愛陸通水庫大壩安全監測系統,5G遙測終端機,5G水利RTU
系統背景
我國是個山川、河流眾多的國家，特別是南方地區，河流湖泊密布，特別是中小河流，縱橫交錯，如此眾多的河流，極易造成洪水災害。近年來，因臺風、暴雨造成堤壩決堤，產生的經濟損失越來越大，對國民人身安全也造成了巨大的威脅，因此國家水利部非常重視全國各地的水庫大壩運行數據，需要實時動態的進行相關數據的監測，做到安全隱患提前預警，防范突發安全事件的發生。
系統功能
水庫大壩安全監測系統中的傳感采集設備對大壩的水位、雨量、滲壓滲流、大壩偏移等信息進行采集分析，終端設備與低功耗RTU設備相連接。通過無線網絡將數據實時傳回到水利數據平臺，并且在信號差的時候也能通過北斗通訊傳輸通訊數據，水利數據平臺對各子站數據進行統一的處理和分析并采取相應的應對措施。
同時水庫大壩監控系統還有實時警報抓拍、定時抓拍功能，如有人靠近攝像頭電子圍欄范圍，RTU內置揚聲器會發出語音警報警告附近人員遠離設施，并抓拍圖像發送告警信息實時傳送到數據平臺。
在水位、雨量、滲壓、滲流或者其他采集值超過設定的預警值時，也能同時聯動攝像頭抓拍現場堤壩圖像，使報警揚聲器播放預警。
系統架構圖
系統原理
水庫大壩監控系統方案通過太陽能供電、4G、5G、LORA、北斗短報文等無線方案極大地免于現場繁瑣的布線，并進一步減小維護成本。實現無線數據傳輸當前堤壩水位高低、降雨量大小、滲壓滲流情況的同時，也能夠實現在采集值超過預警或者有人入侵攝像頭電子圍欄范圍的同時攝像頭抓拍圖。
內置揚聲器播放報警語音并將報警數據傳輸到監控平臺的功能，可以很好地滿足水庫的距離遠、無人監測等實際需求，并及時預警便于迅速做出反應措施。LED屏也能夠讓巡視人員遠距離確認水壩當前狀況。
同時水庫大壩監控系統率先采用全星座GNSS監測技術、傳感器技術、北斗通訊技術等，實現了在野外惡劣的自然環境下24小時不間斷的采集和傳輸數據，以立體多方位的監控方式實時監測整個坡邊或者壩體的變化情況，為分析壩體或邊坡的變形趨勢提供了有效的數據依據。
系統組成描述
RTU/水利遙測終端機
RTU具備多種類型的接口，前端各類傳感器統一接入RTU，RTU通過內部預設好的業務邏輯規則對傳感器進行采集和控制，而后對數據進行整理和計算，通過有線/無線網絡發到水利部監測平臺。
1、4路RS232/485串口、6路AI模擬量、8路DI數字量、2路DO和4路繼電器；
2、可接串口、網口攝像頭圖片抓拍；
3、5路可控電源，可靈活控制傳感器運行狀態。
4、內置5G、4G、北斗短報文、網口通信功能。
5、兼容水利部水利水資源規約，以及湖南、四川、河北、黑龍江等大部分地區水文規約。
前端傳感器/設備
雨量計：翻斗式雨量計通過每次翻斗產生脈沖信號到RTU雨量口，計算生成當前雨量值。
水位計：水位計采集到的水位值通過從串口下發Modbus RTU采集指令獲取到水位計中對應寄存器的值，再經由RTU轉換、計算生成當前水位值。
滲壓滲流MCU：。振弦式滲壓計和磁致式量水堰計返回振弦值給MCU，MCU換算過后等待RTU下發Modbus RTU采集指令后返回給RTU通過滲壓滲流得到的水位值、流量以及溫度。
GNSS監測：使用北斗 GNSS 接收機建立基準站和監測站，由前端解算引擎完成高精度位移解算，解算結果通過LoRa技術推送到RTU。實現大壩變形和庫岸邊坡位移監測。
攝像頭：攝像頭通過串口或者網口連接RTU。通過設置定時抓拍：到達定時時間或者定時抓拍間隔后實時獲取現場照片；入侵抓拍：有人入侵現場電子圍欄范圍或者現場有物件移動時抓拍照片；聯動報警抓拍：采集值超出設定報警范圍時抓拍現場照片。抓拍到照片的同時通過FTP、水利規約上傳照片到指定網絡服務器。
LED屏：RTU通過視頻控制卡的協議將數據寫入到屏上實時顯示水位以及雨量值，其中庫容積值是在上傳到RTU的庫容表中通過水位值對應出庫容積。
報警揚聲器：RTU可通過聯動報警功能控制揚聲器發出報警信號。如：水位、雨量值超過閾值，控制揚聲器發出對應報警音頻。
太陽能供電：RTU可通過太陽能電池進行供電，并且支持可控電源輸出，可以輸出和輸入電壓同大小電壓來驅動傳感器。
數據平臺
水庫大壩的相關數據是直接發到各地市水利部監測平臺上，部分系統外的項目數據可以發到自建的數據平臺，愛陸通可提供配套的數據平臺軟件。
系統優勢
1、早期大壩滲壓、滲流、大壩變形和庫岸邊坡位移數據和水雨情數據是獨立分開上報，此系統把幾類數據統一接入管理和上報。
2、系統兼容大多數不同地市的水文規約，實現無定制化系統接入。
3、系統具備創新性功能，支持5G、內置北斗短報文芯片、串口+網口攝像頭圖片抓拍、掉電報警等差異化實用功能。
4、開放式傳感器配置功能，參數自定義，無需做驅動協議開發工作。
5G工業DTU
