支持IC卡售水。 系统支持监测、报警、操作等所有数据的存储、记录、统计、分析、对比输出。 根据用户不同，系统权限不同。,4）系统特点,技术先进：该系统集计算机技术、软件技术、IC卡技术、GPRS通信技术、测控技术、计量技术于一体，国内处于先进水平。 稳定可靠：系统专为水文水资源部门设计，专业性强，在全国已批量使用，具有很高的可靠性。 实用性强：水文水资源部门可实时掌控水资源状况，加强水资源费回收力度，合理调度使用水资源。 灵活性好：兼容不同的需求选择软件功能模块、测控终端、计量测量设备。,A、外夹式超声波流量计（OCP-1）
19、外夹式超声波流量计是以“速度差法”为原理测量封闭圆管内液体流量的仪表。由转换器和外夹式传感器两部分组成。仪表采用了先进的多脉冲技术、信号数字处理技术及纠错技术，使仪表更适应工业现场环境。 特点 0.5%线性度、0.2%重复性 全中文显示或英文显示，结构紧凑、坚固、国际先进的压铸铝机壳 低电压多脉冲平衡发射、接收4-20mA、OCT（累计脉冲、频率）、继电器输出，可接5路4-20mA电流信号（如：温度、压力、液位等 防非操作人员误动的密码锁保护,5）流量计,技术参数,测量原理：超声波传播时差原理。双CPU并行工作，4字节浮点运算。测量周期500ms每秒2次； 信号输入：可输入5路电流信号，精度0
20、.1%。（如：温度、压力、液位等信号），信号输出：电流输出：4-20mA或0-20mA等，阻抗0-1K，浮空，精度0.1%； 频率信号：129999Hz之间任选OCT输出 脉冲信号：正、负、净流量及热量累计脉冲，继电器及OCT输出； 报警信号：继电器及OCT输出，近20种源信号可选； 通讯接口：全功能RS232串行接口，可选配RS485或CAN总线方式； 其他功能：流量日、月、年累积功能；上断电时间、流量管理功能； 故障自诊断功能； 遥控网络工作方式；,电缆长度：SYY75屏蔽型电缆，单根可以加长至500米； 管道材质：钢、不锈钢、铸铁、水泥管、PVC、铝、铜等一切质地密致管道，允许有衬里直
21、管 段：上游10D，下游5D，距泵出口30D（D是指管径）； 测量介质：水、海水、食用油、原油、酸碱液、啤酒等能传导声波的均匀液体； 介质温度：-30150； 通径范围：DN15DN6000 ； 流速范围：032m/s ； 测量精度：优于1%（是国内为数不多能达到此精度的超声波流量计）； 电 源：AC220V或DC8-36V或AC7-30V ； 功 耗：小于2W（国内同种机型中功耗最小）； 重 量：3Kg；,三、取用水计量在线监测系统,B、插入式超声波流量计(POC-1) 插入式超声热量表是利用超声流量传感器和温度传感器测量供水流量及 供、回水温度差，进而测量及显示水流经热交换系统所释放或吸收
22、的热 量的仪表。插入式超声热量表是利用超声流量传感器和温度传感器测量 供水流量及供、回水温度差，进而测量及显示水流经热交换系统所释放 或吸收的热量的仪表。,三、取用水计量在线监测系统,技术参数 公称直径（mm）：DN100DN250 温度范围（）：4130（超出此范围，订货时提出） 最大允许工作压力（MPa）：1.6（超出此范围，订货时提出） 准确度：2级 流速测量范围（m/s）：0.095.00 工作电源：AC220V15，50Hz 功耗（W）：10 通讯类型：RS-485、420mA、累积脉冲,三、取用水计量在线监测系统,系统采用B/S架构，共划分为数据资源层、WEB支撑层、业务应用支撑层
23、以及应用接入层（门户和应用）四个逻辑层，分别面向不同的问题域，从整体上表现为一个功能栈的结构，各个层之间通过相应的接口进行关联。在这几个层之外，通过构建安全体系，监控体系，质量服务等系统来保证系统的可维护性和稳定性。,取用水计量远程监测管理软件,系统架构图如下：,三、取用水计量在线监测系统,四、流域流量在线监测系统,测得断面某一点处的流速及断面水位和渠底泥位后，根据断面垂线流速分布 规律测点位置、测点流速和水深值，得到流速测点所在垂线的平均流速，根据垂 线平均流速的横向分布规律得到各部分中垂线平均流速，各分区的平均流速由分 区中垂线平均流速代替，求得各分区流量后求和得断面总流量。,A、雷达水位
24、测量,无线终端采集器将流量、水位和雨量信号，通过GPRS通信方式将信号上传给监控中心，实现对流量、水位和雨量的远程监测和成果输出。 利用历史数据，确定水位与流量的关系曲线，则只需获取水位信息就可推算流量,（1）雷达频率：26GHz （2）发射角：110 （3）流速测量范围： 0.38m/s （4）精度：5% （5）工作温度：-4060,四、流域流量在线监测系统, 兼容性强，可并入应用行业的信息化系统。 7寸触摸液晶屏，友好的人机界面。 具有终端和控制中心软件双向通讯功能，可通过控制中心软件对终端设备进行相关参数设置。 具有8路数据采集通道，可根据需要增加传感器。 具有智能化的传感器寿命延长功能
25、。 具有市电和太阳能互补供电方式。 具有现场视频图像采集功能。 具有实时预警预报功能，可将报警信息通过短信发送指定手机。,四、流域流量在线监测系统,内部存储：4M bit（5万条历史数据）； 自报间隔：1分钟240分钟连续可调； 通讯方式：RS232，RS485，USB，SMS，GPRS等可选； 供电方式：太阳能、直流、交流可选； 主机工作环境：-4060； 平均功耗：2瓦;时钟精度：实时更新;平均无故障时间：不小于2000小时;,性能指标,平板型闸门,圆弧型闸门,五、灌区渠系自动化控制计量闸门系统,控制系统及操作界面V1.0,安装完成效果图,控制系统及操作界面V2.0,五、灌区渠系自动化控制计量闸门系统,WaterMeter-1200*1500 直板型闸门安装,五、灌区渠系自动化控制计量闸门系统,WaterMeter-1200*1500 圆弧型闸门安装,五、灌区渠系自动化控制计量闸门系统,智慧水务部分成功案例,以上产品部分的典型案例：山西大中型水库水质水位监测系统（汾河水库、漳泽水库、后河水库等共65个水库） 漳泽水库用水计量远程监测系统 山西省省控地下水远程监测系统（1350个点） 灌区渠系自动化控制计量闸门系统（清徐、运城等5个灌溉区）,结束,THANK YOU,
