[实用新型]一种水文状况监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及监测领域，具体涉及一种水文状况监测系统。 

背景技术

城区主要河道既是景观河道又是城区主要排洪通道，城市雨洪管理面临着一些特殊问题。一方面，保持城市景观需要河道运行在较高水位；另一方面，局地暴雨产生较大径流入河，如不及时控制河道水位将影响排水的效率，甚至造成顶托和城区积水。为满足精细化调度的目标，迫切需要掌握内城河湖及管网的水位、流量、工程基础参数等信息，为合理、有效、及时地进行城区河湖水流调度提供一种技术手段。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种水文状况监测系统，能够实现低成本、低复杂度的水文监测相关的传感器数据的采集、监测。 

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种水文状况监测系统，包括： 

一个或多个无线网关、上位机； 

一个或多个用于采集水文数据并上报给所述无线网关的无线传感器节点设备； 

各所述无线网关分别用于从本无线网关覆盖范围内的一或多个无线传感器节点设备接收水文数据，汇聚后发送给所述上位机；从所述上位机接收配置命令发送给所述无线传感器节点设备。 

优选地，所述无线传感器节点设备包括： 

采集电路，用于采集水文数据； 

无线射频电路，用于发送水文数据和接收配置命令； 

微处理器，用于将变化幅度超出预置的对应阈值范围的水文数据通过所述无线射频电路发送。 

优选地，所述无线传感器节点设备还包括： 

定时时间为采集周期的定时器，用于在定时时间到达时启动所述无线射频电路发送所述水文数据。 

优选地，所述无线传感器节点设备还包括： 

电压自检电路，用于进行定时电压自检，将检测到的电压发送给所述无线网关，以及当电压正常时，向所述无线网关发送心跳信号。 

优选地，所述无线传感器节点设备还包括： 

用于与外界交互水文数据和/或参数的蓝牙接口。 

优选地，所述无线网关包括： 

用于接收全球定位系统GPS卫星的授时信号的GPS芯片； 

用于根据该授时信号进行本无线网关的时间校准，以及对本无线网关覆盖区域内的各无线传感器节点设备进行时间校准的校时模块。 

优选地，所述无线传感器节点设备和无线网关包括直流供电和太阳能供电系统的接口。 

优选地，所述上位机包括： 

数据接收模块，用于接收网络上传来的水文数据； 

数据发送模块，用于进行配置命令的封装； 

数据转换模块，用于将采集到的水文数据从物理量原始值转换成物理量真实值； 

数据存储模块，用于保存采集到的水文数据，以及各所述无线传感器节点设备的唯一标识信息和该无线传感器节点设备坐标之间的对应关系。 

本实用新型的技术方案能解决目前水文数据监测站分散、布线难、户外供电难、成本高、同步精度低的问题，提高了水务工作的效率，降低了人工劳动强度，实现了水文数据的实时无人监测，促进了水务监测、水流调度之 间的数据共享，为防汛调度等提供了更加精细化的管理；另外，系统组网、部署灵活、提升应急处理能力。数据采集、数据上传均采用无线传输，实施时免布线，可快速搭建系统，大大降低了系统部署的难度和成本，在应急处理时可迅速搭建采集系统并为决策提供数据；而且系统扩展性强，在原有系统上扩展数据采集接点方便，适合大范围内的系统搭建，例如城市、地区的泛在网接入。 

本实用新型的优化方案能使全网全设备的时间同步精确，这对实时展现水情数据具有重要意义；且时间能够精确到ms级，这对数据的实时性和同步性具有重要的意义。 

本实用新型的另一个优化方案可采用智能数据采集发送模式，只在水情数据隐含潜在险情的情况下才发送数据，而水文数据常态期和水文险情数据持续期相比远远大于后者，可大大减少通过无线网关上传的网络流量，从而显著地降低无线带宽租用费用，同时也降低了网关的网络负载。 

本实用新型的又一个优化方案能够在采集丰富水文数据的同时监测设备自身的健康状态，提醒用户进行设备维护，提高了水务信息化的智能化水平。 

本实用新型的又一个优化方案能采用太阳能供电系统，解决水文数据监测区域供电难的问题；能量自供应，解决了监测站点无电源的问题。