一涝填、系統(tǒng)應用背景
河流懸移質泥沙含量（含沙量）是重要的水文參數之一蚣碰，河流含沙量監(jiān)測對于水利水電工程建設，水資源開發(fā)利用誓沸，水土流失治理梅桩，工農業(yè)取水用水，水文預報等意義重大拜隧。目前水文上測量河流含沙量的主要方法是：人工取樣宿百，使用烘干法測量含沙量。該方法從樣品的采集到分析洪添，均需要大量人力垦页，物力和時間的投入，而且測量周期長干奢，操作過程繁瑣痊焊，勞動強度大，難以實時忿峻，在線監(jiān)測河流含沙量的變化薄啥。
近年來隨著新產品新技術的不斷引進，針對河流泥沙的監(jiān)測積累了一些經驗逛尚，取得了一些進展垄惧。目前刁愿，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)測搜计。
二宋旭、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、數據采集與傳輸系統(tǒng)（含RTU）杉藐、供電系統(tǒng)每访、數據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量監(jiān)督檢驗測試中心》水文儀器特性要求稠臣。
2.1系統(tǒng)特點：
v 可直接輸出測點泥沙含量值康蚯、水深、溫度值爵倚；
v 自動計算斷面平均含沙量與輸沙率侦纳，24小時連續(xù)在線監(jiān)測；
v 支持整合多個斷面泥沙傳感器數據也您；
v 建立泥沙與水位勤焕、流量等相關的關系線；
v 直接生成水文規(guī)范報表愕炸，可直接參與資料整編疮丛。
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辆它，可以連續(xù)精確測定水體中的懸移質泥沙含量誊薄。按照紅外散射光線技術不受色度影響測定懸移質泥沙含量，可直接輸出泥沙含量數據锰茉，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測呢蔫。
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可以連續(xù)精確測定水體中的懸浮泥沙含量飒筑。按照紅外散射光線技術不受色度影響測定泥沙含量濃度值片吊，即可直接輸出泥沙含量數據，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測协屡。根據使用環(huán)境可以選配帶自清洗功能和保護裝置俏脊。
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結合TES91算法；音叉震動與電磁感應技術（高量程）肤晓；
? 內設自診功能爷贫，保證數據準確；
? 可選配清潔刷自動清洗功能材原，減少傳感器維護量偏团；
? 數字化傳感器献凫，抗干擾能力強猎递；
? 泥沙同質性標定與分析識別库忽；
? 低量程范圍：0-45 kg/m3/120kg/m3，高量程范圍：5kg-2500kg/m3乡试，可定制型號和量程拌九，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吻蟹，可根據定制量程 |
測量精度 | 誤差小于測量值的±5% |
耐壓范圍 | ≤0.3Mpa/0-30m水深標配恐丧，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 | 標準整體電纜，可定制 |
深度傳感器 | 量程：0-100M果邢，精度：0.01M |
溫度傳感器 | 量程：-20℃-120℃晚沙，精度：0.1℃ |
電源 | DC12V |
輸出 | 通過6mm抗拉屏蔽線纜輸出數字信號 |
顯示輸出 | 本地觸摸屏顯示，遠程WEB端顯示辙恨，手機APP查看 |
軟件 | 可實時顯示測量值并保存喝赎，可與系統(tǒng)報表對接 |
2.4數據采集與分析主機（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)測到的泥沙數據，并根據泥沙-斷沙率定公式自動計算斷面平均含沙量赡模，支持導入斷面流量數據田炭，自動計算斷面輸沙率，對泥沙進行24小時連續(xù)在線監(jiān)測漓柑，實現(xiàn)數據采集的準確性教硫、完整性、及時性和可靠性辆布；
（2）可同時接收多個水文站（或監(jiān)測斷面）的泥沙含量數據瞬矩，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)測的數據可自動傳輸并存儲在中心數據庫锋玲，并可進行數據統(tǒng)計丧鸯，可生成逐日平均懸移質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無縫對接嫩絮；
（4）遠程控制：遠程修改參數丛肢，異常數據報警等，同時可根據用戶要求定制功能剿干。
數據處理主機參數如下：
名 稱 | 參 數 | 描述說明 |
主要參數 | ||
CPU | AM3352BZCZD60@600MHZ | ARM Cortex-A8構架蜂怎，工業(yè)級溫寬 |
內存 | 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℃ |
數據接口 | ||
百兆以太網接口 | 2路 | 2路10/100自適應網絡接口 |
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，設計了熱拔插檢測置尔，支持SD Memory Card協(xié)議v2.0 |
SIM卡接口 | 1路 | MICRO-SIM卡 |
調試串口 | 1路 | RS232 |
RS485接口 | 4路 | 可根據總線擴展N個接口 |
RS232接口 | 4路 | 與485復用 |
CAN接口 | 2路 | 支持CAN2.0 Part A和2.0Part B登彪，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，后備電池城搀，可以再斷電時保證時間不丟失 |
LED指示燈 | 2個 | 1個CPU工作心跳燈标狼，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% | |
結構參數 | ||
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纠徘。蓄電池100AH君博，100W太陽能板供電。