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案例丨宏電為氣象局提供基于4G DTU的酸雨在線監測物聯網方案

2019/6/27 11:14:56

隨著我國經濟的高速發展,大氣污染問題日益突出,污染物主要來源于火電廠、煉鋼廠、水泥廠、機動車尾氣等排出的SO2、NOx、揮發性有機物、顆粒物等。其中SO2、NOx與大氣中的H2O、O2反應,形成硫酸、硝酸分子,產生酸雨破壞生態平衡,對全國范圍內眾多的江河、湖泊、河流及生活在其中的魚類水生生物以及地面農作物等造成直接或間接的威脅,除了對自然環境和人文環境中許多方面產生較大的破壞作用外,還可能直接危害人體健康,甚至威脅生命。

酸雨行程及影響示意圖

 

 

2018年11月中國氣象局印發《全國地面氣象觀測自動化改革方案》提出,到2020年實現地面氣象觀測自動化。其中地面氣象觀測項目主要包含氣溫、氣壓、濕度、風向、風速、降水、霾、浮塵、揚沙、沙塵暴等在內的39項觀測項目。而當前我國地面觀測仍存在一些問題,以酸雨觀測為例,采用臺站日常守班、人工定時觀測、地面觀測記錄簿記錄、值班日記填寫等人工手動方式,效率低,人員成本高,且數據真實性無法保障,觀測自動化水平待提高

項目現場工作人正在進行設備調試

 

   為推進酸雨觀測自動化建設,宏電聯合客戶推出智能酸雨在線監測方案,基于IoT、大數據、智能圖像識別等技術,實現酸雨監測數據實時上傳,數據質量得到可靠保障,各臺站級、市級、省級、國家級等氣象監測中心實現數據共享。

項目部署現場

該方案主要由宏電H7710 4G DTU、酸雨自動觀測系統、氣象監測中心組成,H7710 DTU RS-232接口接入酸雨自動觀測系統,通過DTU 4G高速無線網絡把酸雨自動觀測系統采集到的降水PH值、電導率、降水樣溫度、降水量數據數據上傳到氣象觀測中心,氣象觀測人員通過采集到的觀測數據和信息,進行質量檢驗和整合,形成完整的酸雨觀測數據記錄。

 

 

方案優勢

 

保障觀測數據的實時性和準確性,取代繁雜紙質化的數據記錄和處理方式

 

采用無線網絡的形式,實現前端酸雨自動觀測系統與后端監測中心平臺的實時互動,監控降水樣品溫度,自動測量降水采樣桶內降水樣品的溫度和環境氣溫,自動記錄雨量計數據和干沉降樣品采集的觀測數據,這中間無需人工進行數據二次轉接,平臺能及時獲取現場一手數據,并在平臺端完成數據的分析處理,電子化數據存儲和處理方式,更高效快捷。

 

無線部署代替有線,部署靈活方便,成本更低

通過宏電H7710 DTU提供的無線網絡部署,靈活組網,與氣象觀測中心建立數據通道,實時傳輸現場觀測數據,并接收監測中心下發的診斷、維護、操作指令,H7710 DTU 采用模塊化設計,具有數據傳輸速率高、信號覆蓋范圍廣、實時性強、安全性高等優勢,4G無線網絡代替有線網絡,使酸雨自動觀測系統在任何地方都能夠聯網、自動觀測數據并進行數據采集,整個方案無需改變原有的系統構造,為后期設備升級提供便利。

 

適應各類復雜應用場景,遠程監控設備運行狀態

酸雨在線監測應用環境通常位于各種戶外高溫、嚴寒的場景,這對設備的工作環境溫度提出了很高的要求,H7710 4G DTU采用工業級標準設計,通過EMC四級測試,經過高溫、高壓、高濕等惡劣環境測試,確保傳輸穩定性。同時H7710支持接入宏電wedora云管理平臺,通過Wedora設備管理云可以實時查看設備實際運行情況,對在線設備實現遠程升級,數據配置等功能,降低運維成本

 

 

 

該方案實施后,即可實現PH值、電導率、降雨量等酸雨觀測和數據自動化上傳,不受各類氣象條件影響,極大的提高酸雨自動觀測能力,確保氣象觀測中心獲取高質量可靠的酸雨觀測數據,形成氣象局統一布局的觀測項目自動觀測、數據在線質控和實時快速傳輸路徑,極大提高監測效率和管理水平。

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