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佛罗里达:雨量筒实时水资源监控

2020-05-08 13:29:14      点击:

资源管理部的目标是确保水资源的可持续利用和保护,以造福于圣约翰斯河水管理区(SJRWMD)和佛罗里达州的人民。该部门有六个部门:地下水计划,水文数据服务(HDS),许可数据服务(PDS),资源管理支持和环境管理,供水计划和用水条例。

HDS收集,处理,管理和传播用于水的计划和管理,环境保护和恢复以及防洪目的的水文和气象数据。该部门在整个地区运营和维护着1000多个雨量筒监测站。它还通过相互协议或根据与该地区签订的合同由美国地质调查局处理由县和市级机构收集的大约200个其他站点的数据。

每年,HDS员工收集,验证,处理和存储的测量值超过700万。数据将根据要求分发给地区工作人员和公众。HDS还编辑每月在该地区网站上发布的该地区的水文状况报告。

雨量筒设备建立了一个数据采集网络,以监控基线数据,水管理以及防洪响应和警告的降雨量和水位。该网络使用了超过370个Campbell Scientific数据记录器,由四个基站查询,这些数据记录器将数据检索到中央Hydstra数据库中。

该地区有3个UHF许可频率。Palatka的地区总部有两个雨量筒基站。每个基站使用其自己的频率-组合使用它们轮询208个站。在Apopka(68个站点)和Palm Bay(98个站点)有远程基站可以轮询其余的站点。

自1990年代初以来,雨量筒就一直在使用广播时域多址(TDMA)技术来处理需要高数据吞吐量的网络。射频带宽受到严格控制和优化,以尽可能高效地移动来自许多数据记录器的数据。此方法允许独立的中继器,也允许数据记录器测量站点充当中继器。

该技术专注于测量,存储和传输准确的时间戳数据。LoggerNet软件快速收集实时数据作为最高优先级,但是在不活动的时间段内收集任何未标记时间戳的历史数据,从而可以填充数据中的任何“漏洞”。此外,在不活动期间执行维护功能,例如新程序下载,操作系统下载到数据记录器,时钟同步以及设置更改。 

数据以主/从配置传输。在每个轮询间隔雨量筒基站(主无线电)向所有数据记录器(从站)广播一条消息,无需使用转发器即可到达该消息。接收到广播后,每个数据记录器都会在预定义的时间发送其数据;时间窗口可以小于一秒。通过中继器访问站点时,中继器向其远程设备发送广播,广播又在预定时间响应其数据。数据被放入数据包中并发送到RF基站的服务器。可以有任意数量的转发器;圣约翰斯(St Johns)的站点在网络中最多可容纳四个。

SJRWMD对2004年夏季飓风季节的网络性能感到满意。RF系统工作正常。Intranet提供程序存在问题,导致到两个远程LoggerNet-RF基站的链接丢失。已使用CR510和数字蜂窝电话在16个最关键的站点中设计了冗余,以提供对数据的冗余访问。

原始合同要求Campbell Scientific安装前20个雨量筒站点并证明该技术。经过培训后,学区安装了其余的场地。计划在2006年再增加一百个射频遥测站点。

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