一、系统简介

       我公司的MIRT-A 型综合水情监测系统主要用于监测灌渠的各个测段的水情状态。主要水情数据包括灌渠的流速、水深、流量、累计水量、闸位等。此外，还可监测测段的雨量、水质等数据。所有监测数据均可远程传输到灌区中心站进行综合分析和处理。同时，监测数据还可显示到LED 屏幕、叠加到视频监视屏幕。此系统广泛用于水利系统、灌区系统以及水资源环境监测等管理部门。

二、系统特点

1） 综合性

MIRT-A 型综合水情监测系统，顾名思义是以RTU 主模块为核心，以各功能扩展模块为外围而构成的一个水情监测系统。该系统的首要特点是其综合特性较好，几乎能覆盖所有灌区的测流量水的业务需要。所谓综合性主要表现在系统采集了灌区测段的流速、水深、闸位、雨量、水质、定位等数据以及系统设备自身状态数据。

以此数据为基础，系统进行了过水面积计算、流量计算、累计水量计算，同时对所有结果数据进行LED 或OSD 显示呈现以及周期性存储记录。

2） 模块化

灌区的各测段的测流量水业务需求不尽相同，其采用的水位计数量、闸位计数量、流速计数量各不相同，各种计量传感器的型号也不尽相同。为了适应这种要求，采用了模块化系统设计思想。主要设计有流速传感模块、水位传感模块、北斗GPS 模块、闸位传感模块、雨量计模块、水质传感模块、电源管理模块以及LED 显示模块。通过这些模块的灵活配置使用，使得系统具有很好的使用灵活性，形成功能可多可少、复杂度可大可小的满足用户实际需求的“量体裁衣式”的水情监测系统。

3） 适应性

a) RTU 主模块自动搜索各传感功能模块，实现即接即用；

b) 根据传感功能模块的功能特点，可适应配置其工作方式、工作参数，实现即配即用；

4） 断电补偿

a) RTU 主模块正在进行累计计量时，如果发生异常断电现象，当供电恢复后，能按照缓冲数据将断电期及断电期内水量进行弥补，避免累计水量丢失以及累计时间错误。

三、系统组成

如图所示。RTU 主模块为核心模块，能与它直接连接的功能模块有电源管理模块、物联网模块、闸位模块、雨量模块、视频叠加模块、北斗GPS 模块等；可直接连接的传感器有水位传感器、流速传感器、水质传感器、倾角传感器；可与之连接的显示设备有一块或多块LED 条屏。

三、主要功能

1） 传感信息数据采集。

RTH 主模块能采集的数据包括：

a) 电池包电量信息。RTU 主模块通过电源管理模块能采集到所连接的电池包的电量数据。具体包括电池包电压和剩余电量百分比。

b) 测段水位数值。通过RS485 接口，RTU 主模块与水位传感器连接，可采集到水位数值。最多可同时采集到4 个水位传感器的水位数值。

c) 测段流速数值。通过RS485 接口，RTU 主模块与流速传感器连接，可采集到测段的流速数值。最多可采集到2 个流速传感器的数值。

d) 测段水质数值。通过RS485 接口，RTU 主模块与2 个水质传感器连接（一个探测酸碱值，另一个探测电导率），可获得相应水质指标值。

e) 目标倾角数值。通过RS485 接口，RTU 主模块与倾角传感器连接，可探测到目标的倾角数值。

f)测段闸位开度数值。通过闸位功能模块，RTU 主模块可获得测段水闸的开度数值。1 个闸位功能模块最多可连接8 个拉绳闸位计，因此，RTU 主模块可采集到最多8 个闸位数值。

g) 测段雨量数据。通过雨量/继电器模块，RTU 主模块可采集到当前雨量，累计昨日雨量值。

h) 设备位置经纬度。RTU 主模块通过RS485 接口与北斗GPS 模块连接，可获取当前位置信息，即测段测点的经度和纬度信息。

2） 数据处理。

RTU 主模块对采集到的各种数据进行处理，具体包括：

a) 数据平滑。根据被采集信息的类型和特征，首先对采集到的数值进行分析判断和周期性计算，做到对采集数据进行平滑处理，剔除异常或错误数据。

b) 分析计算。经过对原始数据的处理之后，获得可用的可信数据。根据该数据进行量水计算。主要是依据渠道断面型式和参数以及采集到的水深数据计算出实际过水面积；根据采集到的流速数据计算出水流量；按照周期性积分方法计算出累计水量。

c) 结果存储。RTU 主模块可将分析计算出的主要测流量水数据结果存储到RTU 主模块的Flash 中。主要保存的数据有：水深、流速、流量、累计水量、累计起始时间、累计历时、当前雨量、昨日雨量。

3） 结果数据呈现。

RTU 主模块能将测流量水结果以多种方式呈现给操作使用人员。

a) 通过LED 条屏进行呈现。RTU 主模块经过RS485 接口能与多个LED 条屏连接，将测流量水结果数据进行显示，主要数据有水位、流速、闸位、流量、累计水量等。

b) 通过字符叠加器进行呈现。RTU 主模块能将结果数据发送到字符叠加器，进而在视频监视器上进行显示。

c) 通过软件界面进行呈现。RTU 主模块通过RS485 接口可接受管理控制终端的管控，测段水情状态数据以及设备自身状态数据均可在管理控制终端的软件界面上进行及时显示。

4）设备自身管理。

主要通过RTU 主模块完成。

a) 电量监测反馈。电源管理模块随时监测所连接的锂电池包，获得电量剩余百分比以及整个电池包的电压。这两个数值可反馈给RTU 主模块，RTU 主模块可将此电量数据进一步反馈给系统的管理控制终端软件或灌区中心站，实现远程监测。

b) 日期时间设定。日期和时间的维持行走由RTU 主模块完成。RTU 主模块通过两种途径进行时间校准，一是通过所连接的北斗GPS 模块自动完成；二是通过管控软件进行人工设置。

5） 接受本地/远程管控。

RTU 主模块通过RS485接口与本地管控终端连接，进行本地管理控制；通过物联网模块与远端管控终端或灌区中心站连接，可进行远程管控。

a) RTH 主模块、各功能模块、各传感器的工作参数的设定与查询。

b) 测流量水状态数据的查询，各种事件数据的查询。