产品简介

相关文章Related Articles
基层农技推广体系改革与建设项目智慧农业服务建设仪器设备配置清单
RH-D1河道水文水质监测站 水位流量水温多参数
一体化的水文水质综合科研监测平台
一、系统概述
RH-D1河道水文水质监测站 水位流量水温多参数是一款专为水文水资源、水环境科学及相关交叉学科研究设计的综合监测系统。它将多种水文与水质参数的采集、存储、传输和管理功能集成于一体,旨在为高校实验室、科研院所及环保监测单位提供一套稳定可靠、功能全面的野外原位监测解决方案。系统以传感器技术、自动控制技术、无线通讯技术与可视化数据平台为基础,集水文与水质和扩展的气象环境数据采集于一体,实现流速、流量、水深、水温、水质等多要素的同步监测,适用于流域水循环、水体污染迁移转化、水生态健康评估及水资源管理策略等前沿研究领域。系统配置GPRS/4G无线通讯实现设备与计算机监控中心的物联网云数据传输,可自动进行数据采集、处理和存储,并上传至数据管理平台,在防洪抗旱减灾、水资源开发利用、水生态与环境保护等方面具有重要作用。
二、系统组成
系统采用模块化设计,为交钥匙工程,提供从现场感知到数据送达的完整配置。
1. 核心采集单元
数据采集仪:多通道数据采集,大容量FLASH存储,实时时钟,汉字液晶显示,配备232及485通讯接口,支持220V交流与12V直流双路供电。
金属防护箱:野外级防护箱,防湿防潮,内置隔板与外置锁具,内装采集仪、蓄电池、太阳能控制器等。
传感器套件:包含超声波液位传感器(0~30m)、投入式液位传感器(0~20m)、超声波多普勒流量计(0.02-10m/s)、水质pH/电导率/溶解氧/浊度/氨氮/氧化还原电位/COD传感器各1支,所有传感器均采用工业级设计,配备长线缆(标准线长10米,部分液位传感器更长),以适应复杂的野外河道环境。
增选配置:声光警报装置(水位超限和人员驱离)、网络球机(水情雨情实时视频远程观察和定时拍照记录)、LED显示屏(实时数据显示及安全提示)。
2. 供电与通讯系统
双电源供电系统:含市电/太阳能双电源控制盒、220V电源适配器、30W太阳能电池板及支架、25安时蓄电池及太阳能控制器,保障在无市电地区长期无人值守运行。
通讯模块:GPRS/4G无线传输模块,实现数据远程透传;另含RS485、RS232通讯线及转接头,支持本地有线数据传输。
3. 结构与安装附件
监测站支架:金属喷漆钢质结构,牢靠稳固,带防风拉锁,抗腐蚀处理,用于承载防护箱、传感器及太阳能板。
防雷装置:含避雷针、避雷线及附件,为野外长期运行的设备提供安全保障。
4. 软件与数据平台
单机版监测站软件:支持数据导入导出、绘制过程曲线图、生成报表、参数远程配置等功能。
物联网云平台:基于B/S架构,支持通过PC、平板、手机随时随地登录查看数据、下载报表及管理设备;支持实时数据展示与历史数据展示仪表板;支持数据导出表格形式;支持数据转发,HJ-212协议,TCP转发,http协议等。
手机客户端:提供移动端数据监控、查询功能,便于研究人员现场巡检与实时掌握动态。
三、系统参数
监测类别 | 监测参数 | 测量量程 | 分辨率 | 精度 | 核心科研应用指向 |
水文参数 | 超声波液位 | 0~30m | 1mm | ±5mm | 河道水位动态、洪水过程线、水资源量估算 |
投入式液位 | 0~20m | 1mm | ±0.5% | 高精度水位监测、水库库容曲线标定 | |
流速/流量 | 0.02-10m/s | 1mm/s | ±2%~3% | 断面流量计算、污染物通量分析、水动力模型验证 | |
水质参数 | pH值 | 0~14 | 0.01pH | ±0.1pH | 水体酸碱度,反映化学与生物过程状态 |
电导率 | 0~10mS/m | 0.01mS | <5% | 评估水体离子总量(盐度)、污染状况 | |
溶解氧 | 0~20mg/L | 0.1mg/L | ±3% | 水体自净能力、黑臭水体评估、水生生物生存条件 | |
浊度 | 0~2000NTU | 0.01NTU | <±5%FS | 悬浮颗粒物含量、水土流失、藻类密度间接指标 | |
氨氮 | 0.1-1000mg/L | 0.01mg/L | 5%FS | 水体富营养化、有机污染和污水处理效果关键指标 | |
氧化还原电位 | -999~999mV | 1mV | ±20mV | 反映水体氧化还原状态,用于沉积物、底泥研究 | |
COD | 0~500mg/L(可定制) | 0.1mg/L | ±5% | 评估水体中有机污染物总量的综合指标 | |
辅助参数 | 水温 | -50~80℃ | 0.1℃ | ±0.2℃ | 基础物性参数,影响化学反应速率与生物活性 |
注:更多水质参数以及气象要素根据实际应用增配
四、系统特点
1. 高度的集成化与模块化:系统集水文、水质监测于一体,硬件和软件均采用模块化开放性设计。监测项目门类齐全,可根据用户需求调整监测参数,支持水质、水文、气象等同步监测。研究人员可根据具体课题需求灵活选配监测要素,后期升级与调试极为方便。
2. 野外环境适应性:专为无人值守的恶劣野外环境设计。具备双电源/太阳能混合供电方案(太阳能与市电结合)、防雷击与抗干扰保护措施,以及高防护等级,确保在汛期、雨季等各种条件下稳定运行,获取连续、完整的时序数据。系统自动化程度高,做到自动采集、自动处理和自动存储。
3. 灵活多样的数据传输方案:支持GPRS/4G无线传输至物联网云平台,实现数据的远程实时获取;同时保留RS485/232有线通讯接口,便于现场调试和本地高速数据导出,满足不同网络条件下的科研需求。支持Modbus通讯协议,提供标准有线(485、232/USB)、无线(GPRS/LAN/电台/WIFI/卫星)等多种通讯方式供用户选择。
4. 开放的扩展能力:系统设计预留了充足的扩展接口。用户可根据研究需要,增配空气温湿度、风速风向、雨量、光照、能见度、PM2.5等气象与环境要素传感器,轻松将站点升级为涵盖“气象-水文-水质"的超级综合观测站,服务于更复杂的流域系统科学研究。
五、系统应用
流域水文与水环境过程研究:长期连续监测河道水位、流量、水质多参数变化,用于构建流域水文模型、研究非点源污染迁移规律、评估水环境容量。
水生态健康与富营养化监测:通过溶解氧、氨氮、COD等关键指标,动态评估水体生态健康状况,预警蓝藻水华,研究富营养化发生机制。
水利工程环境影响评估:监测水库、闸坝下游水文雨情及水质变化,为工程生态调度、环境影响后评价提供数据支撑。
应急监测与科学研究:在突发水污染事故或专项科研项目中,快速部署,为污染追踪、效果评估及特定科学问题研究提供第一手现场数据。
将复杂的野外监测任务简化为可靠的数据流——助力水资源、水环境、水生态领域科研工作与高层次人才培养。