1. 方案背景

　　河道水位监测系统对河流的水雨情进行全天候在线监测，对山洪灾害防治区内流域面积超过100km2，且河流沿岸为县、乡镇政府所在地或人口密集区、重要工矿企业和基础设施的山洪灾害严重的区域，在山洪易发溪河两岸的乡镇上游控制段新建自动水位雨量站;监测中心应用软件对相关数据进行快速的分析和处理，并无缝对接山洪灾害预警信息发布平台。

　　河道水位监测系统是实时掌握河道水情变化，科学预警洪涝灾害、提升防汛指挥能力、降低雨洪灾害损失的重要手段。河道水位监测系统的应用，大大提高了该市的防汛信息化水平、提升了防汛决策和指挥能力。

2. 系统组成

　2.1. 系统架构

　　监测数据通过GSM/GPRS传输信道自动发送到省防汛通讯平台。系统实现远程监控，提高了监测的及时性与准确性，保障了系统安全可靠的运行和防汛水位预报预警;云平台和手机软件，方便了基层水管人员使用操作，提高了工作效率和质量。

系统主要由水情监测站、通信网络和监测中心三部分组成

　2.1.1. 水情监测站

　2.1.1.1. 雷达水位计

　　雷达水位计实现河道连续精确的水位监测。采用一体化集成结构，简洁、轻便、安装和调试便利，兼具防水防雷抗震抗腐蚀能力，能适用于各种极端天气环境。对水位计的技术要求是：

　　a、测量范围：55米

　　b、发射频率：24~26GHz

　　c、测量分辨率：1mm

　　d、测量精度：±5mm

　　e、发射角：10°

　　f、天线类型：80mm平面阵列天线

　　g、通信接口：RS485(Modbus)

　　h、工作电压：DC 12V

　　i、防护等级：IP68

　2.1.1.2. 遥测终端

　　现场水位遥测站可定时自报或按设定的条件主动上传数据，自动响应中心站召测指令上传数据。现场全中文显示水雨情数据，包括当前数据、历史数据、系统信息。具有记录功能，可按设定的要求，记录各类数据。大容量数据固态存储，可由中心站远端调用或现场读取。对终端的技术要求是：

　　a、现场手动设置各种运行模式和参数

　　b、接受中心站远程设置和控制指令

　　c、实时时钟自动校对和调整功能

　　d、可连接多种传感器，包括水位计、雨量计、风向风速仪等各种水文、气象传感器

　　e、支持多种通信方式，如GSM短信、GPRS/CDMA、北斗卫星等

　　f、支持多组串行接口，包括4组RS232接口，2组RS485接口

　　g、支持可控电源输出，包括1组5V/1A、1组12V/5A和2组12V/1A输出接口

　　h、太阳能供电，保证在无人值守条件下的长期稳定运行，内置太阳能控制模块

　　i、须取得国家工业产品生产许可证

　　j、工作电压：DC 12V

　　k、通信协议：支持SL651水文协议

　　l、值守功耗：小于等于0.7mA(电池电压12V时)

　　m、工作电流：小于等于6mA(不含通信)

　2.1.1.3. 无线通信模块

　　提供TCP/IP之上的无线数据传输通道，实现遥测终端和中心控制系统间的数据无线传输，轻松完成现场设备的远程数据采集和控制。对无线通信模块的技术要求是：

　　a、协议：支持TCP、UDP网络协议;

　　b、GPRS网络传输速率：上行：最大42.8kbps;下行：最大85.6kbps;

　　c、工作电压：DC 12V;

　　d、数据接口：RS232/RS485;

　　e、工作温度：-30℃～75℃;

　2.1.1.4. 蓄电池

　　自动遥测站采用12V蓄电池供电，对电源的设计要求是：

　　a、电压：允许变幅-10%～+20%;

　　b、电流：发射机功率5W(GSM)时，应能瞬间提供3A电流;

　　c、容量：全部由电池供电时，应能保证设备连续工作30天以上，用太阳能浮充蓄电池供电，应保证设备能长期可靠工作。

　2.1.1.5. 太阳能板

　　硅太阳能电池是将光能直接转换成电能的半导体器件，具有体积小、可靠性高、寿命长、无环境污染、使用维护方便等特点。它可以单独使用，也可以多个连接起来组成方阵使用，与蓄电池配合可作为直流电源连续使用。

　　遥测站太阳能电源系统的设计，由于无人看守，且要求连续不间断供电，考虑计算负载的日用电量、太阳能电池修正系数(考虑灰尘、气候、蓄电池特性)等方面的影响，采用不小于20W的太阳能电池板。

　2.1.2. 通信网络

　　利用GPRS/GSM(或CDMA、4G、光纤)网络将现场数据信息实时发送给监测中心。

　2.1.3. 监测中心

　　监测中心服务器布设“灌溉渠道水位监测系统”软件，接收、存储、展示、分析相关数据和信息。

　　“山洪灾害水位监测系统”软件将监测结果以直观的方式在WEB端、移动端进行展示，供用户实时了解水位、流量、雨量等信息，并可对历史数据进行查询、统计、分析。

3. 站点安装

　3.1. 配套土建设施

　3.1.1. 土建的基本任务

　　土建的基本任务是为系统设备提供必须的工作环境。土建的基本任务包括下列内容：

　　a、立杆支架的建设;

　　b、避雷针和接地网的建设。

　3.1.2. 对土建的基本要求

　　a、测站站址选择应首先满足水文情报的需要，同时要照顾到通信条件，交通条件以及管理和维护条件;

　　b、测站站址应选在规定的洪水淹没标准线以上，并避开泥石流和地基塌陷危险的地点;

　　c、设备地网和避雷地网分开建设，两地网相距5m以上，也可以在地下设备接地体作避雷接地体连在一起。两接地体是否相连，应根据当地具体条件确定;

　　d、立杆要满足最大水位变化范围，立杆要求结构牢固、防冲;

　3.1.3. 避雷针和接地网的建设要求

　　a、天线塔(杆)上均应装设避雷针，避雷针与地网焊接牢靠。

　　b、天线体应与避雷针引线绝缘。

　　c、避雷针的最高点应比天线最高点高出3～5m以上。

　　d、避雷针的保护范围为35°～45°角锥体。

4. 系统特点

　4.1. 一体化服务

　　一体化软、硬件解决方案，提供从数据监测、传输、处理、整编、存储、分析、展现服务到业务应用的一系列规范化全流程服务。

　4.2. 一体化监测站

　　一体化监测站，可靠性高，安装简单，无需分段串接，可方便实现大量程 ，无需集成，安装方便，成本优廉。防尘、防水、防雷，可适应野外阴雨潮湿等恶劣工作环境。

　4.3. 多样通信方式

　　系统支持2G/3G/4G/5G移动通讯、短信报警、北斗卫星等多种通讯传输方式。各级监测中心可分别与被授权管理的监测点进行通讯。

　4.4. 报警联动

　　水位、降雨量等数据超过告警上限时，监测点主动向上级告警。

　4.5. 分级管理

　　雷达水位监测数据便捷接入平台，具有数据分级管理功能，监测点管理等功能，平台即时查看设备监测数据和运行状态，轻松实现设备远程监控管理;快速部署上线，弹性可扩展，实现通用化和定制化业务应用。

　4.6. 供电形式灵活

　　根据现场情况，可灵活选用市电、太阳能、电池等方式为设备供电。