【正文】 到中心站，響應(yīng)中心站的各類控制指令。4GSM短信報(bào)警模塊給用戶發(fā)送各類短信報(bào)警信息5充電控制器控制蓄電池的充放電6電源接口板轉(zhuǎn)換集成太陽能電池板充電電路、蓄電池供電電路及系統(tǒng)供電電路。第2部分 雷達(dá)測(cè)速控制部分7直流伺服電機(jī)響應(yīng)系統(tǒng)控制器的指令，按設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪正轉(zhuǎn)、反正和停止；8雷達(dá)波測(cè)速探頭水面流速測(cè)驗(yàn)主機(jī)9溫度傳感器采集室外環(huán)境溫度10振動(dòng)傳感器采集橫臂末端振動(dòng)幅度和頻率第3部分 視頻采集控制部分113G視頻服務(wù)器控制視頻監(jiān)控?cái)z像頭，采集視頻數(shù)據(jù)；實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的3G遠(yuǎn)程傳輸；視頻數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)，可連續(xù)存儲(chǔ)10天以上的視頻數(shù)據(jù)；控制無線傳輸設(shè)備，將視頻監(jiān)控圖像等數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到中心站；12視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)13存儲(chǔ)硬盤存儲(chǔ)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)14鉛酸免維護(hù)蓄電池給視頻監(jiān)控系統(tǒng)供電15太陽能電池板用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)蓄電池的充電16視頻監(jiān)控計(jì)算機(jī)用于遠(yuǎn)程查看視頻圖像，接收、存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)第4部分 系統(tǒng)供電部分17蓄電池給系統(tǒng)供電18蓄電池箱安裝蓄電池，防潮、防塵、防蟲等19太陽能電池板給蓄電池充電第5部分 中心站數(shù)據(jù)接收計(jì)算機(jī)及軟件20測(cè)流計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)定時(shí)接收水位、水面流速數(shù)據(jù)，根據(jù)模型計(jì)算流量；將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于查詢，生成報(bào)表；21軟件采集水位數(shù)據(jù)，根據(jù)水位面積關(guān)系計(jì)算過水面積；采集流速數(shù)據(jù)，根據(jù)流速關(guān)系模型計(jì)算流量；實(shí)時(shí)全斷面流速流量測(cè)驗(yàn)；水位、流量歷史數(shù)據(jù)查詢及形成規(guī)范報(bào)表；解析固態(tài)存儲(chǔ)的流速數(shù)據(jù)，人工輸入對(duì)應(yīng)時(shí)間的水位值后，可重新計(jì)算生成流量數(shù)據(jù)；保存每日系統(tǒng)工作狀態(tài)形成日志文件；數(shù)據(jù)保存入數(shù)據(jù)庫(kù)；形成報(bào)表打印文檔；在試驗(yàn)比測(cè)階段，接收的水面流速數(shù)據(jù)和水位、時(shí)間、工作狀態(tài)參數(shù)等中間過程數(shù)據(jù)都保存在工作日志文件或臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便以后調(diào)出分析研究和查詢；系統(tǒng)控制器主要功能及技術(shù)要求1）、系統(tǒng)控制器需有靈活的參數(shù)設(shè)置以滿足各類測(cè)流模式的需求；2）、系統(tǒng)控制器具有控制直流伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車功能。系統(tǒng)控制器具有采集傾斜計(jì)信號(hào)功能，以判斷雷達(dá)測(cè)速探頭是否旋轉(zhuǎn)角度到位；3）、系統(tǒng)控制器可將測(cè)量的水位、流速數(shù)據(jù)通過無線通訊模塊發(fā)送到中心站測(cè)流計(jì)算機(jī)，并將數(shù)據(jù)保存在自帶的固態(tài)存貯器上 ，自帶的固態(tài)存貯器滿足保存12個(gè)月的水位和流速數(shù)據(jù)，當(dāng)中心站測(cè)流計(jì)算機(jī)沒有開機(jī)時(shí)，采集的數(shù)據(jù)先暫存在系統(tǒng)控制器自帶的固態(tài)存貯器上，當(dāng)中心站計(jì)算機(jī)開機(jī)后，可自動(dòng)將沒有接收的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程下載回中心站計(jì)算機(jī)。4)、系統(tǒng)控制器具有通過RS485信道采集雷達(dá)水面流速、傾斜計(jì)的傾斜角度、室外環(huán)境溫度、振動(dòng)傳感器的振幅和頻率等數(shù)據(jù)功能；5)、系統(tǒng)控制器具有通過并口采集機(jī)械編碼雷達(dá)水位計(jì)的水位數(shù)據(jù)，具有通過模擬量接口、RS232接口采集氣泡水位計(jì)或雷達(dá)水位計(jì)的水位數(shù)據(jù)功能；6)、系統(tǒng)控制器具有采集蓄電池工作電壓等工況參數(shù)功能；7）、系統(tǒng)控制器具有各類報(bào)警信息通過GSM模塊短信報(bào)警功能；8）、系統(tǒng)控制器具有將接收到的水面流速數(shù)據(jù)和水位數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性判別和處理功能；9）、系統(tǒng)控制器具有液晶界面顯示當(dāng)前水位、流速、雷達(dá)波測(cè)速探頭傾斜角度、當(dāng)前起點(diǎn)距位置、蓄電池供電電壓等參數(shù)功能；10)、系統(tǒng)控制器具有橫臂振幅或頻率超范圍停測(cè)功能，當(dāng)橫臂振幅或頻率恢復(fù)后，自動(dòng)開始水面流速的測(cè)量；11)、系統(tǒng)控制器具有超低水位、環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度的停測(cè)功能，當(dāng)水位和溫度恢復(fù)后，自動(dòng)恢復(fù)為正常工作狀態(tài)；12)、系統(tǒng)控制器具有接收遠(yuǎn)程校時(shí)功能；13)、蓄電池和太陽能板供電系統(tǒng)保證整個(gè)系統(tǒng)在連續(xù)30天陰天的情況下仍能正常工作；控制系統(tǒng)的功能及技術(shù)要求1）、雷達(dá)探頭旋轉(zhuǎn)角度控制系統(tǒng)應(yīng)響應(yīng)系統(tǒng)控制器旋轉(zhuǎn)控制指令功能，可根據(jù)輸出脈沖信號(hào)按指定角度旋轉(zhuǎn)，并有超過設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警；2）、控制系統(tǒng)應(yīng)有防雷和抗電磁干擾措施；3）、只有在需要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)力電源才接通，平時(shí)保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；4）、系統(tǒng)控制器處于長(zhǎng)期通電工作狀態(tài)，應(yīng)能抗強(qiáng)電磁干擾。溫度在5℃至65℃、濕度在0％至95％、電壓在177。25％的范圍內(nèi)該單元應(yīng)能正常且高穩(wěn)定的工作。要求MTBF≥40000h。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能及技術(shù)要求由于遙測(cè)站點(diǎn)長(zhǎng)期在無人值守的情況下運(yùn)行，為保證系統(tǒng)設(shè)備安全以及監(jiān)視河道水情的需要，必須在遙測(cè)站點(diǎn)配置無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，中心水文站通過網(wǎng)絡(luò)即可隨時(shí)調(diào)看遙測(cè)站點(diǎn)的設(shè)備和水情狀態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像和圖片。采用3G無線網(wǎng)絡(luò)組建的視頻監(jiān)控方案。每個(gè)遙測(cè)站點(diǎn)安裝兩個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭，一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭用于監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)境安全，另外一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭用于監(jiān)控水尺斷面。監(jiān)控?cái)z像頭安裝在測(cè)驗(yàn)斷面附近，根據(jù)站點(diǎn)斷面情況，選擇合適的安裝位置，要求能監(jiān)控到野外的在線測(cè)流設(shè)備、水位雨量設(shè)施和水尺碼頭的水尺讀數(shù)以及周圍環(huán)境安全情況。選擇的監(jiān)控?cái)z像頭具有夜視功能，夜視監(jiān)控距離要超過100米。遙測(cè)站點(diǎn)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，選用大容量的電子硬盤，至少可以連續(xù)存儲(chǔ)10天以上的動(dòng)態(tài)視頻數(shù)據(jù)。視頻圖像數(shù)據(jù)采用無線方式，每個(gè)攝像頭每天定時(shí)傳輸6幅以上的圖片到中心水文站。當(dāng)遙測(cè)站點(diǎn)的水位較高，超過設(shè)定的洪水水位警戒值后，測(cè)站的視頻無線通訊設(shè)備自動(dòng)開機(jī)，始終保持通訊狀態(tài)，中心水文站可隨時(shí)調(diào)看遙測(cè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像，視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可在中心水文站視頻監(jiān)控計(jì)算機(jī)上保存。中心水文站在視頻監(jiān)控計(jì)算上建設(shè)視頻監(jiān)控平臺(tái)軟件，可任意選擇視頻監(jiān)控站點(diǎn)，通過3G無線信道，遠(yuǎn)程控制視頻監(jiān)控點(diǎn)監(jiān)控?cái)z像頭的旋轉(zhuǎn)，變焦，以調(diào)節(jié)監(jiān)控角度和可視范圍。測(cè)流系統(tǒng)軟件主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收及處理、按模型計(jì)算斷面平均流速、斷面面積計(jì)算、流量計(jì)算處理、圖表生成及輸出等功能。主要包括數(shù)據(jù)接收處理模塊、流速計(jì)算模型模塊、流量計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理模塊、圖表輸出模塊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等軟件模塊內(nèi)容。系統(tǒng)軟件應(yīng)具有通用性，其設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮各種測(cè)量模式、數(shù)學(xué)計(jì)算模型滿足不同水文站不同水文特性下的工作模式。測(cè)流系統(tǒng)進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)時(shí)，由系統(tǒng)控制器輸出水位、流速等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制器通過GPRS信道將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心站，同時(shí)通過RS232接口將數(shù)據(jù)在本地輸出。系統(tǒng)控制器的數(shù)據(jù)輸出接口如圖所示。 雷達(dá)波自動(dòng)測(cè)流軟件分為中心站數(shù)據(jù)接收解析軟件和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)接收解析軟件。中心站數(shù)據(jù)接收解析軟件利用網(wǎng)絡(luò)接收系統(tǒng)控制器發(fā)送的水位、流速等數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的流速關(guān)系系數(shù)，測(cè)流大斷面數(shù)據(jù)，測(cè)速垂線起點(diǎn)距位置等信息，實(shí)時(shí)解析計(jì)算各垂線平均流速、部分流速和流量等。中心站數(shù)據(jù)接收軟件實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并顯示最近一段時(shí)間的水位、流量關(guān)系線，同時(shí)召測(cè)現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控圖像并顯示。通過網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)的中心站軟件主界面。 系統(tǒng)控制器通過RS232接口實(shí)時(shí)輸出測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用戶可在現(xiàn)場(chǎng)通過便攜計(jì)算機(jī)連接數(shù)據(jù)輸出接口，并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)接收軟件，即可實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，便于現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)率定。根據(jù)雷達(dá)波自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)及工作原理，相關(guān)數(shù)據(jù)接收處理軟件必須達(dá)到以下要求：數(shù)據(jù)接收處理模塊 數(shù)據(jù)接收處理模塊具有以下功能特點(diǎn)：1）、接收功能通過網(wǎng)絡(luò)(或其它無線通訊模式)實(shí)時(shí)接收水文站測(cè)量點(diǎn)發(fā)來的水位、水面流速、電壓等各種數(shù)據(jù)；對(duì)接收來的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、糾錯(cuò)、合理性判別處理，各種數(shù)據(jù)的合理性判斷、糾錯(cuò)或插補(bǔ)規(guī)則可人工進(jìn)行設(shè)定。界面如下所示：2）、監(jiān)控功能通訊監(jiān)控：每天統(tǒng)計(jì)接收數(shù)據(jù)次數(shù)，計(jì)算每天的暢通情況；報(bào)警監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)給出報(bào)警。實(shí)時(shí)接收測(cè)量點(diǎn)上傳的電壓情況數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)運(yùn)行分析結(jié)果，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)給出報(bào)警。界面如下所示：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示：在屏幕上實(shí)時(shí)顯示采集的數(shù)據(jù)。3）、顯示功能數(shù)據(jù)接收軟件主界面可顯示水位、流量過程線，軟件能對(duì)過程線上的突出點(diǎn)據(jù)進(jìn)行修改，并保留突出點(diǎn)的原始值(原始值存為加密文件，只有通過授權(quán)才可查看編輯，原始值加密文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式為“時(shí)間、測(cè)次、垂線號(hào)、修改原始值”)。界面如下所示：4）、數(shù)據(jù)整編功能數(shù)據(jù)接收軟件可利用接收的流速資料或下載的數(shù)據(jù)資料，按水文資料整編規(guī)范要求完成日平均流量和日平均水位表推算。日平均流量和日平均水位表的推算可分時(shí)間段完成，例如5月份能計(jì)算整編15月份的日平均流量和水位。5）、日志管理系統(tǒng)工作狀態(tài)（蓄電池電壓、通訊信號(hào)強(qiáng)弱等參數(shù)）及數(shù)據(jù)發(fā)送接收狀態(tài)每天應(yīng)自動(dòng)作為工作日志文件保存，方便以后對(duì)有關(guān)問題分析時(shí)查詢。同時(shí)記錄系統(tǒng)重大事件或故障、報(bào)警等信息，供故障排除、責(zé)任認(rèn)定使用。流速計(jì)算模型模塊流速計(jì)算模型是通過測(cè)量的垂線水面流速數(shù)據(jù)來計(jì)算出斷面平均流速，具有以下基本功能：1）、具有多種代表垂線平均流速計(jì)算模型，比如可采用浮標(biāo)水面流速系數(shù)計(jì)算垂線平均流速；2）、具有人工控制全斷面流速測(cè)驗(yàn)和采用算術(shù)平均算法計(jì)算流量功能；3）、具有根據(jù)垂線水面流速自動(dòng)計(jì)算出斷面平均流速；4）、模型參數(shù)可以人工進(jìn)行修正；5）、模型具有通用性，通過參數(shù)的改變可以適合各種河道的使用；6）、模型中的代表流速可以人工設(shè)定；7）、模型能根據(jù)人工實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)自動(dòng)修正；8）、模型具有可維護(hù)性和操作性；9）、操作使用、維護(hù)方便實(shí)用。流量計(jì)算模塊進(jìn)行斷面流量計(jì)算，其功能如下：根據(jù)水位值計(jì)算斷面面積；根據(jù)模型得到的斷面平均流速和斷面面積計(jì)算流量；根據(jù)流量數(shù)據(jù)計(jì)算過水量，界面如下所示：水位/面積關(guān)系可人工進(jìn)行修正。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理模塊 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理模塊主要是針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的，所有測(cè)量和計(jì)算的數(shù)據(jù)都要存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行必要的管理和操作。其功能如下：1）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)經(jīng)過初步處理后的原始數(shù)據(jù)及時(shí)寫入到計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)寫入失敗時(shí)，系統(tǒng)具備緩存能力。2）、數(shù)據(jù)維護(hù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的維護(hù)和管理。數(shù)據(jù)維護(hù)功能主要有：可以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和管理工作；可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)通過表名或關(guān)鍵字進(jìn)行簡(jiǎn)單的查詢操作，這樣可以方便管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作；可以通過人機(jī)界面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的增加、刪除、修改等日常維護(hù)操作；可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份；界面如下所示：圖表輸出模塊圖表輸出模塊功能如下：水位日、月、年報(bào)表的顯示和打??；流量日、月、年報(bào)表的顯示和打??；水位過程線的顯示和打印，界面如下所示：流量過程線的顯示和打??；水位、流速、流量等參數(shù)主畫面實(shí)時(shí)顯示，界面如下所示：非接觸雷達(dá)流速傳感器sommer 非接觸雷達(dá)Sommer 是世界上唯一將非接觸式雷達(dá)測(cè)流技術(shù)成熟地應(yīng)用在水文測(cè)驗(yàn)、水資源監(jiān)測(cè)、城市防洪、山區(qū)暴雨性洪水和環(huán)保排污監(jiān)測(cè)并進(jìn)行商品化生產(chǎn)的公司。其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是應(yīng)用雷達(dá)測(cè)流技術(shù)逐步取代接觸式測(cè)流技術(shù)與設(shè)備（各種流速儀、ADCP、HADCP、ADV、SLADCP 和超聲波時(shí)差法測(cè)流系統(tǒng)等）。非接觸式雷達(dá)測(cè)流系統(tǒng)土建簡(jiǎn)單，便于隨時(shí)維護(hù)，少受水毀影響，不受污水腐蝕，不受泥沙影響，保障人員安全。不僅可用于平時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)，而且特別適合承擔(dān)急難險(xiǎn)重觀測(cè)任務(wù)。SOMMER 在非接觸雷達(dá)測(cè)流系統(tǒng)在歐洲有100%的市場(chǎng)占有率，在美國(guó)、加拿大占據(jù)市場(chǎng)的98%測(cè)量原理當(dāng)雷達(dá)傳送非均勻流表面信號(hào)時(shí)，非均勻流表面的厘米波即反向散射體會(huì)導(dǎo)致多普勒頻移的發(fā)生。在河道枯水期，這些厘米波由于具有一定的速度，而被準(zhǔn)確識(shí)別，根據(jù)其波動(dòng)的方向，產(chǎn)生正向或負(fù)向的多普勒頻移。由于紊流的散射引起的這兩種影響幾乎相同，也就是說在枯水期時(shí)，其影響為零。傳遞表面波的順流流動(dòng)，產(chǎn)生額外的多普勒頻移，此時(shí)需要對(duì)接受信號(hào)進(jìn)行特殊的分析測(cè)定。在高洪期間，由于水面波浪反射明顯，因此表面流速特性更加容易被雷達(dá)探頭捕獲。這種測(cè)定方法與利用高頻雷達(dá)來測(cè)定海岸流表面流速的方法類似。平均流速計(jì)算如下：Vm：斷面平均流速Vl：水面測(cè)點(diǎn)的流速K：轉(zhuǎn)換系數(shù)Vm......mean flow velocity (m/s)Vl......local velocity water surface (m/s)K ......dimensionless factor系數(shù)通過模型或通過大量在不同水位測(cè)驗(yàn)決定。流量最終計(jì)算如下：Q=A(h)*Vl*KQ......discharge quantity (m3/s)A(h)......cross section surface (m2)Vl......local velocity water surface (m/s)K......dimensionless factor實(shí)測(cè)表明，測(cè)量點(diǎn)的平均速度和表面速度之比是由深度和表面粗糙度比率決定的。技術(shù)特點(diǎn)1）．非接觸、安全低損、少維護(hù)、無泥沙影響。2）．在洪水期高流速條件下也能進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。3）．比多普勒聲學(xué)接觸式流速測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)功耗低很多，一般太陽能供電既可滿足測(cè)流需要。4）．安裝特別簡(jiǎn)單，土建量很少，運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，可獨(dú)立與現(xiàn)在運(yùn)行中的城市水情、污水、環(huán)境自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)。5）、雷達(dá)流速探頭具有水平角度自動(dòng)補(bǔ)償功能。SOMMER RG30 非接觸式河道表面流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品類型：平面雷達(dá)測(cè)量原理：多普勒雷達(dá)頻率：24GHz數(shù)據(jù)采集時(shí)間：5 to 240 s測(cè)量間隔時(shí)間設(shè)定范圍：8 s 5 h（小時(shí)）雷達(dá)波束角：12176。雷達(dá)水平角度調(diào)整范圍：3060176。（自動(dòng)補(bǔ)償）雷達(dá)探頭距離水面距離： m to 30 m流速測(cè)量范圍： m to 15 m/s分辨率和誤差：177。 m/s。 177。1 %模擬接口：420 mA數(shù)字接口：RS232 ；RS232（TTL）。RS485傳輸波特率：1200192000自動(dòng)輸出結(jié)果：流速和數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)（多種ASCII 碼協(xié)議）電 源： 30 VDC,；電源保護(hù)：具有電源接錯(cuò)和過壓保護(hù)功能電 流：最大130 mA（