一、建设背景

　　流量监测系统，能够对断面流速、流向、水位等进行24小时连续在线监测，并能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量，实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能，将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到XX省水文接收中心。

二、系统构成

　　流量监测站以声学多普勒流速剖面仪器及遥测终端(RTU)为核心，测站部分由声学多普勒流速剖面仪主机、气泡水位计、遥测终端、通信模块(4G通信模块+北斗通信模块)、太阳能电池板(含充电控制器)、蓄电池、一体化机箱及安装支架组成。其中声学多普勒流速剖面仪主机用于测量流量;气泡水位计用于测量水位;遥测终端(RTU)用于采集数据;通信模块(4G通信模块+北斗通信模块)用于发送数据;太阳能电池板(含充电控制器)、蓄电池组成太阳能供电系统用于给系统供电。

雷达流量监测站点

三、通信设计

　　目前水利水文监测常用的通信方式分为三种：有线传输、无线传输和人工录入。无线传输主要有运营商无线(3G/4G/GPRS/GSM)、超短波VHF、卫星、远距离微波等。有线通信主要有光纤、局域网和有线PSTN等。目前常用的通讯方式主要为GPRS/3G/4G、北斗卫星通讯、超短波、局域网和光纤，各种通讯方式优缺点如下：

　　(1)、GPRS/3G/4G通信

　　优点：资源利用率高、传输速率快、接入时间短、无须为专网维护支付费用。

　　缺点：受运营商提供的网络的范围限制。3G/4G覆盖范围小，资费昂贵。

　　适用范围：运营商提供的网络有覆盖的范围均适用。

　　(2)、北斗卫星通信

　　优点：系统覆盖范围广、没有通信盲区、信息加密传输安全。

　　缺点：由于是卫星通信，资费相比其它通信方式相对较高。

　　适用范围：通讯终端上方无遮挡的室外环境均适用。

　　(3)、超短波通信

　　优点：专网方案，没有来自公网应用的限制，且没有使用费用;信道稳定、基本不受天气影响;技术成熟，设备简单且易于配套，建设周期短;实时性高;功耗小。

　　缺点：视距通信，且受地形限制，在山地通信较远时需设置中继站。信道需要自主维护，维护成本较高。

　　适用范围：适于电信公网未覆盖的地区，或己覆盖但可靠性较差的地区。适于平原和起伏不大的小山区和丘陵地区。中心站与遥测遥控站距离在一定有限范围内。

　　(4)、局域网

　　优点：灵活方便地实现线路的变更和重组、高可靠性和可管理性，管理维护费用低。

　　缺点：不适用于室外环境。

　　适用范围：主要用于室内办公环境组网。

　　(5)、光纤

　　优点：高传输速率、极长传输距离、信号稳定、保真度高、频带宽等特点。

　　缺点：投资高，需要整套的光电转换设备，维修成本也比较高，维修起来比较麻烦。

　　适用范围：广泛应用于各行业，无特殊的环境要求，各种环境条件下均能设计出最适宜的通信网络。

　　本次项目根据现场实际情况，监测站点采用4G通信+北斗通信双障保方式进行数据传输通信。

四、供电设计

　　鉴于本次监测站点附近无法取到220V市电，因此本次站点供电设计采用太阳能加蓄电池方式进行供电，根据设备功耗选取40W太阳能电池板和100AH蓄电池，保证电源安全可靠。

五、 主要设备参数

1 雷达流量计 SCWF08-F

      雷达流量计 SCWF08-F 是一款基于微波技术的全自动雷达流量计，它采用先进的K波段平面雷达技术，通过非接触的方式测量水体的流速、水位和流量;可用于河道、灌渠、地下排水管网、防汛预警等场合进行非接触式流量测量，可有效地监控水位流速流量变化状态，为监测单位提供准确的流量信息。

产品特点：

1、非接触式测量，结合断面参数计算流量，不受风、温度、雾霾、泥沙、漂浮物等影响

2、适用于多种测量条件，可以输出流速、水位、流量的测量数据

3、流速和水位采用平面阵列雷达天线，设备体积小巧，安装方便

4、方便的配置软件，可以根据实际需要对参数进行方便的配置，以适应不同的使用条件

2 雷达水位计 SCSW08-FM

      调频雷达水位计 SCW08-FM 是新一代雷达水位计，实现连续精确的水位（液位）监测。产品采用一体化集成结构，简洁、轻便、安装和调试极为便利，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，适用于水库、蓄水池、污水池（渠）等露天水渠的水位探测。

产品特点：

1、全封闭 IP68 防护设计带水平指示器和防雷功能

2、配备万向节安装支架，适于各种野外环境

3、轻便、紧凑使用简单，无惧水珠雨露、蜘蛛网、尘土等野外生态的干扰

3 气泡式水位计 SCSW07

     气泡式水位计 SCSW07 是新一代高精度智能型水位计，实现连续精确的水位（液位）监测，尤其是无井水位测量最理想的水位监测仪器。气泡式水位计具有安装维护方便、高可靠性、非接触测量、兼容性高等显著优点。适用于江河、湖泊、水库、地下水、湿地、水闸等自然水域水位监测。

产品特点：

1、所有部件位于水上，不存在密封、进水问题，维护量小

2、瞬间加压测量，无时漂、零漂缺陷

3、环境要求低，土建工程量小，冬季结冰期可使用

4 遥测终端机 SCS502

      通用遥测终端机 SCS502系列产品，集水文、环保监测数据采集与2G/3G/4G/Ethernet/NB-IoT/LoRa等通信功能于一体，支持水文/水资源/环保HJ212/TCP Modbus/MQTT等通信规约，实现环境数据的采集、存储、显示、控制、报警及传输等综合功能。

产品特点：

1、超10年项目现场考验，运行稳定可靠

2、支持多种通信方式，支持主备信道自动切换

3、接口丰富，支持多种传感数据采集

4、原厂生产：具备工业生产许可证，通过水利部测评