基于gprs雨量、水位远程监控系统
关键词：雨量计监控、水位监控、远程监控、GPRS、CDMA RTU、低功耗
案例背景
近些年来随着社会的进步、经济科技的发展，人们生活、工作和生产水平有了很大的提高。雨量监测系统对于研究降水尤其是暴雨特征具有重要意义,并且对农业、城市建设、电信、交通、水利等国民经济部门及防灾、减灾策略的制定具有重要作用。于是在这种背景下，通过无线GPRS监控雨量、水位，实现无人值守水位监测站、气象研究站的监控应运而生。
适用范围
该系统适用于气象监测、地质安全、自然灾害测量的远程监控及管理。
系统组成
雨量、水位远程监控系统主要由调度中心、雨量监控中心、通信平台、雨量远程测控终端、计量测量(翻斗雨量计、水位计、风速仪等)设备、供电设备(实时在线模式需要架设太阳能电池板或者市电供电)组成。
系统功能特点
雨量、水位监测人员可以远程监测雨量计信号、水位计信号、风速信号、太阳能电池板电压等，可以远程设定回传时间，在GPRS网络无法连接的情况下，可以本地存储，待GPRS重新连接时再次发回服务器，在用于水库、湖泊等水位监测时，发现水位超过上下限，自动发送预警短信。
硬件简介(RTU4100-L)
采用我公司的RTU4100-L.
- 产品介绍
1) 产品特点
l 3.7V锂电池供电方式
l 提供RS232和RS485通信接口
l 超低功耗，待机电流可低至25-35µA，适合在野外长期工作
l 多种待机工作模式可自定
l 支持服务器配置时间
l 支持modbus ASII、RTU协议
l 支持自定义握手包和心跳包
l 具有唯一ID号
l 只采用自动唤醒模式待机模式下可达到3uA-4uA。
l 定时采集4路传感器信息，并存储与FLASH中
l 可以给传感去提供DC12V电源
l 定时与服务器联机，上传采集数据
2) 相关资料
通用DTU4100说明书
低功耗配置软件
DTU配置软件
超低功耗GPRS说明书
3) 工作流程
- 平时待机
- 定时采集时间到，唤醒设备，采集数据，存储采集数据，待机。
- 定时回传时间到，唤醒设备，联机服务器，上传数据，待机。
- 支持按【星期】，【小时】，【分钟】，【间隔时间】4种待机方式
- 遇到报警情况马上开机给服务器回传数据；
- 遇到紧急报警情况可以按照预先设定的短信内容给8个人发短信；
【间隔时间】可配置为0-65535秒间隔。
【星期】模式可精确到一星期中每天的分钟时刻，可配置为1-7个时间点，实现定点唤醒。
【小时】模式可精确到每天中的分钟时刻，可配置为1-7个时间点，实现定点唤醒。
【分钟】模式可精确到每小时中的分钟时刻，可配置为1-7个时间点，实现定点唤醒。
4) 功耗计算
RTU-L系列主要分为三种工作模式
定时模式、报警模式、联网模式
工作模式 | 功耗 | 作用 |
定时模式 | (3—4)uA | 只能定时唤醒工作 |
报警模式 | (20—33)uA | 可以外部触发唤醒 |
联网模式 | 80mA | 一直联网模式 |
本方案采用的方案为报警模式+联网模式相结合的模式
如果每次联网通讯时间为2分钟，1节10Ah的电池可以工作的时间为：
计算方式：
假设一直联网，可以工作时间为：10000/80=125小时=7500分钟=3750次数
假设每天的联网次数为1次，则工作时间为3750天
假设一直处于报警模式下，一年的消耗电流为：33*24*365 uA= 289080uA = 289mA，约占总电量的1/34
- 软件功能
u 远程监测雨量、水位、风速等信号。
u 远程设置系统工作模式(低功耗、正常工作模式)。
u 支持各种监测信息、控制信息、报警信息、操作信息的存储和历史记录查询。
u 生成各种数据报表及数据曲线。
- 软件截图
实时显示
1、 左侧设备列表显示出当前在线和离线设备的信息，当设备联网后，将从“离线设备列表”进入“在线设备列表”，设备长时间不在线将从“在线设备列表”进入“离线设备列表”；
2、 右上角显示设备编号、用户名称、联系人、电话、传真、手机、SIM卡号、地址等信息；
3、 左上角显示雨量计、水位计、风速仪、太阳能电池板等信息；
4、 窗口下面实时显示雨量计、水位计、风速仪、太阳能电池板等曲线；
5、 中部文字提示当前设备登陆时间，采集回传数据的最后时间；
历史记录
1、 用户可以根据时间段来搜索历史记录；
2、 历史记录将以曲线形式绘制在窗口上面，历史记录可以以列表的形式显示在窗口下面，通过历史记录可以查看设备运转状态和相关趋势；
3、 同时查询的历史记录可以导出为excel表格；
组态软件效果图
用户可以根据需要通过组态软件来定制程序，这样界面表现形式更为灵活；
优势特点
◆现场出现水位超限等状况时，现场控制器可发送报警短信。
