我國是水資源豐富的大國,有著大大小小數量眾多的水庫,這些水庫在防洪減災和水環境保護中起著重要作用,因此對水庫實行科學、安全、自動化的管理,已經成為了非常迫切的需求。由于水庫的面積廣大、所處地形復雜,傳統的水利工程監控主要依靠人工現場檢查和有線視頻監控,存在諸多局限性,為此采用無線監控來做水庫監控是勢在必行的。
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水庫無線監控方案適用于水利管理部門遠程監測水庫的水位、降雨量等實時數據,同時支持遠程圖像監控,為保障水庫的適度蓄水和安全度汛提供了準確、及時的現場信息。水庫無線監控方案做到了水庫水雨情的實時監測、實現了水庫的信息化管理,在保護人民生命、財產安全方面發揮了重大作用。
系統組成及功能
前端監控設備:包括高清攝像頭、傳感器等,負責采集水利工程現場的圖像、水位、降雨量、水質等數據信息。例如在水庫無線監控方案中,攝像頭可實時拍攝水庫的水位情況和周邊環境,傳感器可監測降雨量、水質等參數。
無線傳輸設備:主要有無線微波收發器、4G/5G 路由器、LoRa 模塊等,用于將前端監控設備采集到的數據傳輸至監控中心或云平臺。這些設備需根據現場環境和傳輸距離等因素進行合理選擇和配置。
監控中心或云平臺:接收并存儲無線傳輸過來的數據,通過軟件平臺對數據進行分析、處理和展示。管理人員可通過電腦端或手機端登錄平臺,隨時隨地查看水利工程的運行狀態,實現遠程監控和管理。如智慧水利管理平臺可對水泵的工作狀態、水位變化等信息進行實時監測和分析,并根據預設的規則進行報警和控制。
供電系統:由于水利工程現場可能無市電供應,因此常采用太陽能供電、風能供電或兩者結合的方式為前端監控設備和無線傳輸設備提供電力支持。如上述江西水利監控項目中,現場點位采用太陽能供電,確保了設備的正常運行。
江西某水利監控項目順利完成安裝,系統穩定傳輸,現場共約 5 處監控點,每處監控點有 2-3 路不等高清視頻信號需匯集傳輸。由于現場地理環境復雜,山體高矮不一,以往鋪線方式無法實施,最終采用無線微波傳輸設備,成功解決難題,無需挖溝埋槽,免除了大量的工作量,安裝方便,即插即用,高清穩定傳輸,后期點位增加方便,只需增加無線微波設備即可。
客戶在聯系偉福特之前采用了別家產品進行測試,最終測試結果不理想,沒辦法進行正常傳輸工作,期間花費了大量的人力物力去現場安裝調試,而后才聯系上偉福特客服人員說明了項目的需求,得到偉福特明確可做的回復后,一次性采購了6套10公里產品進行測試,接通傳輸穩定,項目順利進行。
由下拓撲圖可見,整個項目中,現場環境有遮擋,從而設立了中繼點轉傳,根據客戶現場勘察,前端監控點位距離中繼點基本都是7~10公里不等,設立了中繼站后,點與點之間可空曠無遮擋,由于野外環境無市電,現場點位客戶采取設立太陽能供電。偉福特旗下的所有無線微波產品都支持市電供電,同時也支持太陽能/風能系統供電。
項目傳輸拓撲圖
無線監控系統具有實時監控、遠程控制和數據存儲分析等多方面優勢。
實時監控能夠讓管理人員第一時間掌握水利工程的運行情況。例如在江西的眾多水利工程中,通過無線監控系統,工作人員可以隨時查看水庫的水位變化、河流的流量情況以及水閘的運行狀態等,及時發現潛在問題并采取相應措施。
遠程控制功能為水利工程的管理帶來了極大的便利。管理人員無需親臨現場,就可以在監控中心對設備進行操作,如調整攝像機角度、控制閘門啟閉等。這不僅提高了工作效率,還減少了人員在惡劣環境中的作業風險。
數據存儲分析功能則為水利工程的優化管理提供了有力支持。系統可以對大量的監控數據進行存儲,并通過數據分析軟件對數據進行深入挖掘,為工程維護和決策提供科學依據。例如,可以分析不同季節水位變化趨勢,合理安排水資源調度;通過對設備運行數據的分析,提前預測設備故障,進行預防性維護。