巴歇尔槽超声波明渠流量计GPRS/4G流量远程监测是针对目前水资源取水过程存在的各种计量准确问题设计的，在相关单位建立一套取用水(流量)远程 监测系统，采用巴歇尔槽与超声波明渠流量计计量仪表，结合计算机、通信网络，实现对取水用户取水量的实时监测。该技术实现了实时在线监测，对已测知数据进行存储整理，取水计划管理与控制，为客户的各种后期工作提供可靠的数据支持，促进水资源可持续利用和节约用水。

一、 系统方案概述

    在监测点安装监测终端箱，里面装有遥测终端一体机，直接与流量计等仪器连接。遥测终端机内部的GPRS/4G无线数据传输模块加电后自动登陆移动通信的GPRS/4G网络，根据设定的测试时间间隔自动上报监测数据（如流量等）到监测中心的数据管理系统服务器。

监测中心机房配有服务器计算机，服务器安装地下水位远程监测系统软件及服务器系统。通过遥测终端一体机实现对监测点端采集数据的收发和状态实时监测管理。

本系统可实现如下功能：

二、 主要设备选型

三、 系统解决方案

三.1 体设计思路

本系统主要由监控中心、通信网络、监测终端、现场计量设备四部分组成。

一.1.1 监控中心

现场设备运行数据经现场监控终端及其通讯端口，通过GPRS /4G网络平台传输到Internet网，进入到服务器里，把现场监测水位的各类数据进行采集进入中心服务器，各职能工作人员通过客户计算机访问服务器数据，实时了解各监测站点的设备运行情况、相关运行参数。监控中心发送的命令也由此路径执行到受控设备。

一.1.2 通信网络

一.1.2.1 GPRS网络

    GPRS网络是中国移动公司提供的数据无线传输网络， 只要有GPRS信号的地方就能够支持数据无线传输，具有广域覆盖、永远在线、按量计费、高速传输等优势。

v 广域覆盖：GPRS在全国31个省240多个城市均有良好覆盖，基本上在任何地方都可以通过GPRS无线上网。

v 永远在线：只要激活GPRS应用后， 将一直保持在线， 类似于无线专线网络服务。

v 按量计费：GPRS服务虽然保持一直在线，但您不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。

v 高速传输：目前GPRS可支持53.6Kbps的峰值传输速率， 理论峰值传输可达100余Kbps。

一.1.2.2 4G网络

4G通信具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到3G与4G100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。

一.1.3 监测终端

监测终端箱内部主要设备为我公司研发生产的遥测终端一体机，与现场计量设备相连，负责采集现场数据，并将数据通过相应的通讯端口上传，同时执行各级中心下达的命令。

一.1.4 现场计量设备

现场设备为超声波流量计，超声波流量计将采集到的数据通过RS485通讯传给遥测终端机。（现场计量设备可根据客户需求改动）

三，2 系统拓扑图

三.3监测终端控制器功能图

三.4现场安装示意图

四、 远程管理系统

 开放性原则 

 系统设计及系统设备选型遵从标准及工业标准，使系统具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。

可伸展性原则 

   系统设计在充分考虑当前情况的同时，考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。充分利用现有通讯资源，为以后扩充到更高速率提供充分的余地。另一方面，还为系统规模的扩展留有充分的余地。

安全性原则 

   加强系统安全建设，从系统安全性、数据安全性、网络传输安全性等多方面来保障系统的*稳定和可靠运行。系统设计具有严格的安全保密性，能够保证内部信息不被窃取，充分利用开发工具所具有的网络级、数据库级、文档级、文档区域段级、以及文档内域级安全保密机制，实现数据加密，保障数据安全性。

 可靠性原则 

   系统的设计贯彻可靠性原则，使传输系统具有很高的可用性。可靠性原则体现在以下方面：

A．选用技术好、成熟高可靠性的传输设备

B．系统增益储备高

C．链路的可维护性好

D．可扫描周围磁场，为设备及时调整频率提供依据

 管理性原则 

    系统应具有良好的可管理性，使得系统管理人员能方便及时地掌握诸如传输系统拓扑结构、系统信号分析覆盖率统计、系统故障提示等信息，能简便地对传输系统进行配置和调整，确保系统工作在良好状态。

经济实用性

 充分利用当前成熟和高起点的主流现代信息技术，引进和开发技术可靠、性能稳定的硬件平台，构建良好的体系结构、系统界面、信息处理技术方法和系统运行机制；使系统具有良好的适应性、较高的进性和较长的生命周期。同时还考虑了经济性和实用性，充分利用和保护系统的现有资源，提高资源利用率。

 标准规范性

信息定义统一，编码统一，执行国家行业标准和规范。

系统特点

u 网络＋现场总线

    系统由监控管理中心、信息传输介质、网络通信接口设备组成，以实现*的、统一的自动化控制网络平台，使整个系统配置合理，信息共享，安全可靠，提高指挥效率和生产率。

u 异构系统的互联互通

    在网络级和串口级提供多种符合主流标准的接口方式，便于各种数据的接入，实现大限度的信息共享；能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品，实现各系统间信息互通，并将各系统数据集成。

u *的体系结构

    采用B/S模式设计三层网络体系结构，便于及时、准确地采集各个子系统的工况、生产和安全参数，方便管理层实时查询、分析和决策。

u 实时信息数据集成

    以网络平台为核心，将实时数据流按照统一数据标准集成起来，同时，针对统一平台开发各种综合应用，形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览，统一界面。

u 统一的数据仓库

    在集成化的数据管理中，所有的数据是在一个数据库中进行管理，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。

u 友好的人机界面

实现从设计、编程、硬件组态、测试到操作诊断和远程维护的全过程组态应用。所有的部件都可以有一个软件进行组态，采用统一化的图形界面和面向对象的设计，使用起来轻松自如。

  巴歇尔槽超声波明渠流量计GPRS/4G流量远程监测主要硬件设备描述

遥测终端

u 显著特点：

v 采用行业32位ARM处理芯片，运行速度和处理能力比51系列更加强大。

v 专门为水资源无线远程数据传输应用开发的一款基于移动GPRS网络通信终端、主要应用于水利、水文、水资源、气象、环保等领域。

v 支持静态固定IP和域名解析，支持动态域名，可以对任何地点的任何一台接入公共互联网的具有固定IP或者动态域名的计算机传输数据。

v 支持双频GSM/GPRS，支持短信息、GPRS通信 。

v 支持移动设备现场无线设参，简化了设参工具的使用。

v 高精度采集功能，采集模拟量精度在0.02mA左右;采集开关量精度在0.01%左右。

v 大数据量存储功能，满足现场变量的存储要求。

v 内嵌TCP/IP协议栈，通过移动GPRS/4G网进入公共互联网，终端无需主机即可通信，更加方便地集成到系统中。

v 配有软硬件看门狗，不死机，掉电自动恢复。

u 技术参数(GPRS)：

u 技术参数(4G)：

v 电源输入：220VAC  12 -30VDC

v 功   耗：≤250mA（工作），≤100mA（空闲）;

v 尺   寸：322.8mm*159.6mm*55mm

v 安装方式：壁挂式安装

v 工作温度：-30--+70℃

v 存储温度：-40--+80℃

v 环境湿度：≤90%无凝露

可选功能：触摸屏HMI、用户进行二次开发。

 超声波明渠流量计

u 使用工况

v 测量介质：水、海水、污水、工业用水、循环水、等能传播超声波的单一均匀稳定的液体。

v 巴歇尔槽材质：不锈钢、玻璃钢。

v 工作电源：AC220V或DC8-36V。

v 环境温度：主机-30℃～+80℃，

v 环境湿度：相对湿度≤90RH。

u 主要技术特点

MGTF-C型系列超声波流量计采用微处理技术，超大规模集成电路，除具有高精度、高可靠性、高性能、低价格等特点外，还具有下列更多优势：

v 仪表可达到1%的线性度和0.5%的重复性，测量精度达1%。

v 抗干扰电路设计，可用于几乎全部工业环境（特别是变频器环境中）。

v 全窗口化中文显示，2×20字符液晶显示器。

v 正、反双向计量，可计量正、负、净累积流量，流速等。

v 防护等级：IP65。

v 配温度变送器可实现热量计量，可显示瞬时流量、流速、累计流量、累计热量、峰值流量及时间等。

v 机器上配有防雷击元件，也可在电源上直接并上避雷器，以便得到更好的保护。

v 完备的信号输出和灵活的联网功能，可满足不同用户的各种要求。

v 输入信号：5路4-20mA模拟输入，精度0.1%，可输入温度、压力、液位等其它信号。

v 输出信号：

1路4-20mA或0-20mA模拟电流信号；     

继电器及OCT输出；

RS-232/485标准串行接口输出；

   可利用GPRS、PSTN、CAN总线、GSM短消息联网。

v 完备的软件设计：日、月、年累计功能：可记忆前64个运行日、前64个运行月、前5个运行年中任何一天、任何一月、任何一年的累计流量，便于查询和管理。

v 上、断电管理功能：可记录前64次上电、断电时间及上、断电时刻的瞬时流量，保护所有数据，用户可以选择自动或手动补量，减少用户流量损失。

v 具有故障自诊断功能，并可自动记忆前64个运行日的工作状态是否正常。

v 整机功耗：2W。

监测箱

v 规格尺寸：480×360×200  （可根据现场定做）

v 开门方式：户外单开门（可根据客户要求定做）

v 板厚：箱体1.2mm，门子、底板1.2mm （可根据客户要求定做）

v 防护等级：IP65