海绵城市-雨水回用在线监测整体解决方案
一、项目背景
我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。水资源年内年际变化大，降水及径流的年内分配集中在夏季的几个月中；连丰、连枯年份交替出现，造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。根据统计资料，2018年，我国水资源总量27462.5亿m3，但人均水资源占有量只有1971.8m3，约为世界人均水平的1/4。全国水资源的80%集中分布在长江及其以南地区，而淮河及其以北地区，水资源量仅占全国的20%。
所以雨水的收集对我国城市特别是对一些严重缺水的城市很有借鉴意义。城市中大面积的硬质不透水表面导致了城市雨水大量排放、地下水位降低等一系列问题，而城市中屋面的面积占去了整个城市硬质表面的30%左右，这种不透水面层的处理，使得降落在其表面的雨水通过排水装置迅速排入城市雨水管网。
雨水收集利用对保持水土和改善生态环境发挥了重要的作用。不但减少了地下水开采，而且还可以补充部分地下水，减轻整个自然界水循环系统的压力。减少水土流失，对建设生态农业、生态城市，保护环境都具有十分重大的意义。
二、系统建设方案
为了更好实现雨水收集的二次利用，我司推出海绵城市雨水再生利用监测系统。雨水二次利用监测主要包括雨量站用于监测雨量信息，水位站用于监测水位信息，流量站监测雨水整体流量，水质站监测雨水水质，采用有人看管、无人值守的管理模式，实现雨水采集的自动采集、传输。
三、系统简介
1.系统组成
雨水二次利用监测系统主要由现场采集设备、远程遥测设备、通信平台和监测中心四部分组成：
1)现场采集设备：
由投入式水位计、超声波流量计、翻斗式雨量计、水质分析仪组成，负责计量雨量、水位、水质、流量数据。
2)远程遥测设备：
即远程遥测终端，负责采集数据，并通过2G/3G/4G/LoRa/等无线传输将现场信息传送给监测中心。
3)通信平台：
2G/3G/4G/LoRa和Internet网络（监测中心需办理固定IP）。现场采集的水位、流量、降雨量数据和水质数据经2G/3G/4G/LoRa等无线传输到Internet，并通传送给监测中心服务器。
4)监测中心：
包括服务器操作系统、数据库、防汛抗旱系统平台等软件组成。
2.系统构架
雨水二次利用监测系统充分整合软、硬件设备资源，可对所监测项目实现全天候远程自动监测，完整记录各数据的动态变化过程。前端通过遥测终端将现场的降水量、水位、流量、水质等信息进行采集处理，通过2G/3G/4G/LoRa等无线网络传送至监控管理中心。监控管理中心对前端数据信息进行整合分析，为物业以及市政部门提供现场情况。
3.监测内容
此系统主要监测三部分内容：
1)雨量监测，雨量采集将降雨量的数据进行分析、存储，如雨量超过预警值时，发生报警；将分钟雨量、小时雨量、日雨量、预警信息等通过无线网络传输到信息中心；为相关部门提供及时有效的降雨信息。
2)排水井监测，在排水总管安装流量计以及浊度传感器，监测总管雨水的流量、浊度，给相关部门提供数据，让其进行供排水调动。
3)再生水监测，在再生水池安装水位计以及浊度传感器，当水位超过预警值或者水质不达标的数据传输至物业管理中心，便于物业实时掌握小区路面清洗、浇灌草坪、水景补水的回用水情况。
技术参数
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设备分类 |
设备名称 |
型号 |
详细参数 |
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采集单元 |
智能采集分析单元 |
JK-5.0-S1 |
安卓系统云组态屏，5寸触摸屏，可远程升级，3路485接口，1路USB接口，1路音频接口，5路开关量接口,GPS定位，SD存储卡，1路U口下载，支持MODBUS、212、314、MQTT协议，自动上报数据。集HMI、物联网、DTU、触摸屏为一体的多功能采集控制主机，可外接多种传感器、继电器、摄像头、PLC、变频器等，自带强大的不断增加的传感器、控制器知识库，可实现多功能集成类系统的快速配置、逻辑自定义设置、界面设置等。实现远程人机交互、远程下载更新程序等。 1、支持4G/5G、WiFi、网口多种通信方式。 2、支持云透传。可远程编程、上下载、固件升级、诊断、监控及调试PLC程序，随时侦测现场异常情况。 3、触摸屏画面和按钮内容等均支持用户自定义设置，通过后台配置屏幕数据图标，数据格式，单位，通信协议等。 4、曲线图，表格导出功能（SD卡）。 5、可选配GPS定位功能，通过地图模式，查看采集器的当前设备位置及数据。 6、支持多种第三方协议，并自建知识库，只要录入过的协议均会进行记录和按分类存储，支持无限调用。 7、支持模型库建立，客户可以建立自己的传感器、控制器模型库，使用的时候可以直接勾选进入安卓采集器进行配置，操作简单明了。 8、支持自定义逻辑配置，用户可以建立传感器和控制器的逻辑关联，实现自动控制等功能。 |
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主机流量卡 |
中国移动 |
100M/每月，含一年费用，第二年可续费 |
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监测设备 |
雨量计 |
ST-YL03 |
特点：测量精度高,低功耗，节能安全,符合科研要求,结构设计合理，承水斗，外壳采用不锈钢结构，具有美观大方，耐腐蚀性。使用进口干簧管，测量精度高，稳定性好,翻动部位是不锈钢轴与精密宝石轴承配合，不仅能翻斗翻动灵敏度高，工作稳定可靠，并且耐磨损,寿命长。精密加工，确保整个翻斗系统精度高。底盘内部设有水平泡，可以通过底角调整达到最佳水平度;故障率低，技术成熟，性能稳定。具有安装方便、测量准确、数据稳定、环境要求宽松等特点。 适用于：小型气象站、水文站、农林等场合的雨量监测。 供电电压： 默认DC 7-24V 盛水口径：￠200mm 测量范围： 0～4mm/min（最大 0～8mm/min） 分辨率：0.1mm（3.14mL）；0.2mm（6.28mL） 误差：±4%（室内静态测试，强度为2mm/min） 响应时间：< 1 秒 刃口锐角：40～45° 重 量：3.2KG
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投入式液位计 |
ST-YW |
特点：投入式液位变送器采用高性能的扩散硅压力传感器作为测量元件，经过高可靠性的放大处理电路及精密温度补偿。本产品体积小巧，使用安装方便，直接投入水中即可测量出变送器末端到液面的液位高度。 应用：适用于湖泊、河道、水库、明渠、 农业灌溉水渠、城市路桥积水、和市政雨污水管网水位监测。 测量形式及范围：0～1～200mH2O； |
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电子水尺 |
ST-SH01 |
特点：不受大气温度、压力、湿度、含沙量、冰冻等外界因素的影响；不受泥桨、污液和腐蚀性液体等污染物及沉淀物的影响；外部有刻度，方便测量对比与人工观测。具有安装方便、测量准确、数据稳定、环境要求宽松等特点。 适用于：路面积水、下沉式立交桥积水、车库积水、地铁积水、隧道积水、涵洞、湖泊、河流、灌区等场合的水位监测。 供电电压： 默认DC 12-24V |
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超声波水位计 |
ST-CSW |
特点：一体式防腐蚀密封塑料外壳，带虚假回波存储功能，带频率调校功能，带噪声过滤工能。 |
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SS悬浮物 |
ST-SS |
特点：浓度传感器，采用135°背向光原理，880nm红外LED光源，采用了独特的自适应软件算法，可有效去除外界光的干扰。光纤式结构，具有出色的重复性和稳定性。配合自动清洁刷可消除气泡、减少沾污对测量的影响，使维护周期更长，长期在线使用也能保持稳定性 应用：适用于湖泊、河道、水库、明渠、 农业灌溉水渠、城市路桥积水、和市政雨污水管网水质监测。 量程：0-2000mg/L（200以上选用，量程可选） 供电：5V/12V/24V/220V可选 温度范围：温度0-60℃ 线长：5米 输出：4-20mA，RS485（modbus RTU协议）； |
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选配功能 |
语音大喇叭 |
50W |
50W喇叭+功放+电源，含语音播报模块12V供电，可设置超限预警播报，当水位超限时自动开启语音播报功能。语音可自行设置。 |
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海康威视高清 |
HIKVISION |
品牌海康威视 |
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视频流量卡 |
30G |
三网通用，30G/月，含第一年费用，第二年客户可续费 |
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LED户外显示屏 |
P10 |
单色屏，尺寸可定制 |
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太阳能供电系统 |
50W |
标配50W太阳能板+20AH锂电池，含控制器及充电器，可定制 |
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配件 |
支架+横臂 |
1# |
114管3米立杆+雷达/超声波水位计固定2米横臂 |
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主机箱 |
2# |
尺寸：300*400mm箱体，铁质喷塑，防雨防腐 |
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安装配件 |
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安装工具 |
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GPS定位 |
GPS |
站点定位 |
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主机流量卡 |
中国移动 |
100M/每月，含一年费用，第二年可续费 |
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支架+横臂 |
1# |
114管3米立杆+雷达水位计固定2米横臂 |
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主机箱 |
2# |
尺寸：300*400mm箱体，铁质喷塑，防雨防腐蚀，内置数据采集器及电源模块、接线排 |
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太阳能供电系统 |
50W |
50W太阳能板+20AH锂电池，含控制器及充电器 |
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安装配件 |
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安装工具 |
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软件 |
云平台 |
2.0 |
电脑端云平台+微信小程序B/S架构,
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