FLOWNA-地下水工程信息采集、傳輸與接收

---系統概述---  
該系統依托中國移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò )，工作人員可以在監測中心查看地下水的水位、溫度、電導率的數據。監測中心的監測管理軟件能夠實(shí)現數據的遠程采集、遠程監測,監測的所有數據進(jìn)入數據庫，生成各種報表和曲線(xiàn)。
---系統組成---  
該系統由四部分組成：監測中心、通信網(wǎng)絡(luò )、微功耗測控終端、水位監測記錄儀。  
---系統拓撲圖---

---監控中心---  
1.中心軟件系統概述
該軟件是地下水監測系統專(zhuān)用軟件，采用B/S結構，由系統管理員負責管理，領(lǐng)導人或其它工作人員經(jīng)授權后可在自己的計算機上通過(guò)局域網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，可進(jìn)行權利范圍內的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET公網(wǎng)上發(fā)布，被授權者在任何地方的計算機上都可以通過(guò)INTERNET公網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)和操作該系統。
該軟件采用模塊結構，主要包括兩大模塊：一個(gè)是人機界面、另一個(gè)是通訊前置機。每個(gè)模塊又由若干小模塊組成。通訊前置機軟件主要負責監控中心與現場(chǎng)設備的通信，它具有強大的兼容性，可支持任何廠(chǎng)家生產(chǎn)的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產(chǎn)品，支持多種通信方式共存一個(gè)系統。人機界面包括基礎數據管理、遠程操作、人工錄入、數據查詢(xún)、數據報表、數據分析、地圖管理等多項內容，可根據不同客戶(hù)的不同需求設計組合成個(gè)性化的監控與管理系統軟件。
2.監測中心配置
硬件：
中心具備寬帶網(wǎng)絡(luò )（類(lèi)型：光纖、網(wǎng)線(xiàn)、ADSL等），并綁定固定IP。
一臺專(zhuān)用計算機，放在機房，作為固定IP服務(wù)器，將服務(wù)器操作系統和數據庫軟件和系統監控軟件裝在里面，存貯數據，保證其24小時(shí)在線(xiàn)。
軟件：
操作系統軟件：推薦Windows 2003 Server with sp2
數據庫軟件：推薦Microsoft SQL Server 2000 SP4，作為系統后臺數據庫的軟件平臺。
地下水監測系統軟件：完成遠程數據的接收、顯示、存儲和統計分析等功能。
3.地下水監測管理系統軟件功能介紹
◆ 軟件主界面
開(kāi)機界面顯示地圖，地圖上每個(gè)地下水監測點(diǎn)的位置以圓點(diǎn)顯示，紅色代表故障，綠色代表正常，鼠標放置圓點(diǎn)位置時(shí)，顯示該測點(diǎn)的水位、水溫等數據。

◆ 基礎數據
基礎信息為用戶(hù)填寫(xiě)的監測點(diǎn)的信息，包括城市信息，區縣信息，單位信息，到每一個(gè)監測點(diǎn)的信息，可在測點(diǎn)信息里面上傳圖像，作為對該監測點(diǎn)周?chē)h(huán)境的備份。
◆ 遠程監控
點(diǎn)擊“遠程操作"按鈕，可進(jìn)入到監測點(diǎn)的詳細界面查看該測點(diǎn)的詳細數據。

◆ 數據報表
用戶(hù)可以根據實(shí)際情況生成日報表、月報表、年報表以及任意時(shí)間段的水位及溫度曲線(xiàn)。

---通訊網(wǎng)絡(luò )---  
中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò )信號覆蓋范圍廣、數據傳輸速率高、通信質(zhì)量可靠、誤碼率低、運行穩定、數據傳輸實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性高、安裝調試簡(jiǎn)單方便，按信息流量計費，用戶(hù)使用成本比較低。
本系統通信網(wǎng)絡(luò )采用中國移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò )和Internet公網(wǎng)。要求監控中心具備寬帶（類(lèi)型：光纖、網(wǎng)線(xiàn)、ADSL等），并具有一個(gè)Internet網(wǎng)絡(luò )上的固定IP。
監測點(diǎn)測控終端內部配置GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊，模塊內安裝一張開(kāi)通GPRS功能的SIM卡。 測控終端通過(guò)其內部的GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊與監控中心服務(wù)器組成一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現系統的遠程數據傳輸。
網(wǎng)絡(luò )運行費用：
監測中心：需支付寬帶使用費用，具體費用標準請在當地相關(guān)部門(mén)咨詢(xún)。
監測點(diǎn)現場(chǎng)：每個(gè)監測點(diǎn)的SIM卡的通訊費用（數據通信費,以河北為例，具體收費標準請咨詢(xún)當地移動(dòng)公司）。
子站：5元/月（30M）
子站每月總通信費：5*現場(chǎng)監測點(diǎn)數量
---現場(chǎng)監測點(diǎn)水位監測終端---  
由于水位監測點(diǎn)現場(chǎng)大多數都在野外，現場(chǎng)沒(méi)有供電電源，根據現場(chǎng)監測點(diǎn)的數據上報頻率，供電方式有太陽(yáng)能供電和鋰電池供電兩種方案可選。數據上報比較頻繁時(shí)使用太陽(yáng)能供電，數據上報不頻繁時(shí)使用鋰電池供電。
1.鋰電池供電方案
適用于沒(méi)有站房的監測井，內置1組鋰電池組作為工作電源，特別適合于沒(méi)有外部電源供電的現場(chǎng)環(huán)境，微功耗設計，鋰電池組可以正常工作2-5年。
※注：電池有效壽命為5年，實(shí)際使用壽命大于1萬(wàn)次無(wú)線(xiàn)通訊。

2.太陽(yáng)能電源供電方案
使用太陽(yáng)能供電適用于有站房的監測井，太陽(yáng)能電源分為三部分，太陽(yáng)能光電池板、太陽(yáng)能充電控制器、鉛酸蓄電池。根據現場(chǎng)用電設備（包含微功耗測控終端與現場(chǎng)采集設備）的功率來(lái)選擇光電池板的大小與蓄電池的容量。
下面為計算方法：
太陽(yáng)能板配制計算方法： 電池板配置功率（W）=設備功耗（W）×每天工作時(shí)間（小時(shí)）×1.2(安全系數)÷[5小時(shí)(每天有效工作時(shí)間) ×0.6(充電效率)]
蓄電池配置計算方法: 蓄電池配置容量（Ah）=設備功耗（W）×每天工作時(shí)間（小時(shí)）×陰雨天(天數)÷[設備供電電
壓(V) ×0.6(供電效率)]

當蓄電池電量消耗時(shí)，可通過(guò)太陽(yáng)能電池補充電量，達到綠色環(huán)保，能量循環(huán)使用的效果。

---水位計---  
LEVEL是一款自動(dòng)測量、記錄地下水水位和溫度的儀器。它只有手掌大小，長(cháng)度154毫米，直徑22毫米，非常輕便，幾乎可以在任何監測井中使用。機器內部集成溫度和壓力傳感器，內存和電池，外部為密封的不銹鋼材質(zhì)(RVS 316L)，這使它*不受潮濕或外部電流的影響。 同時(shí)涂上一層氮化鎬材質(zhì)，耐腐蝕，適用于海水和淡水環(huán)境。
LEVEL通過(guò)一條鋼線(xiàn)纜懸掛在監測井里，可以定期讀取數據，或者安裝GPRS在線(xiàn)監測系統，以便在室內進(jìn)行數據的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監測。儀器自動(dòng)測量地下水的溫度和水位，并保存在其內存中，內存可以記錄保存2×40,000個(gè)數據，電池的壽命達8－10年。
LEVEL測量絕對壓力（水壓＋大氣壓），單位是厘米水柱。為了得到準確的水位變化，必須進(jìn)行大氣壓補償。理想的方法是配置一個(gè)額外的氣壓補償裝置，即Barologger。軟件會(huì )自動(dòng)進(jìn)行氣壓補償，在辦公室或野外快速準確的讀取、記錄數據。Barologger與LEVEL具有同樣的規格和操作方法，但價(jià)格很低，校準范圍為1.5米，用于測量大氣壓力。比傳統的通風(fēng)孔線(xiàn)纜的方法更準確和容易進(jìn)行空氣補償測定，沒(méi)有時(shí)間滯后。