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全自動泥沙在線監(jiān)測儀

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品　　牌：
聚邦

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出廠價：
88000

主要規(guī)格：

用　　途：
環(huán)保、水文、水利、水土保持及數(shù)字農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域擁有了多項核心技術(shù)

一、系統(tǒng)應(yīng)用背景河流懸移質(zhì)泥沙含量（含沙量）是重要的水文參數(shù)之一，河流含沙量監(jiān)測對于水利水電工程建設(shè)，水資源開發(fā)利用，水土流失治理，工農(nóng)業(yè)取水用水，水文預(yù)報等意義重大。目前水文上測量河流含沙量的主要方法是：人工取樣，使用烘干法測量含沙量。該方法從樣品的采集到分析，均需要大量人力，物力和時間的投入，而且測量周期長，操作過程繁瑣，勞動強度大，難以實時，在線監(jiān)測河流含沙量的變化。近年來隨著新產(chǎn)品新技術(shù)的不斷引進，針對河流泥沙的監(jiān)測積累了一些經(jīng)驗，取得了一些進展。目前，由我司研發(fā)的JBNS-100型全自動泥沙在線監(jiān)測系統(tǒng)已正式投入使用，本套系統(tǒng)可以實現(xiàn)了含沙量和輸沙率的實時在線監(jiān)測。二、全自動泥沙在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介 JBNS-100型泥沙在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由泥沙傳感器、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)（含RTU）、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理軟件和安裝支架等組成。傳感器滿足《水利部水文儀器及巖土工程儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心》水文儀器特性要求。 2.1系統(tǒng)特點： ?可直接輸出測點泥沙含量值、水深、溫度值； ?自動計算斷面平均含沙量與輸沙率，24小時連續(xù)在線監(jiān)測； ?支持整合多個斷面泥沙傳感器數(shù)據(jù)； ?建立泥沙與水位、流量等相關(guān)的關(guān)系線； ?直接生成水文規(guī)范報表，可直接參與資料整編。 2.2測量原理本套系統(tǒng)所使用的傳感器基于組合紅外吸收散射光線法，通過逆投影成像技術(shù)，可以連續(xù)精確測定水體中的懸移質(zhì)泥沙含量。按照紅外散射光線技術(shù)不受色度影響測定懸移質(zhì)泥沙含量，可直接輸出泥沙含量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測。 2.3 JBNS-100型泥沙在線監(jiān)測儀 JBNS-100型測沙傳感器基于組合紅外吸收散射光線法，通過逆投影成像技術(shù)可以連續(xù)精確測定水體中的懸浮泥沙含量。按照紅外散射光線技術(shù)不受色度影響測定泥沙含量濃度值，即可直接輸出泥沙含量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測。根據(jù)使用環(huán)境可以選配帶自清洗功能和保護裝置。傳感器突出特點： ?傳感器采用多光束紅外散射光逆投影成像技術(shù)結(jié)合TES91算法；音叉震動與電磁感應(yīng)技術(shù)（高量程）； ?內(nèi)設(shè)自診功能，保證數(shù)據(jù)準確； ?可選配清潔刷自動清洗功能，減少傳感器維護量； ?數(shù)字化傳感器，抗干擾能力強； ? 泥沙同質(zhì)性標(biāo)定與分析識別； ?低量程范圍：0-45 kg/m3/120kg/m3，高量程范圍：5kg-2500kg/m3，可定制型號和量程，滿足不同測驗環(huán)境要求。表1 JBNS-100型泥沙傳感器規(guī)格規(guī)格詳細信息尺寸直徑90mm*長度 478mm 重量 6KG 主要材料機身：鈦合金+POM+316L不銹鋼 O型環(huán)：氟橡膠線纜：PVC 防水等級 IP68/NEMA6P 測量范圍 0.001kg/m3-120kg/m3，可根據(jù)定制量程測量精度誤差小于測量值的±5% 耐壓范圍 ≤0.3Mpa/0-30m水深標(biāo)配，最大到50米流速 ≤5.0m/s 存儲溫度 -25到85℃ 測量環(huán)境溫度 0到55℃ 校準斜率校準/多點校準傳感器線標(biāo)準整體電纜，可定制深度傳感器量程：0-100M，精度：0.01M 溫度傳感器量程：-20℃-120℃，精度：0.1℃ 電源 DC12V 輸出通過6mm抗拉屏蔽線纜輸出數(shù)字信號顯示輸出本地觸摸屏顯示，遠程WEB端顯示，手機APP查看軟件可實時顯示測量值并保存，可與系統(tǒng)報表對接 2.4數(shù)據(jù)采集與分析主機（含RTU功能）系統(tǒng)主要功能如下：（1）能自動采集及處理測沙傳感器監(jiān)測到的泥沙數(shù)據(jù)，并根據(jù)泥沙-斷沙率定公式自動計算斷面平均含沙量，支持導(dǎo)入斷面流量數(shù)據(jù)，自動計算斷面輸沙率，對泥沙進行24小時連續(xù)在線監(jiān)測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的準確性、完整性、及時性和可靠性；（2）可同時接收多個水文站（或監(jiān)測斷面）的泥沙含量數(shù)據(jù)，每個水文站（或監(jiān)測斷面）可同時支持多個JBNS-100型傳感器；（3）統(tǒng)計分析：實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)可自動傳輸并存儲在中心數(shù)據(jù)庫，并可進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可生成逐日平均懸移質(zhì)輸沙率表和逐日平均含沙量表等符合《水文資料整編規(guī)范》的多種報表，與Excel無縫對接；（4）遠程控制：遠程修改參數(shù)，異常數(shù)據(jù)報警等，同時可根據(jù)用戶要求定制功能。數(shù)據(jù)處理主機參數(shù)如下：名稱參數(shù) 描述說明主要參數(shù) CPU AM3352BZCZD60@600MHZ ARM Cortex-A8構(gòu)架，工業(yè)級溫寬內(nèi)存 256M DDR3 工業(yè)級溫寬：-40℃ ? +85℃ NandFlash或e.MMC 256MB SLC NandFlash/4GBe.MMC 工業(yè)級溫寬：-40℃ ? +85℃ 數(shù)據(jù)接口百兆以太網(wǎng)接口 2路 2路10/100自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口 3G/4G模塊接口 1路用于擴展3G/4G通信模塊 WIFI模塊接口 1路 2.4G WIFI USB HOST 2路 USB2.0高速 TF卡接口 1路支持大容量TF卡和MicrsSD卡，設(shè)計了熱拔插檢測，支持SD Memory Card協(xié)議v2.0 SIM卡接口 1路 MICRO-SIM卡調(diào)試串口 1路 RS232 RS485接口 4路可根據(jù)總線擴展N個接口 RS232接口 4路與485復(fù)用 CAN接口 2路支持CAN2.0 Part A和2.0Part B，最高傳輸速度可達1Mbit/S RTC時鐘高精度時鐘芯片采用高精度RX8025時鐘芯片，后備電池，可以再斷電時保證時間不丟失 LED指示燈 2個 1個CPU工作心跳燈，1個用戶自定義燈用戶按鍵 1個可自定義按鍵功能電氣特性輸入電壓 DC12V 9-30V 工作溫度 -40℃ ? +85℃ 工業(yè)級溫寬工作濕度 5% ? 95% 結(jié)構(gòu)參數(shù) 機盒尺寸 159mm×105mm×33mm 2.5供電系統(tǒng) 供電模塊通過太陽能電池板和蓄電池的供電方式，配備充電控制器，可用交流電對電池進行充電。蓄電池100AH，100W太陽能板供電。 2.6數(shù)據(jù)管理軟件自動化接收處理軟件可安裝于中心站服務(wù)器、現(xiàn)場控制服務(wù)器，軟件系統(tǒng)采用架構(gòu)為C/S和B/S兩種模式，能接收測站發(fā)來的各項有關(guān)信息，并能遠程下載數(shù)據(jù)和設(shè)置測站工作參數(shù)。在非測流時間，能人工控制增加測次。根據(jù)測站實測數(shù)據(jù)生成《河流流量測驗規(guī)范》（GB50179-2015）、《水文資料整編規(guī)范》（SL247-2012）等現(xiàn)行水文規(guī)范、標(biāo)準所需報表。 2、能實現(xiàn)在線測流功能，嚴格依據(jù)水文測驗規(guī)范及《水文資料整編規(guī)范》（SL247-2012）等現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準要求，建立各相關(guān)要素數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，并提供數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限及訪問技術(shù)支持。 3、管理要求：軟件管理上進行權(quán)限分級，不同權(quán)限的管理者對其進行不同程度的操作。三、安裝設(shè)計（現(xiàn)場照片） JBNS-100型安裝的目的是根據(jù)單點泥沙-斷沙率定關(guān)系計算出斷面平均含沙量，因此必須按規(guī)范布設(shè)在測驗河道斷面具有代表性的一點或具有代表性的垂線的多點上。JBNS-100型為側(cè)視測量，安裝時需將儀器橫立式固定（傳感器面向下游），為使JBNS-100型在低水時仍然能實時測量，安裝深度應(yīng)該低于最低水位。儀器將在固定位置測量河流含沙量，安裝時應(yīng)該考慮漂浮物對儀器的造成的影響。 1、固定式安裝，采用不銹鋼支架制作，根據(jù)現(xiàn)場情況定做支架，保證支架的強度。 2、浮標(biāo)式安裝，浮體直徑1.0-2.0米不等，浮力500-800公斤，堅固的構(gòu)造： 1）高分子聚合材料浮體 2）熱浸鍍鋅鋼板和鋁合金框架 3）所有金屬的保護與防銹采用環(huán)氧樹脂涂料 3、水密間隔保護： 1）密封防水電控室，保護數(shù)據(jù)采集控制器與電池系統(tǒng) 2）密封O形環(huán) 3）不銹鋼艙口蓋 4、全面的配置： a)太陽能電池板； b)水密天線 c)防撞擊警示燈和雷達反射器； d)具有很強的固著能力的錨系統(tǒng)； 1）GPS全球定位系統(tǒng) 可通過程序設(shè)定浮標(biāo)經(jīng)緯度范圍（定位精度在15米以下，實時監(jiān)測浮標(biāo)的經(jīng)緯度），一旦浮標(biāo)漂離規(guī)定范圍，GPS測定后立即向預(yù)設(shè)電話報警，及時追回，有效的防止偷盜、錨纜斷裂等意外事件。接收衛(wèi)星信號，定位浮標(biāo)的位置，同時，位置數(shù)據(jù)也會被數(shù)采器采集，與監(jiān)測數(shù)據(jù)一起發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)中心。通過位置數(shù)據(jù)，可以使監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合地圖來顯示，使結(jié)果顯示更加形象具體。 2）系留系統(tǒng) 配套固定及回收系統(tǒng)，并可根據(jù)水下不同的情況選擇不同形式的錨和不同的拋錨方式，以雙錨雙纜錨泊系留系統(tǒng)為例，每個菱形錨重達百公斤，具有極佳的固著力并便于回收，雙鏈為鋼纜和尼龍繩。穩(wěn)定錘裝有鋅保護陽極，保護儀器設(shè)備不受電化學(xué)腐蝕。該套系統(tǒng)具有耐久、維護少、便于回收的優(yōu)點，并且能極大的提高安全度，不易被偷盜。如下圖示： 3）系留穩(wěn)定系統(tǒng) 浮標(biāo)體配置穩(wěn)定硾，穩(wěn)定整個浮標(biāo)系統(tǒng)，在海洋中大風(fēng)大浪也不易傾斜翻到。即使被大浪打翻也能迅速回正，豎直儀器。 4）金屬太陽能板等支撐架采用鍍鋅鋼支撐架。四、數(shù)據(jù)處理（1）比測第一步，我們需要將測得的泥沙數(shù)據(jù)與人工測驗含沙量進行對比。（2）分析數(shù)據(jù)，確定系數(shù) 在得到一定的率定數(shù)據(jù)后（通常需要經(jīng)歷高、中、低含沙量），我們可以通過EXCE軟件求出關(guān)系曲線和關(guān)系式。然后，我們只需要把關(guān)系式輸入到在線自動監(jiān)測平臺中，即可得到24小時不間斷的斷面懸移泥沙含量數(shù)據(jù)。應(yīng)用JBNS-100型在線數(shù)據(jù)與人工測驗含沙量比測，建立關(guān)系，實現(xiàn)了含沙量監(jiān)測的技術(shù)轉(zhuǎn)化，變?nèi)斯けO(jiān)測為在線自動監(jiān)測，解放生產(chǎn)力，提高工作效率，實現(xiàn)含沙量實時連續(xù)在線自動監(jiān)測，在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集間隔可調(diào)，傳遞快捷，數(shù)據(jù)便以電腦儲存整編。五、JBNS-100型泥沙在線監(jiān)測儀的獨特優(yōu)勢 1、在泥沙自動測量中最重要的是懸移質(zhì)（懸浮顆粒物）的同質(zhì)性，泥沙可以分為很多種，如：青沙、黃沙、棕沙等，它們的質(zhì)量不同、顏色不同，對光的反射率也完全不同，所以如果采用同一種方式去測同質(zhì)性完全不同的泥沙，得出的結(jié)果可能相差甚遠。泥沙傳感器做了大量實驗，會根據(jù)不同流域?qū)鞲衅鬟M行分大類來標(biāo)定分析，并將逆投影成像技術(shù)計算方寫進傳感器軟件，這樣得出最終結(jié)果的絕對誤差會減小甚多。 2、JBNS-100型泥沙傳感器可以根據(jù)泥沙含量的多少設(shè)置自動單次清洗次數(shù)和清洗時間間隔。 3、JBNS-100型泥沙傳感器是直接根據(jù)質(zhì)量來標(biāo)定和計算，所以可以直接輸出質(zhì)量單位（mg/L或Kg/m3）。在測量泥沙含量時無需通過濁度（NTU）來換算成重量單位（mg/L或Kg/m3），測量結(jié)果更直觀，無需換算。六、系統(tǒng)配置清單序號型號名稱產(chǎn)品描述(含性能特點、技術(shù)參數(shù)等) 數(shù)量 1 JBNS-100型傳感器可根據(jù)安裝現(xiàn)場實際含沙量定制量程，以獲得最佳精度要求，帶自動機械清潔刷，可設(shè)定定時清洗。帶深度和溫度輸出。 1臺 2 電纜標(biāo)配電纜數(shù)據(jù)線，10米，長度可以根據(jù)需要延長，最長200米。 1套 3 泥沙數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析主機系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)的采集和分析傳輸?shù)龋ㄖ鳈C自帶RTU、GPRS等功能） 1套 4 供電系統(tǒng) 供電系統(tǒng)：蓄電池及充電控制器，太陽能板。 1套 5 數(shù)據(jù)處理分析軟件和中心站管理軟件數(shù)據(jù)顯示軟件、泥沙的數(shù)據(jù)處理分析軟件，方便數(shù)據(jù)的率定分析及關(guān)系建立，功能可根據(jù)客戶要求定制開發(fā)和擴展。 1套 6 設(shè)備布線安裝和支架 JBNS-100型泥沙在線監(jiān)測儀的支架設(shè)計及安裝，需要根據(jù)實際難易情況決定。 1套 7 安裝調(diào)試具體根據(jù)現(xiàn)場情況，約需1-2人 1套

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