自动雨量站

更新:2018-11-27 12:17:44      点击:
  • 产品品牌   PISCO
  • 产品型号   ZIDONGYULIANG
  • 产品描述

    ...

产品介绍

1)数据流程

自动雨量站数据流程如下图


自动雨量数据流

自动雨量站的遥测终端通过雨量传感器采集雨量数据;经过通讯模块实现一站双发,将实时雨情数据分别发送到县级监测预警平台和市水情分中心的前置机;前置机上部署的信息接收软件完成雨量站雨情数据的接收、整编后,将实时雨情数据存入县级平台数据库和市水文数据库;市水情分中心再将所辖县(市、区)的自动监测站实时水雨情数据通过水情上报系统上报省水情中心。

2)系统组成

自动雨量监测系统由监测站和中心站组成,见下图

系统组成图

1) 自动监测站

自动雨量站主要由翻斗式雨量计、遥测终端、通信模块、充电控制器、信号避雷器、设备箱、电源系统、接地避雷系统组成。

2) 中心站

中心站设在县级平台,主要由前置机和信息接收软件组成,通过在前置机上部署信息接收软件,完成水雨情自动监测站数据接收和整编处理后存入平台数据库,供县级灾害监测预警平台使用。

3) 系统工作方式

1)自动监测站定时或实时自动采集、存贮水雨情数据,数据采集时间最大计时误差不超过1s/d,符合《水文自动测报系统设备通用技术条件》(GB/T27994-2011)的要求;

2)自动雨量站:有雨时5分钟1报,无雨时1小时1报;

3)自动监测站采用自报式、查询—应答式相结合的遥测方式和定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制;

4)自动监测站采取一站双发模式实现水雨情信息分别发送到县级监测预警平台和市水情分中心;

5)自动监测站点须至少每天8:00发送一次平安报,上报包括电池电压、信号强度等内容;

6)自动监测站在GPRS方式下与中心站握手3次不成功停止握手,对于没有上报成功的时段数据,下次握手成功时一起发送;

7)自动监测站点数据通信要通过《水文监测数据通信规约》检测,全部符合要求,提供检测报告。

4) 设备清单

自动设备清单


序号

设备名称

单位

数量

备注

1

遥测

 

 

2

雨量筒

 

0.5mm,不锈钢

3

 

18V/20W

4

蓄电池

 

12v/38AH

5

充电制器

 

 

6

信号雷器

 

 

7

通信

 

 

8

通信费

1

 

 

9

室外

 

定制

10

立杆备箱接)

 

 

11

立杆基座

 

 

12

防雷闪器

 

 

13

防雷线

 

 

5) 选址要求

1)观测场地应避开强风区,其周围应空旷、平坦、不受突变地形、树木和建筑物以及烟尘的影响。

2)观测场不能完全避开建筑物,树木等障碍物的影响时,要求雨量器(计)离开障碍物边缘的距离,至少为障碍物顶部与仪器口高差的2倍。

3)在山区,观测场不宜设在陡坡上、峡谷内和风口处,要选择相对平坦的场地,使承雨器口至山顶的仰角不大于30°。

4)杆式雨量器(计)应设置在当地雨期常年盛行风向的障碍物的侧风区,杆位离开障碍物边缘的距离,至少为障碍物高度的1.5倍。在多风的高山、出山口、近海岸地区的雨量站,不宜设置杆式雨量器(计)。

5)雨量站应设在防灾对象所在流域的中上游。

6)应测试观测场所在位置的通信条件。

7)原有观测场地如受各种建设影响已经不符合要求时,应重新选择,选择范围在2~3km2内,并应符合上述要求。

6) 安装要求

1、设备进场检查设备进场安装前,应按下列要求进行检查:

①设备按设计及采购清单进行数量和品质的初验。

②关键设备应检查是否具备必要的质量标志,遥测终端机、雨量计、通信模块等水文仪器应符合相关规范和技术文件规定。

④成品零部件的加工表面不应有影响外观质量的损伤、沟痕和锈蚀等缺陷;比如雨量筒内壁光滑,不应有砂眼、毛刺、碰伤、镀层脱皮、渗漏等缺陷。

⑤雨量传感器,除对其外观进行检查外,还要检查其技术参数是否符合要求,例如:

Ø承雨口内壁深度应不小于100mm,进入承雨口的降雨不应溅出承雨口外;

Ø用分度值为0.02mm游标卡尺量取承雨口内径,均匀取六个不同方向,检查每一方向的测量值,其值均应在规定误差范围内(φ200+0.6mm);

Ø用万能角度尺检查刃口锐角应在40~45°范围内。

⑥检查蓄电池的密封性,应按规定程序完成充电和放电过程,并按规定充足电。

⑦检查天线、避雷器、电缆等设备外观,保证其外观良好,紧固件齐全,电缆与接头间的焊接和接地良好等。

⑧雨量站采用公共通信资源组网,应提前开通相关的通信业务。

⑨安装调试应由经过培训的技术人员完成。

⑩安装调试需具备必要的安装、测试工具和交通条件。

2、雨量计安装

1)安装前,应检查确认仪器各部分完整无损,传感器、显示记录器工作正常,方可投入安装。

2)地面雨量计安装高度为1.2m,杆式雨量计安装高度不超过4m(安装高度以承雨器口在水平状态下至观测场地面的距离计)。

3)用3颗螺栓将仪器底座固定在支撑板上,安装牢固,在暴风雨中不发生抖动或倾斜,承雨口应水平;对有筒门的仪器外壳,其朝向应背对本地常见风向。对有水平工作要求的仪器应调节水准泡至水平。

4)雨量传感器的安装应按产品使用手册(或产品说明书)规定的步骤进行。传感器的输出线应按规定连接固定,严防插头座进水。根据说明书的要求,正确设置各项参数(站码、中心站地址、报讯方式、站型、加报特征值等)后,再进行人工注水试验,并符合要求。试验完毕,应清除试验数据。

5)传感器与显示记录器有电缆传输信号的,电缆长度应尽可能短,并宜加套管保护。

6)仪器安装完毕后,应用水平尺复核,检查承水器口是否水平。

3、太阳能板安装

1)太阳能面板朝南(略偏西),仰角30~37度,四周无遮挡。

2)太阳能板固定在立杆支架上,安装牢固。

4、立杆

地面混凝土基座尺寸不小于60036003800mm,基座埋深0.7m,混凝土强度等级不应低于C25,抗风7级;立杆采用热镀锌钢管,离地高度3.5m,直径不小于150mm,壁厚不小于5mm。立杆底部焊热镀锌钢板,然后和混凝土基座固定;金属构件和焊接部位进行防腐防锈处理。

5、布线

1)外部布线线缆至少使用PVC套管,套软管必须使用金属软管,

市电线缆必须套用镀锌钢管。布线横平竖直并用线卡固定,转弯的地方使用弯头连接。

2)设备机箱内设备安装布局要整齐美观、便于维护,布线采用压线工艺,横平竖直并用线卡固定。

3)安装时一定要仔细对照图纸进行接线,并且仔细核对接线处是否牢固可靠,确定所有线准确无误后方可插入对应端子。

7) 调试要求

1、设备安装完检查调试设备安装固定等项工作完成后,应进行下列重点检查和调试:

1)翻斗式雨量传感器

①对传感器进行现场准确度考核(模拟参数变化),若准确度达不到要求,应检查原因,加以排除,方可投入系统运行;

②雨量筒降水强度测量范围应在0~4mm/min,并允许通过的最大降水強度为8mm/min;

③使用10.5mm的专用量雨杯,以大约2.0mm/min的模拟降水强度,用量雨杯向承雨器注入清水,分辨力为0.5mm的仪器注入量为12.5mm,显示记录器的显示记录值与排水量比较,其计量误差应在允许范围内(±4%)。若超过允许范围,则应按仪器说明书的要求,调节翻斗定位螺钉,改变翻斗翻转基点,直至合格。

2)太阳能供电系统

①测量太阳能电池的开路电压、短路电流,并保证太阳能电池板、蓄电池、充电控制器之间接线正确,避免出现短路、断路问题。

②蓄电池电压及充电电流是否符合要求。

③太阳能板开路电压和短路电流是否符合要求。

3)遥测终端机、通信模块的检查调试应注意如下事项:

①检查遥测设备与各种电缆的正确连接,防止因漏水或沿电缆、电源线入口进水造成故障;检查电缆接头有无松动等现象或外观有无明显损坏。

②确定所有线路连接全部正确无误后,方可加电进行调试。设备开机初始化完毕后,察看所有指示灯状态是否异常。测量电源电压,检查是否符合设备要求。

③设置设备站号、站点类型、GSM中心号码、测量间隔等参数。测试通信是否正常;通过改变相关的状态,观察开关量是否出现相应变化。

④在设计传感器量程范围内,模拟实际情况,检查和调试各类设备是否按预期要求工作,包括通信、显示、按键、存储等各项功能是否正常。

4)检查站点设备之间连接线是否牢固可靠。对需要接地的设备应检查是否符合接地要求。

5)检查完成后,应将设备安装调试的基本配置信息记录、整理。

2、系统联调

①整个系统安装结束后,需通过系统联调,完成整体衔接和配合。按系统设计和软件要求,配置和设定各项参数进行系统功能、性能联合测试,检测系统各项功能和指标,考核采集数据的正确性和系统畅通率等。系统联调应包括下列几个方面:

Ø Ø在传感器设备范围内,模拟实际运行参数。

Ø Ø触发启动传输条件,通常包括时间触发、参量触发等。

Ø Ø数据上传及相应过程。

Ø Ø数据接收过程检查,重点包括参数准确性、传输速度及时间、全部遥测站数据汇集完成时间等。

Ø Ø检查遥测终端接收与传感器发送数据是否一致,及遥测终端发送数据与中心站接收数据是否一致。

Ø Ø中心控制指令下达,检查遥测站是否按预定要求动作。如时钟校准、遥测终端配置等。

Ø Ø遥测站其他功能。如现地数据下载、人工置数和设置等功能。

Ø Ø中心站其他功能。如图表显示、存储、查询、打印等功能。

②调试过程中出现的问题和处理结果应详细记录、备查。

8) 系统防雷

1)防雷安装

①避雷针避雷针购买定型产品或按照《自动气象站场室防雷技术规范》(QX30-2004)制作加工。

避雷针(不锈钢)直径不小于25mm,长度不小于1500mm。避雷针安装在立杆顶部,避雷针与立杆之间绝缘处理。

②引下线

引下线沿立杆内壁引下,由立杆底部穿出与防雷地网连接。引下线采用规格为截面积不小于50mm2多股铜芯电缆线,并与立杆可靠固定和绝缘。

③接地体

在土壤电阻率小于1000Ω2m的地区,接地体使用40*4mm镀锌扁钢和50*50*5mm镀锌角钢,采用水平接地体与垂直接地体相结合的复合接地体。尽量避免设置在人员活动区域、人行道上,注意避开地下电缆、光缆、水管,选择土壤条件均匀的田地里,不宜选择在矿渣、沙石较多的位置。接地体采用“一字形”加工,“四边形”埋设,地网埋设深度不小于0.5米。地网距墙或基础的间距不小于1m。当无法避开人行道等较多人员活动区域,必须增加开挖深度,埋设深度1.2米以上。双面焊接,扁钢搭接长度不小于0.10米,焊面饱满牢固,焊接位置做防锈处理。接地体接地电阻值不大于4Ω。在土壤电阻率大于1000Ω2m的地区,按照防直击雷标准接地电阻不大于10Ω。不同土壤的电阻率参考值见《接地电阻及土壤电阻率检测作业指导》(QB/YW107-003-2007)。

 

接地体布设示意图

2)设备保护接地

①安装信号避雷器进入终端的信号线应安装信号避雷器,以防止引入感应雷。

②采用太阳能浮充电源为防止雷电从电源入侵,监测站采用太阳能浮充电源。太阳能与

电池的连线采用屏蔽线,将连线的屏蔽层焊接到所供电设备的接地线上。

③设备及屏蔽层接地

使用截面积不小于16mm2的铜软绞线把线缆屏蔽层及各设备的接地端,如遥测设备,直流电源设备等和设备箱接地母线连接,再由设备箱与地网可靠电气连接。

避雷针接地与设备工作保护接地应从地网两端分别引接。

3)防雷检测

系统防雷检测遵循监理随工现场检测和专业抽检相结合的原则。

①现场检测施工方每完成一处站点的系统防雷,必须对该站点接地装置的接地电阻值进行现场检测,并将现场检测结果真实的进行记录;现场监理也需要对每个站点接地装置的接地电阻值进行复检。

②检测要求

自动水位站的接地电阻值必须不大于4Ω;根据各站点现场的土壤电阻率,自动雨量站、图像监测站、无线预警广播站接地装置的接地电阻值检测结果在4~10Ω之间即可。


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