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多普勒传感器监测装置,实时感知湖泊水质变化

   日期:2019-12-16    
核心提示:湖泊水环境实时监测网络系统

湖泊水环境实时监测网络系统

摘要

湖泊水资源是现今非常重要的淡水资源,关系周边大城市用水安全。因此,实时监控湖泊的水质状况是必要的。随着科技的发展,早期的人工监测已经基本被淘汰,人工监测不但成本高,而且对于大型湖泊来说效率低下。相对于人工检测,利用现代手段的自动监测系统优势极其明显。自动监测系统通过在湖泊周围和水面防放置传感器监测装置,实时感知水质变化,通过无线电装置把数据传送到邻近基站进行初步处理,再通过电缆把初步处理得数据传送到几公里外的工作站,然后通过计算机做最终处理与分析后发布到显示装置上,达到实时监测的目的。

关键词 :实时监控 人工监测 自动监测 传感器 传送

自动监测网络系统设计

需要监测的水文参数:水体温度、水体盐度、水体PH值、湖泊水位、水面风速与风向、水面温度等。

DX-LSX-1多普勒超声波设备(可以水位 水速 水温 流量一体监测的,精度全国最高可达1%)

DX-LSX-1多普勒超声波流量计是是利用声波在流体中传播的多普勒效应,通过测定流体中运动粒子散射声波的多普勒频移,即可得到流体的速度,结合内置压力式水位计,利用速度面积法,即可测量液体的流量。适合于明渠、河道及难以建造标准断面的流速流量测量以及于各种满管和非满管明渠流速流量测量。

产品特点

●所有功能集于一身的设计,同时测量平均流速、水深、水温

●采用速度面积法测流,无水头损失,不需建设标准堰槽。

●采用超声波多普勒原理测流速流量,测量精度高,起始速度低。

●无机械转子结构,对水流状态无影响,测量更精准。

●自带温度传感器,可用于补偿水温对声速的影响。

●可测量瞬时流量和累积流量。

●采用频域多普勒分析算法,数据稳定可靠,实时性强。

●安装简单,不需辅助工程设施

产品应用

●渠道、河道、下水道、排水管网等的各种满管与非满管场景的流量计量

测量原理

DX- LSX- 1多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应,探头斜向上发出一束超声波,超声波在流体中传播,流体中会含有气泡或者颗粒等杂质(可以认为流体中的杂质和水流的速度一致),当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf, 多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。

水质ph值

德希科技pH传感器,采用工业在线电极,内置温度传感器,可以自动温度补偿,适合在线长期监测环境使用。传感器采用RS485输出,支持Modbus,可在无控制器的情况下实现组网和系统集成。

量程:0-14 pH

精度:0.1pH

0~50 ℃;IP68防护,水深10米以内

内置温度传感器,自动温度补偿

数字传感器,支持RS-485, MODBUS协议

采用高性能工业在线电极,可长时间稳定工作

NHFS45 风速传感器

本风速传感器采用抗紫外的塑质材料制作的风杯,具有重量轻,起动扭距小,惯性低,能真实反应风速信息。截光盘采用高密度截光盘,可提高脉冲输出的频率值,更适于高精度的测量。被广泛应用于气象、海洋、环境、农业、林业、水利、电力、科研等领域。

量 程 A 量程:0~32.4 m/s B 量程:0~60 m/s

精 确 度 ±0.02V+0.3

分 辨 率 0.1m/s

启动风力 0.2~0.4 m/s

输出信号 0~5V 4~20mA 脉冲 RS485

航空插座 3 芯 3 芯 3 芯 4 芯

计算公式风速值=(输出电压(V)/5)×量程风速值=(输出电流(mA)-4)/16×量程

输出信号:脉冲(每个脉冲对应 0.1m/s)

NHFX46 风向传感器

本风向传感器采用抗紫外的塑质材料制作的风杯,具有重量轻,起动扭距小,惯性低,能真实反应风向信息。可测量室外环境中的风向。被广泛应用于气象、海洋、环境、农业、林业、水利、电力、科研等领域。

量 程 A 量程:0~359 度

精 确 度 ±3 度

分 辨 率 1 度

启动风力 0.2~0.4 m/s

输出信号 0~5V 4~20mA RS485

航空插座 3 芯 3 芯 4 芯

计算公式 风向值=输出电压/5V×359

风向值=(输出电流-4mA)/16×359

通信协议:Modbus-RTU

工作电压 默认 5V可定制其它工作电压7~24VDC7~24VDC可定制 5V

工作湿度 0

实时监测数据

DX-RTU-1遥测终端机是为满足水利水情行业遥测对多通信信道,大容量数据存储的要求而设计的新型遥测终端设备。它以高性能低功耗微控制器为核心,具有多个传感器接口和多个通信接口,是集数据采集、显示、存储、通信和远程管理等功能于一体的智能遥测数字终端设备。

产品特点

●符合《SL651-2014 水文监测数据通信规约》,特殊场合可根据客户要求进行协议定制。

●支持同时向多个站点发送报文。

●支持多种工作模式(包括自报式、查询/应答式、兼容式等),最大限度降低功耗。

●内嵌GPRS/CDMA模块,实现采集、控制、无线传输于一体。

●支持水位计,雨量计,工业摄像头,流量计、水质传感器、风速风向传感器等接口。

●超低待机功耗:1mA@12V。

●内置大容量存储空间,支持USB本地数据导出功能。

●支持远程升级,配置,维护。

●可自由设置传感器采集周期。

●可同时支持有线网络和无线网络。

●现场可通过手机无线连接设备,调试人员只需通过web即可对设备进行配置和状态查看。

●支持短信数据上传,数据预警功能,可根据用户需求设置短信内容。

●采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块,以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台,宽温设计,耐高低温,耐强电磁干扰。适用于各种恶劣的现场。采用完备的系统保护机制和防掉线机制,保证终端永远在线。

产品应用

●可广泛应用于各种水利信息化建设领域,如水文、水资源、水环境、水污染、山洪灾害、水库安全、大坝安全的远程测控领域。

系统结构和工作原理

本系统主要由XX湖泊水环境监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成,利用前端设备监测、数据远传通讯和中心系统软件平台来实现。采集数据,使监测中心通过简单而又经济的计量手段,实现对整个地区监测点数据进行监测并分析,进而实现良好的社会效益和经济效益。

系统功能与特点

(1)数据实时监测查询:自动实时采集监测点的水体温度、水体盐度、水体PH值、水体有害金属元素浓度、化学物质含量、水体浮游生物数量、湖泊水位、水面风速与风向、水面温度与湿度等数据,实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性。(2)报警信息主动上报:监测数据异常、超限、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心。(3)历史数据:历史数据的存储,实现数据挖掘,为工作决策提供强力支撑。(4)地图功能:每个监测点的信息可以在地图上显示出来。(5)统计分析:配合水环境监测的建立,实现各监测点的数据统计、做出日周月年报表、曲线、柱状图等。

远程访问:通过互联网可了解各个监控点运转情况,获取实时在线监测数据。 分类汇总统计各种报警及故障信息形成日志,通过系统日志能分析数据的准确性,有效性,同时还可以全面了解在线监测设备的运行状况,便于系统的管理和维护

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