水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備(也稱(chēng)環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站)安裝在河道、水庫(kù)，實(shí)時(shí)采集水位、流速、風(fēng)速風(fēng)向、能見(jiàn)度數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS（支持4G、物聯(lián)網(wǎng)卡）和北斗短報(bào)文上報(bào)到省級(jí)平臺(tái)，供省級(jí)平臺(tái)調(diào)用、發(fā)布。
雙重通訊保障：主中心通過(guò)GPRS（支持4G、物聯(lián)網(wǎng)卡）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，副中心通過(guò)北斗短報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證在沒(méi)有GPRS網(wǎng)絡(luò)的情況下能夠通過(guò)北斗報(bào)文進(jìn)行傳輸。
電源管理策略：分時(shí)控制北斗和各個(gè)傳感器的電源通斷，有效降低現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功率，實(shí)現(xiàn)在同等電源容量下能夠讓設(shè)備工作更長(zhǎng)時(shí)間。
遠(yuǎn)程配置：可以遠(yuǎn)程修改設(shè)備的參數(shù)，包括定時(shí)上報(bào)時(shí)間，設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí)，設(shè)備重啟等。
設(shè)備校時(shí)功能：設(shè)備的RTC時(shí)鐘芯片隨著時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)累加的時(shí)間偏差，通過(guò)中心和終端的校時(shí)，能夠有效的控制現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間偏差的問(wèn)題。
數(shù)據(jù)入庫(kù)：根據(jù)現(xiàn)有水文規(guī)約，將傳感器的數(shù)據(jù)入庫(kù)，使得第三方平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。
水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備(站)采用兩級(jí)架構(gòu)，如下圖所示：
第一級(jí)數(shù)據(jù)采集層，由RTU、各傳感器構(gòu)成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，整合水位、流速、風(fēng)速風(fēng)向、能見(jiàn)度數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS和北斗短報(bào)文上報(bào)至省級(jí)管理平臺(tái)。
第二級(jí)匯聚層，由省級(jí)平臺(tái)、北斗分理服務(wù)平臺(tái)組成，負(fù)責(zé)GPRS數(shù)據(jù)和北斗數(shù)據(jù)接收、匯總，供用戶(hù)使用。
 數(shù)據(jù)采集：RTU按照采集頻率，通過(guò)MODBUS-RTU協(xié)議方式，定時(shí)讀取各傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，例如每5分鐘讀取一次。
數(shù)據(jù)整合：按照《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》，RTU將讀取的水位、流速、風(fēng)速風(fēng)向、能見(jiàn)度、電壓等數(shù)據(jù)整合成上行幀格式，等待上報(bào)。
數(shù)據(jù)上報(bào)：RTU默認(rèn)通過(guò)GPRS主通道上報(bào)數(shù)據(jù)到省中心服務(wù)軟件，如果GPRS中斷，通過(guò)北斗備用通道上報(bào)到北斗分理服務(wù)平臺(tái)。主備通道能夠做到自動(dòng)切換。
數(shù)據(jù)入庫(kù)：省中心服務(wù)軟件能夠匯總GPRS上報(bào)的數(shù)據(jù)和北斗上報(bào)的數(shù)據(jù)，解析并存入相應(yīng)的庫(kù)表中。例如河道水位、流速數(shù)據(jù)存入ST_RIVER_R表中。北斗分理服務(wù)平臺(tái)能夠通過(guò)TCP方式，與省中心服務(wù)軟件連接，傳輸數(shù)據(jù)，傳輸格式按照《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》，保證省中心服務(wù)軟件能夠像接收GPRS數(shù)據(jù)一樣，接收北斗分理服務(wù)平臺(tái)推送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。
設(shè)備校時(shí)：省中心服務(wù)軟件能夠通過(guò)《水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約》下行幀格式指令，校準(zhǔn)RTU設(shè)備時(shí)間。RTU向平臺(tái)上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)帶有時(shí)間字段，省中心服務(wù)軟件收到數(shù)據(jù)時(shí)，若RTU原時(shí)間與校時(shí)時(shí)間差大于5分鐘，應(yīng)進(jìn)行2次校時(shí)；校時(shí)時(shí)間可分別取自中心站的第1、2個(gè)下行報(bào)文。
遠(yuǎn)程配置：省中心服務(wù)軟件能夠遠(yuǎn)程設(shè)置RTU數(shù)據(jù)采集、上報(bào)頻率，范圍1~60分鐘。使用AT指令實(shí)現(xiàn)，AT+SLREPTIME=采集上報(bào)間隔分鐘。
狀態(tài)監(jiān)控：RTU每天定時(shí)上報(bào)RTU、各傳感器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（早8點(diǎn)平安報(bào)），省中心服務(wù)軟件能夠記錄RTU、傳感器等設(shè)備的電壓、在線/不在線狀態(tài)。
歷史數(shù)據(jù)：RTU能夠存儲(chǔ)至少2年的水位、流速、風(fēng)速、風(fēng)向、能見(jiàn)度歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)循環(huán)存放，永遠(yuǎn)不溢出。支持現(xiàn)場(chǎng)按時(shí)間、類(lèi)型導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)，并且能夠被其他軟件解析利用。
電力控制策略：實(shí)現(xiàn)北斗、各傳感器斷電、上電策略控制。如北斗長(zhǎng)斷電，用時(shí)提前5秒上電。
1、傳感器協(xié)議：MODBUS-RTU協(xié)議
適用于：RTU讀取各傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。RTU以485總線方式，定時(shí)讀取各傳感器的數(shù)據(jù)。波特率9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，奇偶校驗(yàn)無(wú)。
2、水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約
適用于：RTU數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)解析入庫(kù)。以及設(shè)備對(duì)時(shí)。RTU將采集到的各傳感器數(shù)據(jù)，按水文通信規(guī)約組織整合，通過(guò)GPRS或北斗上報(bào)。省中心服務(wù)軟件接收到上報(bào)的數(shù)據(jù)后，按照水文通信規(guī)約解析入庫(kù)。
3、北斗4.0協(xié)議
適用于：RTU北斗通道傳輸，北斗分理平臺(tái)接收、解析。RTU通過(guò)北斗通道上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)，按照北斗4.0協(xié)議上報(bào)。北斗分理平臺(tái)收到數(shù)據(jù)后，按照北斗4.0協(xié)議解析。
采用GPRS和北斗互補(bǔ)的通訊方式，保證數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定可靠的傳輸。
采用標(biāo)準(zhǔn)的水文規(guī)約的協(xié)議上報(bào)，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)成熟，溝通方便，分析排查問(wèn)題有理有據(jù)。
通過(guò)繼電器的通斷來(lái)控制北斗的電源的導(dǎo)通和關(guān)閉，有效的降低現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功耗，使設(shè)備在陰雨天氣能工作更長(zhǎng)的時(shí)間。
支持遠(yuǎn)程修改RTU配置，遠(yuǎn)程升級(jí)程序，降低到野外現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的成本。
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1. 遙測(cè)終端機(jī)RTU
F9164系列RTU遙測(cè)終端機(jī)集傳統(tǒng)RTU遠(yuǎn)程測(cè)控終端功能與2G/3G/4G/Ethernet/NB-I0T/LoRa等通信功能于一體，實(shí)現(xiàn)水文/水資源/環(huán)保212/TCPModbus/MQTT等數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、顯示、控制、報(bào)警及傳輸?shù)染C合功能。RTU遠(yuǎn)程測(cè)控終端產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各種水利信息化、水務(wù)信息化、地災(zāi)信息化、智慧城市建設(shè)區(qū)域中；適用于大多數(shù)傳感數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)和上報(bào)的項(xiàng)目應(yīng)用。
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2. 北斗4G雙模通信測(cè)控終端
北斗4G雙模通信測(cè)控終端F9164-BD100是北斗+4G雙模通信測(cè)控終端。產(chǎn)品集數(shù)據(jù)采集模塊、北斗通信模塊、4G全網(wǎng)通無(wú)線通信模塊、以及BD2 B1/GPS L1小型化導(dǎo)航定位模塊等于一體，BD定位系統(tǒng)可向用戶(hù)提供全天候、二十四小時(shí)服務(wù)。
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