一、方案背景
安徽某县灌区承担着周边大面积农田的灌溉任务,以往,灌区的水位监测主要依靠人工定期巡查和简单的测量设备,不仅耗费大量人力物力,而且数据的实时性和准确性难以保证,无法及时应对水位变化带来的灌溉调度和安全隐患问题。随着农业现代化的发展,对灌区水资源管理的精细化要求越来越高,传统的监测方式已无法满足实际需求。
二、系统架构

三、硬件配置

联网方式 | 联网方式 | 4G 或者以太网 |
无线参数 | 无线模块 | 工业级无线模块 |
标准 | 4G 全网通版 | |
发射功率 | <23dbm | |
接收灵敏度 | >-94dbm | |
传输协议 | TCP、MQTT | |
软件 | 配置方式 | 上位机设置软件 |
接口类型 | LAN 接口 | 1 个 10/100M 以太网口(RJ45 插座),内置 1.5KV 电磁隔离保护 |
串口 | 1 路 RS485 接口,内置 15KV ESD 保护标准:3 线(A,B,GND) 串口速率:1200~38400bps | |
I/O 口 | 2 路 DI(湿接点 5~24V);2 路 DO(AC250V/5A、DC30V/5A)、2 路 AI(精 确度:优于 0.1%) | |
指示灯 | 具有电源、通信及设备在线运行指示灯 | |
天线接口 | 标准 SMA 阴头天线接口,特性阻抗 50 欧 | |
SIM 卡接口 | 标准抽屉式用户卡接口,支持 1.8V/3VSIM 卡,内置 15KV ESD 保护 | |
电源接口 | DC 电源座或接线柱,内置电源反向保护 | |
供电 | 标准电源 | DC 12V/2A |
供电范围 | DC 9V~24V | |
功耗 | 待机状态 | 88mA@12V |
通信状态 | 170mA@12V | |
物理特性 | 外壳 | 金属外壳,外壳和系统安全隔离,适合应用于工控现场 |

无线参数 | 标准 | 4G 全网通版 |
传输协议 | TCP、MQ TT、Modbus TCP(TCP Server 或 TCP Client) | |
配置方式 | 上位机配置 或 OLS 远程配置 | |
接口类型 | LAN 接口 | 1 个 10/100M 以太网口,内置 1.5KV 电磁隔离保护 |
串口 | 2 路 485 接口(A,B),1200~115200bps,默认 9600bps 1 路RS232 接口,1200~115200bps,默认 115200bps | |
开关量输入 | 4 路开关量输入接口(光隔离),湿节点 5~24VDC | |
继电器控制 | 4 路继电器输出,30VDC/5A,250VAC/5A | |
模拟量输入 | 4 路 4~20mA 模拟量采集(精度≤0.1%) | |
脉冲量 | 2 个翻斗式雨量计接口 | |
配置接口 | TTL UART,3P | |
SIM 卡接口 | 标准自弹式 SIM 卡接口,支持 1.8V/3VSIM 卡,内置 15KV ESD 保护 | |
天线接口 | 2 路 SMA 接口,4G、GPS | |
存储 | 离线缓存 | 2MB flash |
本地存储 | 8G SD 卡 | |
屏幕 | 尺寸 | 4.3 英寸 |
分辨率 | 480*272 像素 | |
供电 | 电源输入 | DC 9-24V |
电源输出 | 2 路 12VDC 输出,可控制输出 |
1.基础功能:登录/登出
登录:通过固定账号密码登录
登出:支持用户退出系统,保障账号安全。
2. 设备管理:网关与采集设备配置
(1)添加网关:
填写网关基本信息(网关名称、网关编号),设置采集频率(仅被动采集模式生效),保存后完成网关添加(支持删除操作)。
(2)添加采集设备:
① 关联网关:选择已添加的网关;
② 填写设备信息:设备名称、设备编号;
③ 配置采集参数:若网关为被动模式,需填写轮询指令(主机向从机发送的查询指令);
④ 解析规则:必须填写JSON脚本(用于解析设备上传的报文数据,否则无法获取有效数据)。
(3)编辑设备:
点击设备编号进入编辑界面,可调整以下信息:
关联网关;
设备名称、设备类型
地址码、轮询指令(被动模式有效);
数据解析规则(JSON脚本)。
3. 数据管理:采集数据查询与导出
(1)实时数据查询:
平台展示设备上报的解析后实时数据(如温度、湿度等测值),支持按设备/测点筛选查看。
(2)采集数据查看与导出:
① 查看:表格展示设备历史采集数据(解析后);
② 导出:支持将历史数据导出(格式未明确,需参考系统实际功能)。
4. 设备统计
首页设备统计:
首页展示设备数量及采集数据统计(如设备在线率、数据上报频率等),帮助用户快速掌握系统运行状态。
三、关键功能说明
自定义解析:通过JSON脚本实现设备报文数据的个性化解析,适配不同传感器类型;
采集模式适配:支持主动采集(传感器定时主动上传)与被动采集(需发送轮询指令),满足不同设备需求;
四、解决痛点
该项目通过科学调度与现代化管理手段,有效保障了区域农业灌溉用水需求。县水利部门充分发挥陶坝孜电力排灌站等沿淮泵站的作用,统筹现有水利设施,合理调配水源,确保农作物生长关键期的供水稳定。自旱情显现以来,灌站累计运行数千台时,为附近乡镇共计约14万亩农田提供了有力的水资源支撑。同时,管理部门加强渠系巡查,协调水源分配,推广节水灌溉技术,因地制宜解决农户用水难题,并通过畅通水系、开辟多元水源等举措,全面提升供水效率与服务能力。目前全县40座国有泵站运行良好,累计提水量达数千万立方米,为保障粮食安全和农业稳产增收发挥了重要作用
五、项目现场
