使用范圍：灌區(qū)水渠、農(nóng)田灌溉、水渠等

系統(tǒng)介紹

目前灌區(qū)量水任務(wù)比較繁重，過去的人工測(cè)量和調(diào)度方法已經(jīng)很難滿足灌區(qū)現(xiàn)代化的管理，因此自動(dòng)化量測(cè)和調(diào)度必將成為灌區(qū)用水管理和決策的主流趨勢(shì)。

對(duì)于田間量水，采取直讀式的現(xiàn)場(chǎng)儀表是量水的發(fā)展方向，但是對(duì)于多點(diǎn)分散的監(jiān)控儀表表現(xiàn)出不容易集中監(jiān)控的缺點(diǎn)，不利于量水自動(dòng)化、集中優(yōu)化灌區(qū)的自動(dòng)化管理。蘭嶼天臣科技有限公司針對(duì)灌區(qū)問題開發(fā)的SCADA灌區(qū)量水監(jiān)控系統(tǒng)，采用性能優(yōu)越的傳感器、處理系統(tǒng)，形成技術(shù)上先進(jìn)的自動(dòng)水量測(cè)系統(tǒng)，通過GPRS無(wú)線傳輸技術(shù)把前端數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心。其自動(dòng)化實(shí)時(shí)測(cè)量的 節(jié)水改造和實(shí)時(shí)測(cè)流監(jiān)控，將會(huì)給灌區(qū)帶來(lái)豐厚的回報(bào)，不僅減輕灌區(qū)群眾的工作量，而且給灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力帶到明顯提高，也提高了農(nóng)灌用水效率。

設(shè)計(jì)原則

1)        適用性：由于現(xiàn)場(chǎng)要求特殊，盡量選取一種技術(shù)成熟、可靠性高的傳輸方案，不過分追求技術(shù)的先進(jìn)性，來(lái)達(dá)到監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

2)        實(shí)用性：功能強(qiáng)大、用戶界面友好、報(bào)表等功能齊全，流量趨勢(shì)圖、日常維護(hù)簡(jiǎn)單方便。在保證滿足應(yīng)用的同時(shí)，又要體現(xiàn)出GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的先進(jìn)性，充分考慮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

3)        靈活性和擴(kuò)展性：根據(jù)未來(lái)應(yīng)用的需求和變化，應(yīng)具備充分的接入能力和可擴(kuò)展性，我們采用一種標(biāo)準(zhǔn)化接口，如以后系統(tǒng)改造增加I/O接口組態(tài)方便容易，設(shè)點(diǎn)成本很低，包括以后帶寬的擴(kuò)展（3G加入）以及監(jiān)控點(diǎn)移位的可擴(kuò)展性，最大程度地減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)整。

4)        兼容性和經(jīng)濟(jì)性：對(duì)于設(shè)備就緒的來(lái)說(shuō)，改造成本一定要考慮，并且能夠最大限度地保證以后網(wǎng)絡(luò)改造對(duì)現(xiàn)有各種計(jì)算機(jī)軟硬件資源的可用性和連續(xù)性，最大限度地降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體投資。

系統(tǒng)組成

灌區(qū)遠(yuǎn)程測(cè)量系統(tǒng)包括：測(cè)量點(diǎn)傳感設(shè)備、遠(yuǎn)程GPRS無(wú)線數(shù)傳終端、供電系統(tǒng)、GPRS通信平臺(tái)、監(jiān)控中心（信息中心）。

監(jiān)控點(diǎn)用于測(cè)時(shí)實(shí)測(cè)量當(dāng)前的流量等數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)通過通信平臺(tái)把當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)分析處理將數(shù)據(jù)生存數(shù)據(jù)庫(kù)并顯示出目前數(shù)據(jù)狀態(tài)并查詢歷史情況。

在灌區(qū)測(cè)流測(cè)量系統(tǒng)中，水位測(cè)量和流速測(cè)量是兩個(gè)基本要素。

水位測(cè)量主要是通過液位傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前比較常用的有浮子液位計(jì)、壓力水位傳感器和超聲波液位計(jì)。

在測(cè)流測(cè)量過程中，會(huì)遇到渠道流量大小問題，一般根據(jù)支渠斗渠流量大，水位流量關(guān)系穩(wěn)定，通常在渠首記錄水位的動(dòng)態(tài)變化來(lái)計(jì)算水量，波動(dòng)范圍也很小。而農(nóng)渠流量小，水位流量關(guān)系不穩(wěn)定，在這種情況下需增設(shè)巴歇爾槽，通過記錄水位的動(dòng)態(tài)變化來(lái)計(jì)算過水量。農(nóng)渠在同一時(shí)間一般只對(duì)一個(gè)用戶供水，通過記錄某戶用水的開始和結(jié)束時(shí)間，實(shí)現(xiàn)計(jì)量到戶。

GPRS系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1、安裝簡(jiǎn)單方便。GPRS用戶可隨意分布和移動(dòng)自己的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，無(wú)須擔(dān)心線路的維護(hù)或有線在移機(jī)時(shí)導(dǎo)致的通訊中斷。建設(shè)新的點(diǎn)無(wú)需進(jìn)行拉線，埋線等工作。

2、設(shè)備投資價(jià)格低。

3、通信資費(fèi)便宜。目前各地移動(dòng)公司對(duì)GPRS 資費(fèi)包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)還便宜。在GPRS網(wǎng)中，用戶只需與網(wǎng)絡(luò)建立一次連接，就可長(zhǎng)時(shí)間的保持這種連接，并只在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)才占用信道并被計(jì)費(fèi)，保持時(shí)不占用信道不計(jì)費(fèi)。這樣，營(yíng)業(yè)點(diǎn)即不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時(shí)的費(fèi)用。

4、鏈路穩(wěn)定可靠，永不掉線。

5、GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無(wú)縫連接。

6、覆蓋較好，相比較很多無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群，雙向傳呼，），其網(wǎng)絡(luò)覆蓋是最好的。

7、接入時(shí)間短，分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能提供快速即時(shí)的連接。

8、支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議以及VPN組網(wǎng)

系統(tǒng)功能

1、遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能。信息中心隨時(shí)通過軟件遠(yuǎn)程召測(cè)灌區(qū)液位以及流量數(shù)據(jù)和歷史記錄。能把檢測(cè)參數(shù)在相應(yīng)畫面和報(bào)表中顯示出來(lái)，并根據(jù)需要對(duì)液位及流量自動(dòng)生成分析圖表和報(bào)表，并分類進(jìn)行存儲(chǔ)，接受各種形式的查詢。

2、遠(yuǎn)程遙控功能。在數(shù)據(jù)中心通過軟件遠(yuǎn)程控制警戒水位的高低值。

3、大型數(shù)據(jù)庫(kù)功能。所有數(shù)據(jù)信息都會(huì)自動(dòng)保存在中心服務(wù)器的大型數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于歷史數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)分析。

4、分析曲線。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)繪制實(shí)時(shí)曲線圖和歷史趨勢(shì)曲線圖，只需簡(jiǎn)單輸入點(diǎn)名和選擇相應(yīng)參數(shù)。

5、歷史報(bào)表。能根據(jù)需要按不同的時(shí)間周期如日、周、年、月等自動(dòng)生成各種報(bào)表。對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間范圍間隔起始時(shí)間等可任意指定，也可根據(jù)時(shí)間來(lái)查詢。列表分析以表格的方式給出上述數(shù)據(jù)，圖形方式通過曲線、柱狀和餅狀等圖形直觀的顯示。

6、擴(kuò)展功能。增減監(jiān)測(cè)點(diǎn)容易，預(yù)留40%以上的擴(kuò)展空間。

監(jiān)控中心

可采用標(biāo)準(zhǔn)CS或BS架構(gòu)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)外發(fā)布。蘭嶼天臣公司的SCADA測(cè)流中心軟件可以接收來(lái)自各個(gè)支渠，斗渠，農(nóng)渠以及農(nóng)渠下每個(gè)測(cè)控終端DTU傳上來(lái)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。該軟件具備數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、生成曲線報(bào)表等多項(xiàng)功能，并可按用戶要求接入外部接口。

監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器通過IP地址接入Internet網(wǎng)，采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的組網(wǎng)方式，接收多個(gè)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)

監(jiān)控畫面模擬灌區(qū)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組態(tài)，可動(dòng)態(tài)顯示前端數(shù)據(jù)的變化情況，監(jiān)控中心用戶可自行設(shè)置支渠，斗渠，農(nóng)渠名稱及數(shù)據(jù)，以及農(nóng)渠下農(nóng)戶信息，用戶可根據(jù)流量計(jì)的使用情況自行調(diào)整農(nóng)戶，監(jiān)控中心可以時(shí)實(shí)查看，查詢和掌握各支渠、斗渠、農(nóng)渠及農(nóng)戶不同時(shí)間的用水情況，便于了解灌水的總體進(jìn)度和停水時(shí)機(jī)的預(yù)告與決策。