在灌区量测水设施项目中,监测点的供电、通讯和避雷建设设计至关重要,这些方面确保了监测系统的稳定运行和数据的准确传输。以下是监测点在供电、通讯和避雷方面的设计考虑。

1 太阳能板的安装

根据太阳能板的安装位置不同,太阳能板有支架安装、夹具安装、立杆安装、等三种不同安装方式。根据本项目的实际特点,太阳能供电系统与设备终端箱共同安装在室外立杆上,太阳能板安装在金属立杆上,同时选择空旷、开阔、遮挡少的地方,安装金属立杆,考虑到监测点处于河风区域,金属支架及立杆应考虑 12 级抗风设计。

灌区量测水设施项目中监测点供电、通讯、避雷建设设计

本工程监测点电源系统设计应满足《国家水资源监控能力建设项目标准》 (SZY 206-2016)的相关要求,为了保证供电系统,本项目所有监测点均采用太阳能供电系统,太阳能电源由光伏太阳能板提供,太阳能板选用多晶硅板,容量为 200Wp。太阳能板接至太阳能充电控制器,从而向 RTU 模块、流量计表头、视频监控设备等直流负荷供电。考虑到能保持连续阴天 10-20 天左右的供电,电源配置了 1 套 200Ah 的蓄电池,接至太阳能充电控制器,蓄电池处于浮充工作状态,当太阳能电源无法供电时,由蓄电池向上述负荷提供电源。如图所示:

灌区量测水设施项目中监测点供电、通讯、避雷建设设计

2 通讯子系统

(1)数据采集通讯方式的比较

数据采集通讯大体分为有线通讯和无线通讯,有线通讯通常会选择光缆通讯。光缆通讯具有非常突出的优点:其传输速度快、带宽宽、不受距离、雷击、电磁干扰等影响;同样光缆通讯的在野外也有弊端,如光缆敷设的难度较大、工作量大等。

相对来说,无线通讯施工工程量小,组网方便,便于维护。但其稳定性较光缆通讯而言就稍为逊色。

(2)通讯方式选择

通过现场考察可以提供两套通讯方案以供选择:

  1. 光纤系统传输方案。如果采用光缆进行数据传输,光缆的长度最远距离在 3km 以上。光缆的性能比无线更为稳定,但其施工难度及工作量较无线大大增加。若工作区周边存在现有光纤可接入,则成本及难度大大降低。
  2. 4G 传输模式。雨量计、水位及摄像机等监测设备数据传输量不大,在有 4G 网络的情况下完全可以考虑采用 4G 传输模式。在 4G 网络信号不好的情况下,考虑 4G 双通讯传输模式。

3 防雷配套设计(量测水设施防雷保护措施)

  1. 安装避雷针。避雷针的接地电阻应小于 10Ω。但由于当地环境和土质原因,地阻降不下去,可以放宽要求。
  2. 天线系统安装合适的避雷装置。
  3. 交流电源增加浪涌吸收器,隔离变压器或其他防雷装置。对于室外遥测站,应尽可能采用太阳能电池浮充的蓄电池供电,以避免从交流电源引入雷电。
  4. 遥测终端和遥测传感器之间的室外传输电缆增加电缆保护措施和避雷设备。较长的信号传输线,如水位计电缆,穿入金属管道埋入地下铺设。应尽可能使一个遥测站或中继站的设备相对集中,减少室外传输电缆,尽量避免长距离的水位传送。
  5. 遥测终端和遥测传感器之间的接口采用光电隔离技术/压敏电阻等浪涌吸收元件隔离或吸收雷电冲击,能有效防止信号线上引入的感应雷电对遥测终端接口的冲击。
  6. 避雷地网和设备地是连在一起还是分开铺设,应根据各个站的实际情况决定,总的原则是:避雷针和站房相距较近时应铺设统一的地网,避雷针引下线和设备接地线采取一点接地法,共同接到同一地网;当两者相距较远时则应分别设计接地网。从提高避雷效果的角度来看,避雷针应远离站房将雷电引到别处,但这时避雷针的高度将要增加,而且需要另架设天线铁塔和增加一个接地地网,建设投资将大大增加。

参考建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)的规定,“人工钢质垂直接地体的长度宜为 2.5 m。其间距以及人工水平接地体的间距均宜为 5 m,当受地方限制时可适当减小”。

如下图所示,在地面上呈一字型挖深在 1m 左右的壕沟,将三根长 2.5m 的热镀锌角钢 40*40*3mm 每隔 3 米打入地底,上用一根 40*4mm 的镀锌扁钢焊在一起,镀锌扁钢直接跟钢杆预埋件基础相连接。

灌区量测水设施项目中监测点供电、通讯、避雷建设设计

方案详细说明了如何改善农业灌溉用水的问题,提高水资源利用率,并对相关的技术规范进行了详细阐述。附件文档也包含了明渠流量监测系统、支渠流量监测、管道式流量监测系统等多个方面的设计原理、技术参数、安装指南等实操信息。此外,文档还提供了关于智能测控闸门的详细介绍……

灌区量测水设施项目技术方案.pdf

一、编制依据及说明 4
1.1 编制说明 4
1.2 编制依据 4

二、项目概述 4
2.1 项目背景 4
2.2 需求分析 5
2.3 建设任务 5
2.4 建设内容 6

三、系统设计 1
3.1 设计原则 1
3.2 设计依据 2
3.3 总体架构 3
3.4 系统划分 5

四、站点设计 6
4.1 主干渠流量监测 6
4.1.1 轨道车自动流量监测系统 7
4.1.2 多普勒剖面流量(H-ADCP)监测系统 16
4.2 支渠流量监测 3
4.2.1 多声道时差法流量监测系统 3
4.2.2 管道式流量监测系统 10
4.2.3 雷达流量监测系统 28
4.2.4 多普勒流量监测系统 35
4.3 一体化闸门控制 42
4.3.1 系统介绍 42
4.3.2 编制规范及依据 42
4.3.3 智能测控闸门系统构成与技术参数 43
4.3.4 土建工作 46
4.3.5 安装效果示意图: 47
4.3.6 设备清单 48
4.4 水雨情监测系统 48
4.4.1 系统组成 48
4.4.2 技术参数 50
4.4.3 安装设计 54
4.5 视频监控 58
4.5.1 系统设计 58
4.5.2 技术参数 59
4.5.3 安装设计 62

五、 监测点供电、通讯、避雷建设设计 64
5.1 太阳能板的安装 64
5.2 通讯子系统 66
5.3 防雷配套设计 68

六、现场安装图片 70
6.1 明渠自动流量监测站 70
6.2 移动式明渠自动流量监测站 71
6.3 监控一体化闸门 72
6.4 管道式流量监测站 74
目 录
  1. 1 太阳能板的安装
  2. 2 通讯子系统
  3. 3 防雷配套设计(量测水设施防雷保护措施)

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