RTU-100地下水信息遥测系统的研发与应用.doc

RTU-100地下水信息遥测系统 概述 地下水水位测量具有测点多而分散的特点,传统的地下水水位测报系统采用人工检测的方法获取水位数据,整个测量过程繁琐、费时,而且易受人为因素影响.为了向地下水监测中心提供精确、及时的地下水水位检测数据,由蚌埠水文局和安徽省水文局合作研制开发出了“地下水信息遥测系统”，该系统可实现对地下水监测参数进行自动采集、远程传输、自动接收处理和实时查询等功能，能够在无人值守的情况下长期、连续地正常工作。 由于地下水监测主要在乡镇，且数据采集频次较疏，所以该系统采用数字移动GSM短消息功能进行远程数据传输，水位传感器采用绝对值型自收缆、RS485传输的传感器，所测数据只与测压管的水位变化有关，无温度、零点漂移；水温传感器采用美国数字温度传感器,具有测温可靠、精度高等特点。 系统组成 ??地下水信息遥测系统一般由中心站和遥测站组成。  遥测站： 一般安装在野外或城镇用来监测此地的地下水参数的变化。它一般由RTU-100遥测终端机、天线、馈线、GSM数传模块、太阳能电源板及充电控制器、蓄电池、水位传感器、温度传感器、模拟量传感器等组成。 中心站：只需配备GSM数传设备和配套的《地下水遥测信息实时接收处理系统》软件，即可对各遥测站终端机发来的自报或召测的遥测信息进行接收、解调、存储和处理。并通过数据库和应用软件来实现防汛抗旱调度需求 系统的主要特点 以高速微处理器为核心的远程遥测终端机RTU-100。 远程遥测终端机RTU-100采用直流供电方式，配置太阳能板和智能太阳能充电控制器，能在连续阴雨2-20天（选择不同容量的蓄电池）的情况下正常工作；具有现场数据的采集、存贮、处理、发送的功能，能根据现场状态条件和数值作出本地的控制决策，也可通过GSM通信网络实现远程遥测遥控功能。 系统采用有自报、定时报传输体制，支持应答式召测功能。 自报：在规定的时段内水位变幅超过设定值时，自动加报，时段和设定值可编程。定时报：按预先设置的定时时间间隔（可任意设置），向中心站发送当前的采样数据。应答式召测：有拨号召测和短信召测两种方式；其中拨号召测时，召测方不产生通讯费用。 具有现场或远程的参数设置和数据读取功能。 可在现场或中心站对遥测站终端机进行各项参数设置，遥测站终端机存储数据可以在中心站进行远程提取操作，也可用便携式计算机在现场提取存储的数据。 采用数字移动GSM通讯信道进行数据传输，传输速率可选择300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps等速率。 远程遥测终端机RTU-100具有手机和计算机数据两种发送数据格式。由于编码不同，遥测终端机按照不同号码预先设置的数据格式进行数据的编码和发送 可预置四个发送号码（可预置不同的数据格式），同时向四个数据中心发送数据，其他号码也可以通过密码进行召测。 通过拨号连接或短信的方式对远程系统的各种参数进行设置，人员不需要到达现场。 通过远程连接把远程遥测终端机存储的数据全部召回。 数据发送时段可设置：1段制（24小时）、二段制（12小时）、三段制（8小时）四段制（6小时）、六段制（4小时）八段制（3小时）、十二段制（2小时）、二十四段制（1小时）、四十八段制（半小时）。 数据采集与保存。数据采集可设置：6分钟、12分钟、30分钟、60分钟采集一次。数据的存储空间高达1M，如果连续两个时段采集的水位相同，则后一时段的水位暂不保存，等到下一时段的水位变化后才同时进行保存，这样可有效的节约存储空间。 遥测终端机具有RS232、RS458及模拟量0-5V、4-20MA等多种接口，可适合不同设备的接入。 水位传感器简介 本系统采用的水位传感器是自收缆细浮子水位传感器，该传感器采用 MODBUS - RTU（远程终端单元）模式进行通讯；具有无功耗机械自动收缆平衡器、无须外部平衡锤、无温度时间漂移等特点。也可以根据用户要求采用投放式的压力传感器。 主要技术参数： 水位变幅：0-20m、0-40m 浮子直径：Φ3cm；Φ4.5cm； 测压管直径：Φ5cm—Φ10cm； 分辨力：1cm、0.5cm； 测量准确度：±2cm或0.2%×F·S 输出码：格雷码10～15bit； RS485通信接口（选装） 传输速率：600bps－9.6Kbps； 传输距离：1220mm(有线)、4.5Km（无线） 电源电压：12VDC； MTBF：≥16000小时； 环境温度：-10℃—80℃（工业级：-25℃—85℃）； 环境湿度：95%/40℃； 适用于地下水、地表水、斜井等各种使用环境 GSM MODEM数传模块简介 本系统采用的GSM MODEM数传模块是一款专供工业环境下使用的GSM MODEM,内置高性能GSM模块,它采用发展最成功的GSM模块无线通讯技术,能