Download pdf - Akvizicija

Transcript

VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145131 UDK: 626/627.001.57 Originalni nauni rad OSNOVNI PRINCIPI MERENJA, AKVIZICIJE, PRENOSA I ARHIVIRANJA PODATAKA U HIDRO-INFORMACIONOM SISTEMU DRINASA POSEBNIM OSVRTOM NA MERENJE NIVOA POVRINSKIH VODA Aleksandar GRUJOVI, Nenad GRUJOVI, Dragan TARANOVI, Zoran KALINI Mainski fakultet u Kragujevcu, Centar za informacione tehnologije REZIME Uradusuizloeniosnovniprincipizaformiranje sistemazamerenja,akviziciju,prenosiarhiviranje podatakauokvirujedinstvenoghidroinformacionog sistemaslivarekeDrine.Izloenesuimetode hidrometeorolokihmerenjaukljuujuiiodgovarajuu mernuopremusposebnimosvrtomnamerenjenivoa vode.Opisanesuidveprototipskevarijante beskontaktnogultrazvunogmerilanivoapovrinskih voda,realizovaneuCentruzainformacionetehnologije na mainskon fakultetu u Kragujevcu, sa odgovarajuim namenskirazvijenimprogramomzaakviziciju podataka.Datisurezultatiispitivanjaobaprototipai izvreno je uporeenje njihovih karakteristika. Kljunerei:merenja,akvizicija,prenos,arhiviranje, hidroinformacionisistem,hidrometeorolokamerenja, ultrazvuna merila nivoa, merna oprema; 1.UVOD Dinamianrazvojmerne,komunikacioneikom-pjuterske tehnike omoguio je njihovu iroku primenu u mnogimsferamaivota.Tose,presvega,odnosina sloene tehnike sisteme, sa brojnim podacima merenja, na osnovu kojih se donose odgovarajue vane odluke. Uciljuoptimalnogupravljanjavodamairacionalnog razvojanaslivuDrine,uokviruhidroinformacionog sistematrebapredvidetirealizacijusavremenih automatizovanihon-linemerenjarelevantnihveliinasa akvizicijom,prenosom,obradomiarhiviranjem rezultatamerenjazapotrebeupravljanjaurealnom vremenu. Uradusedajuprincipiformiranjasistemazamerenja, akvizicijuiprenospodatakakaodelahidro-informacionog sistema Drina. NaprostoruslivarekeDrinedanaspostojioko150 meteorolokihioko70hidrolokihmernihstanica. Buduiizbormerenihveliina,brojailokacijamernih stanicatrebadabudeuuskladupolaznimpristupomu pogledujavnebezbednosti,optimalnoggazdovanja vodenimresursimaipravilnogodravanjaobjekata. Predloeninovimernisistemtrebadaseoslanjana postojeumreumernihstanicauzmogueminimalne zamenepostojeemerneopremeiuzklasifikaciju mernihmestaupogleduznaajamerenihveliinana datoj lokaciji sa aspekta donoenja upravljakih odluka. Senzore i merne sisteme treba koncipirati vodei rauna obitnimmetrolokimkarakteristikamaupogledumer-nogopsega,tanosti,rezoluciji,aliiopouzdanosti ekonominostiponuenogreenja,totrebadabude bazirano na odgovarajuoj tehnoekonomskoj analizi. Prieksploatacijipovrinskihvodaneophodnoje praenjenjihovognivoa.Uradusudetaljnijeizloene osnovnemetodezamerenjenivoavodeinaosnovu konkretnihpotrebaCentrazainformacionetehnologije MainskogfakultetauKragujevcuizabranajemetoda ultrazvunogmerenjakaooptimalna.Zaobradusignala primenjenjeodgovarajuinamenskirazvijeniprogram za akviziciju podataka. 2.KONCEPT BUDUEG SISTEMA ZA HIDROMETEOROLOKA MERENJA, AKVIZICIJU I PRENOS PODATAKA Uskladusasavremenimpristupomupravljanjahidro-sistemima,kakozaplanskeanalizetakoizapotrebe upravljanjaurealnomvremenu,neophodnoje obezbedititanepodatkeomerenimveliinamakoje predstavljajuulaznepodatkezaraunskimodel.Dabi setopostiglomreaosmatrakihstanicatrebada omoguiautomatskaon-linemerenja,akvizicijui prenospodatakaukljuujui:podatkeomerenim Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 132VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 meteorolokimveliinama,podatkeomerenim hidrolokimihidrogeolokimveliinama,podatkeo korienju vode i podatke o performansama sistema. Radiformiranjaadekvatnemreeosmatrakihstanica bie potrebno da se prikupe relevantni podaci: opostojeimmernimstanicama(situacioniivisin-skipoloaj,mereneveliine,instaliranaoprema, periodrada,prekidiuosmatranjima,stanjei organizacija uvanja podataka i sl.; obrojuilokacijipotrebnihmernihstanica,o merenimveliinamaipotrebnimmetrolokim karakteristikamamerila,ouestanostiprikupljanja podatakauskladusazahtevimaipotrebama matematikih modela; o potrebnoj dinamici razvoja mree. Izbormerenihveliina,brojairasporedamernihmesta treba da bude u u skladu polaznim pristupom u pogledu javnebezbednosti,optimalnoggazdovanjavodnim resursimaipravilnogodravanjaobjekata.Priizboru merneopremetrebadabudeposveenaposebnapanja upotrebnimmetrolokimkarakteristikama,kompati-bilnostisvihlanovasistema,kaoimogunostidograd-nje i proirenja sistema. Predloeninovimernisistemtrebadaseoslanjana postojeumreumernihstanicauzmogueminimalne zamene postojee merne opreme uz klasifikaciju mernih mestaupogleduznaajamerenihveliinanadatoj lokacijisaaspektadonoenjaupravljakihodluka.Sen-zoreimernesistemetrebakoncipirativodeiraunao bitnimmetrolokimkarakteristikamaupogledumernog opsega,tanosti,rezoluciji,aliiopouzdanostiekono-minostiponuenogreenja,totrebadabude bazirano naodgovarajuojtehnoekonomskojanalizi.Osimtoga, na svim mernim mestima treba da budu predviene bez-bednosne mere radi zatite operatera i zatita ureaja od moguih oteenja zbog elektostatikih pranjenja i sl. Priovakosloenimmerenjima,naviedesetinaili stotinamernihmestaisavelikimbrojemrazliitih merenihveliinanaraznimlokacijama,uzprimenu kompleksnihmernihsistema,jedanodnajvanijih zadatakajeselekcija,rangiranjeikoncentracijainfor-macija.Sakupljanjesvihrelevantnihinformacijana jednom centralnom mestu (u operativnom centru) nije ni tehnikisvrsishodnonitiekonomskiopravdano.Zbog togatrebapredvidetidasevrinjihovorangiranjei selekcijapoprincipupiramideinformacija,poeviod mernihstanicananajniem,prvomnivou,preko podstanicanaviemnivou,dooperativnogcentrana najviemnivou.Udatomsluaju,pokazniinstrumenti zanadzorsvihrelevantnihveliinatrebadabudu postavljeniuokvirumernestanicelociraneuzbranu, rekuilijezero.Selektiraneinformacijeviegrangase prenosedopodstaniceuokvirujednogpodsistema,a zatim,naknadnoselektirane,idaljedooperativnog centra(komandnogmestazanadzoriupravljanje), uvaavajuitehniko-tehnolokirasporeditokradnog procesa. Usistemuzaakvizicijumernihpodatakabitnuulogu imaekontroleridatalogger-i(DL),ureajikojivre prihvatanjeiprimarnuobradumernihsignalaidrugih informacija,memoriuihipoodreenomprotokolu posredstvominterfejsaprosleujunadreenomopera-tivnomcentru.Signaleodveegbrojamernihdavaa, kaotosudavaitemperatureinivoapodzemnihvoda, datalogger prima posredstvom multipleksera. Primer strukture mree ureaja za akviziciju podataka datalogger-a sa interfejsima, koja obezbeuje komunici-ranje,kakoizmeudatalogger-a tako i njihovo komuni-ciranje sa mreom raunara, prikazana je na slici 1. Slika 1Primer strukture sistema za akviziciju i prenos podataka do mree raunara Sistemzaprenospodatakatrebadabudeudirektnoj funkcijimreestanicazaprikupljanjepodataka,ali morabitiusklaenisadrugimrelevantniminiocima (geomorfolokimodlikamaterena,klimatskimfakorima Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145133 isl.).Zaformiranjesistemazaprenospodatakapotreb-no je da se definiu: lokacije mernih stanica u mrei; nain akvizicije i uestanost prikupljanja podataka; nain prenosa podataka i vrsta primenjene opreme u zavisnostiodizgraenostikablovsketelefonske mree i mree mobilne telefonije, kao i od geomor-folokih odlika terena; dinamika izgradnje prenosnih sistema. Uoblastimagdedrugareenjazakomunikacijenisu moguatrebarazraditivarijantnareenjasaupotrebom radio veze uz mogue instaliranje relejnih / repetitorskih stanica,kaouprimerunaslici2,agdejetojedino mogueiopravdanotrebakoristitiiuslugesatelita (sistem Eutelsat). Osimspecifikacijamerne,akvizicioneikomunikacione opreme,potrebnojedefinisatiiodgovarajuegrae-vinske uslove za objekte mernih stanica u kojima e biti smetena merna i komunikaciona oprema. Slika 2 Primer radio-relejne veze 3.METROLOKI ZAHTEVI Pri izboru merne opreme za potrebe hidroinformacionog sistema u slivu reke Drine posebna panja treba da bude posveenaupotrebnimmetrolokimkarakteristikama merila,kompatibilnostisvihlanovasistema,kaoi mogunosti dogradnje i proirenja sistema. Primerpotrebnihmetrolokihkarakteristikahidrolokih veliina dat je na u tabeli 1, dok je u tabeli 2 dat primer meteorolokihveliinasapotrebnimmetrolokim karakteristikama. Tabela 1Hidroloke veliine NAZIV MERNI OPSEG REZOLUCIJA GREKA Nivo vode u akumula-ciji 0 70 m0,025 %0,1 % Nivo vode na otvore-nom toku (na profilu) 0 7 m0,025 %0,1 % Nivo podzemne vode 0 7 m0,025 %0,1 % Tabela 2 Meteoroloke veliine NAZIV MERNI OPSEG REZOLUCIJA GREKA Brzina vetra0,25 / 75 m/s0,1 m/s2 % Pravac vetra1 359 o1 o2 % Temperatura vazduha -20 +70oC0,1 oC0,2 oC Relativna vlanost vazduha 0 95 %0,1 %2 % Padavine (otvor: 203,2 mm)0,25 0,5 mm Insolacija(spektar 0,4 11 m) 0 5000W/m2 2 W/m25 % Isparavanje (klase A; povrina suda 11684 cm2) 0 500 mm0,1 mm1 mm Pritisak vazduha6001100 mbar1 mb0,5 mbar Visina snega0,3 5 m1,3 mm0,2 % 4. OSNOVNI PRINCIPI ZA MERENJE NIVOA VODE NA REKAMA I JEZERIMA Merenjeipraenjevodostajanarekamaijezerima (hidroakumulacijama)jejedanodosnovnihuslovaza racionalnokorienjevodnihresursauvodoprivredi, poljoprivrediienergetici,kaoizapreduzimanjemera zatiteodvodenihstihijakojesuposledicavremenskih nepogodailidrugihaksidentnihsituacija,pajeposeban akcenat dat razvoju merila za merenje nivoa povrinskih voda. Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 134VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 Vodostajrekeilijezerajevisinapovrinevodeiznad definisanogreferentnognivoa.Visinapovrinevodeu odnosunanekiproizvoljniiliunapredodreeninivo nazivasemerenavisinaodnosnomereninivo. Vrednosti merenog nivoa sa relacijom vodostaj protokkoristesepriodreivanjuprotokareke.Tanosttako dobijenihvrednostiprotokazavisiodtanostimerenog nivoakaoiodtanostirelacijevodostajprotok. Podaciovodostajurekaijezerasuneophodniza potrebeplaniranjaobjekataikonstrukcijakojeutiuna visinunivoavode,zaplaniranjenavodnjavanjau poljoprivredikaoizazatituodpoplava.Rezultat merenognivoavodeuhidroakumulacijijeindirektno pokazatelj zapremine vodene mase. Pod referentnim nivoom moe se podrazumevati srednji nivovode,ilinekiproizvoljnipogodnoizabraninivo. Dabiseeliminisalamogunostpojavenegativnih vrednostimerenognivoa,izabranireferentninivoje ispod ili na nivou nultog protoka. Optejepravilodasetokomitavogvekaradastanice zamerenjenivoaodravaikoristijedanstalanrefe-rentni nivo. Izuzetak se javlja na mestima gde preveliko ienjerenogkorita,posleinstaliranjamernestanice, rezultujeuniskevodostajeinegativnevrednostimere-nognivoa.Utakvimsluajevimasepreporuuje promenareferentnognivoadabiseeliminisalenega-tivne vrednosti. Za merenje vodostaja danas postoje vrlo razliita merila.Izbormerilazapraktinepotrebe obino zavisi od cene idrugihfaktora,kaotojemogunostdaljinskog opsluivanja.Kaoiudrugimsituacijamabitanje kompromisizmeutehnikihmetrolokihidrugih zahtevaimaterijalnihmogunosti.Razumljivoje,na primer,pitanjezatobisezadovoljilisatanou merenjaredacentimetraakosedanasulaboratorijama pomoulaserapostieznatnoboljatanost.Deo odgovorajeupravilnojocenifizikihkarakteristika vodenepovrinenamerenomnivousobziromna prisustvotalasa,mehurovaipene.Osimtoga,naglasak sestavljanatrajnostipouzdanostmerenja.Uklimatski surovom okruenju nije mogue meriti s istom tanou kaonanekimdrugimmestima.Utomsluajuse primenjuje pravilo da se ini ono to je mogue. Zapisovodostajumoesedobitisistematskimoita-vanjimapokazivaamerilailipomoupisaa,odnosno memorijesaautomatskimregistrovanjemvodostaja. Merilanivoabezmogunostiregistrovanjauodnosuna odgovarajuamerilasapisaem(ilimemorijom)imaju prednostupogledumanjepoetneinvesticijeali zahtevajuangaovanjeosmatraa(itaa)stimtojei manjatanostkontinualnogzapisavodostajaucrtanog krozupisanetakesobziromdaosmatra(ita)vri oitavanje obino dva puta dnevno, a dodatna oitavanja se vre u periodima brzo promenljivih vodostaja. Sistemzapraenjevodostaja,uopte,obuhvatamreu mernihstanicasapotrebnommernomopremomi odgovarajuimobjektima,kaoiodgovarajuukomuni-kacionu mreu. Zamerenjenivoavode,itenostiuopte,naraspola-ganjusubrojnemetodezasnovanenaspecifinostimau pogledugustinetenosti,natermikim,elektrinim, akustikim i optikim karakteristikama tenosti, kao i na koeficijentimaapsorpcijeradioaktivnih(alfailibeta) zraenja,kojitakoepredstavljajukarakteristike tenosti. Razvijeni su i pretvarai na principu digitalnog enkoderakaoidrugisofisticiranisistemisvedoradar-ske altimetrije iz vasione. Zavisnoodizabranemetode,merenjenivoavodemoe dasesvodinamerenjerastojanjaizmeuvodene povrineiizabranerepernetakeiznadvode.Pritome, zarazlikuodmerenjanivoavodeucisternama, bunarimaislinimobjektima,kodmerenjanivoavode narekamaijezerimamoradaseraunasanemirnom, manje ili vie zatalasanom povrinom vode. Ovde e biti prikazane samo neke metode koje se mogu koristiti za merenje nivoa vode. 4.1. MERENJE NIVOA VODE OITAVANJEM POMOU MERNE LETVE Bez sumnje najstarija, ali i do danas primenjena metoda za merenje nivoa vode jeste oitavanjem pomou merne letve. Merna letva moe biti vertikalna ili nagnutog tipa. Slika 3.Detalji vertikalne merne letve Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145135 Naslici3jeprikazanisudetaljivertikalnopostavljene merneletve.Vertikalnamernaletvasekoristiu bunarimazaumirivanjekaounutranjereferentno merilo,iliurecikaospoljanjemerilo.Nagnutamerna letvajeobinoizgraduisanatekagredavrstospojena zatemeljnestubove.Uodnosunavertikalnumernu letvu nagnuta merna letva je manje izloena oteenjima od bujica, plivajueg leda ili vodene struje. Ova jednostavna ali primitivna metoda zbog neizbenog angaovanjaljudskogfaktoranezadovoljavaelemen-tarne zahteve savremenih sistema za kontinualno on-line automatsko praenje i registrovanje vodostaja. 4.2. KONTAKTNE METODE MERENJA Viemogunostizaodreivanjenivoavodenude kontaktnemetodezasnovanenadirektnomkontaktu vode i mernog davaa: mehanikim pomeranjem plovka spregnutimsdavaempomeraja,merenjemsilepotiska ilihidrostatikogpritiska.Ovdeebitiizloenesamo neke od navedenih moigunosti. 4.2.1.MERENJE NIVOA VODE POMOU PLOVKA Plovakjeelemenatdavaanivoavodenapravljenod materijalamanjegustineodgustinevodenaijoj povriniplivaskonstantnimgazom,odnosnodubinom na koju je uronjen. Slika 4. Plovak na granici dva fluida Zaplovak,prikazannaslici4,zapremineVpsila potiska, u skladu s Arhimedovim zakonom, jedx x S V x Fxp p} + =01 2 1) ( ) ( ) ( , gde su:Sp(x) - popreni presek plovka, 1 - gustina gornjeg (1) fluida (vazduh), 2 - gustina donjeg (2) fluida (voda). Akoplovaktrebadadetektujenivodonjegfluida,koji predstavljagranicuizmeufluida1i2,priemuje 2 1< , bira se da gustina plovka p ima vrednost koja zadovoljava odnos 2 > p > 1. Akojegornjifluidvazduh(10)silapotiskaplovka sa gazom x je }=xpdx x S g x F02) ( ) ( . ZaplovakkonstantnogpresekaSp,visinehisgazomx u fluidu 2, sila potiska plovka jeFp = 1 g Sp h + ( 2 - 1) g Sp x 2 g Sp x. tojegazplovkamanji,manjajeiosetljivostmernog sistemasplovkomnapromenugustinetenostiijise nivomeri.Naslici5prikazanojemerenjenivoavode pomouplovkaisprenosomtranslatornoguobrtno kretanje. Sam merni pretvara moe biti analognog tipa, naprimer,vieobrtnipotenciometar(helipot)ili digitalnogtipa,enkoderzapretvaranjeugaonih pomeraja u digitalni signal. Slika 5. Merenje nivoa vode pomou plovka Merilo nivoa vode s plovkom se sastoji od trake ili ueta koje prelazi preko kotura (ekrka) sa plovkom u bunaru zaumirivanjeprivrenimnajednomkrajutrakeili uetaisaprotivtegomnadrugomkraju.Plovakprati porastipadnivoavodeijasevrednostmoeoitavati korienjemindeks-oznakeigraduisanetrake(sapode-ocima) ili se kretanje kotura mehaniki prenosi na pisa. Konkretnoizvoenjemerilanivoavodesplovkomse sastojiodplovka,graduisaneelinetrake,kontrategai ekrka. ekrk je obino prenika 0,152 m. Trakajespojenasaplovkompomouspojnicekojase takoe moe koristiti za podeavanje oitavanja. Obino sekoristebakarniplovakprenika0,25mikontrateg mase 0,9 kg. Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 136VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 Merilonivoasplovkomimairokuprimenuu hidrometrologiji,akoristiseuglavnomubunaruza umirivanjekaounutranjereferentnoilipomono merilo.Funkcionisanjeovogtipamerilamorasepovre-menokontrolisati,posebnozbogmoguegupredanja, uprljanjailizakoenjatrake,ilizbogdodiraplovkasa zidombunara.Grekamerenjanivoavodepomou plovka,h1,izraenaumetrima,akojajeposledica trenja u prenosnom mehanizmu, data je izrazom g R RMhv 2211= , gde su: M, N m obrtni momenat, v, kg/m3 gustina vode, R1, m poluprenik plovka, R2, m poluprenik kotura, g, m/s2 ubrzanje zbog zemljine tee. Grekamerenjanivoavodepomouplovka,h2, izraenaumetrima,akojasejavljakaoposledica dilatacija trake ili ueta, data je izrazomvvRh mh 2122 = ,gde su: m, kg/m poduna masa trake/ueta, hv, m razlika nivoa vode, R1, m poluprenik plovka, v, kg/m3 gustina vode.

Ovagrekamoebitisapozitivnimilinegativnim predznakom, zavisno od toga da li mereni nivo raste ili opada. 4.2.2. MERENJE NIVOA VODE POMOU SILE POTISKA Merenje nivoa tenosti pomou sile potiska, bazirano na principuArhimedovogzakona,prikazanojenaslici6. Krutitap(1)konstantnogpresekaSgornjimkrajem vezanjezamernidavasile(2),adonjimjeuronjenu vodu do neposredno iznad dna. Ako je teina slobodnog tapaG=mg,uronjenuvoduzaduinuxongubiod svojeteinezaonolikokolikojetekaodgovarajua zapremina vode, G1 = v g S x. Sila kojom uronjeni tap deluje na dava jeF = G G1 = m g v g S x , a izmereni nivo vode moe da se izrazi kao: a) b) Slika 6. Merenje nivoa vode pomou sile potiska: a)posredstvom davaa sile, b) posredstvom opruge S gF g mxv= . Akojetapmasemoveannaoprugu(3)krutostic,u praznom koritu reke, kako je pokazano na slici 4 pod b), opruga se istegne za duinu y pri emu je c y= m g .Kadavodadostignenivox,tapsezbogsilepotiska podigne za y, pri emu vai ravnotea c (y y) = m g v g S (x y) , odakle je yS gcxv||.|

\|+ =1 . Toznaidajevisinanivoaxdirektnosrazmerna oitanompomerajuykojisepogodnimpretvaraem moe pretvoriti u elektrini signal. 4.2.3.MERENJE NIVOA VODE POMOU MANOMETRA Merenjenivoavodenareciilijezerujednostavnose ostvarujemerenjemhidrostatikogpritiskapomou manometra, na nain kako je pokazano na slici 5. Stubvode,nepoznatevisinexipoznatesrednjevred-nostigustinev,nadnurekeilijezerastvarahidrosta-tiki pritisak ph(x) = vg x gde je g odgovarajua vrednost gravitacionog ubrzanja. Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145137 Slika 7. Merenje nivoa vode pomou manometra Ukupanmerenipritisaknadnu,pu(x),jednakjezbiru hidrostatikogpritiskaph(x)iatmosferskogpritiskana povrini vodepa(x), pu(x) = ph(x)+ pa(x) . Zamerenjenivoavodeutomsluajupotrebnasudva manometra poto jeph(x) = p = pu(x) pa(x) .Akosevarijacijaatmosferskogpritiskaudatomopsegu promenexmoedasezanemari(pa(xmin)pa(xmax) pa), onda jep = pu(x) pa , toznaidasemerenjeutomsluajuvrisamojednim diferencijalnimmanometromilijednimobinimmano-metrom za merenje hidrostatikog pritiska, koji moe da bude badaren tako da direktno pokazuje merenu visinu x vode, pri emu je gpxv=.Osimtoga,manometarmoebitiopremljenimernim pretvaraem s elektrinim izlazom. 4.2.4. PNEUMATSKO MERENJE NIVOA VODE POMOU MEHURA Principijelni prikaz sistem za pneumatsko merenje nivoa vode dat je na slici 8. Slika 8. Princip pneumatskog merenja nivoa vode pomou mehura Gaspodpritiskom,vazduhilineutralniazot,posred-stvomregulatorapritiska(1)iulaznemlaznice(2)se dovodiukomoru(3)iispusnucevsaizlaznom mlaznicom(4).Uzavisnostiodhidrostatikogpritiska kojiobrazujestubvode,akojigaspodpritiskom savlaujeizlazeiuoblikumehurovauatmosferu, menjasepritisakukomori(3)kojisemeripomou manometra (5). Praktinoizvoenjemerilanivoavodesmehurimase sastojiodsistemazaisputanjegasa,servomanometrai servoupravljakejedinice,obinosaobrtnimkoderom za A/D pretvaranje mernog signala. Gas (pod pritiskom) vodisepomouceviurekuislobodnoistieuvodu krozotvor(mlaznicu)nafiksiranomnivouureci. Merenipritisakgasaucevizavisiodvisinevodenog stuba iznad mlaznice. Mlaznicatrebadabudepostavljenabar15cmispod najniegoekivanognivoa.Pravilnopozicioniranje mlaznice je esencijalno za tano merenje vodostaja. Ako jemlaznicadeliminozarivenaupesakilimuljmerilo epokazivativeuvrednostmerenognivoa.Mlaznica nebitrebalodasepostaviubrzaku(brzojvodenoj struji).Akojetoneizbeno,mlaznicutrebapostaviti ortogonalno u odnosu na smer protoka. U sluaju brzog protokapreporuljivojedasemlaznicamontira neposrednouzzidobjekta.Takoetrebavoditirauna da mlaznica ne bude u turbulentnom protoku. Merilosmehurimaseprvenstvenokoristinamestima gdejetekoizvodljivoineracionalnodasepostavi bunar za umirivanje. Tanost merenja ovom metodom je +/- 3 mm. 4.2.5. MERENJE NIVOA VODE POMOU KAPACITIVNIH DAVAA Zamerenjenivoavodedirektnosekoristeikapacitivni mernidavaisvertikalnopostavljenimravnimili koaksijalnimelektrodamaitokaokondenzatorisa promenljivimdielektrikom.Izrazzakapacitivnost uronjenih ravnih ili koaksijalnih elektroda ukupne visine h u zavisnosti od visine tenosti x ima linearan oblik((

+ =hxC x Cr) 1 ( 1 ) (0. Pri tome je ||.|

\|= 1) 1 (0CC hxxr, gde su:Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 138VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 C0merenakapacitivnostupraznomrezervoaru,bez vode, za x = 0, r relativna dielektrina konstanta vode u rezervoaru. Sobziromdajevodaprovodnajednaelektrodaje presvuena slojem dielektrika konstantne debljine. Na slici 9. prikazana je konstrukcija kapacitivnih davaa nivoakoaksijalnogtipasajednomizolovanom elektrodom. Slika 9. Koaksijalni kapcitivni dava nivoa vode Na crteu su oznaeni: 1.unutranja elektroda sa spoljnim prenikom d1, 2.spoljanja elektroda sa unutranjim prenikom d2, 3.izolacija unutranje elektrode. 4.2.6.MERENJE NIVOA VODE POMOU DAVAA SA VIBRIRAJUOM ICOM Davasavibrirajuomicomjanaaoirokuprimenu kakozamerenjenivoapovrinskih,takoizamerenje nivoapodzemnihvoda.Samdava,ijajeosnovna strukturaprikazananaslici10,sastojiseodmembrane (ilikapsulesadvemembrane)usprezisazategnutom elinomicomsmetenomuevakuisanomihermetiki zatvorenom kuitu. Slika 10.Dava sa vibrirajuom icom Pritisakvodeputienaugibanjemembrane,toimaza posledicu promenu mehanikog napona, a time i prome-nusopstveneuestanostizategnuteice.Kvadratrezo-nantneuestanostizategnuteicejedirektnosrazmeran pritiskukojidelujenamembranu.Neposrednouzicu jepostavljenpobudno-detektorskinamotaj.Elektro-magnetskiimpulsipromenljiveuestanosti,kojise emitujuposredstvomnamotaja,uzrokujuvibriranjeice na rezonantnoj uestanost. I posle prestanka pobude ica nastavidavibriranarezonantnojuestanostizaviosnoj od pritiska, indukujui u namotaju elektrini signal, koji seprenosiposredstvomprovodnikaradipokazivanjai dalje obrade. 4.3.BESKONTAKTNE METODE MERENJA Fizikekarakteristikevodebitnoserazlikujuupore-enjusaodgovarajuimkarakteristikamavazduhau okruenju.Razliitevrednostikoeficijenatarefleksije, apsorpcijeiproputanjaelektromagnetskih,svetlosnih ilizvunihtalasaovadvafluida(vodeivazduha) omoguujudasenivovodemeriibezdirektnog fizikog kontakta vode sa mernim davaem. 4.3.1.MERENJA NIVOA POMOU ULTRAZVUKA Pojavekojeprateprostiranjeultrazvuka(opseg uestanostiod20kHzdo200MHz)urazliitim sredinama,kaotosuodbijanjeislabljenjezvunog talasailiizazivanjerezonancijeiobrazovanjestojeih talasa,koristeseizamerenjenivoavode.Merenje nivoavodepomouultrazvukasvodisenamerenje rastojanjadograninepovrine izmeu vazduha i vode, odnosno izmeu vode i vazduha. Merenjarastojanjaprimenomultrazvukazasnivasena merenjuvremenaprostiranjazvukakrozodreenu sredinu(akustikikanal).Unovijevremejerazvijen velikibrojmerilanivoavode(tenostiuopte,alii rasutihmaterijala)nabazimerenjavremenaprostiranja akustikihsignalareflektovanihodgraninepovrine vode i vazduha. Odgovarajuimernisistemmoedafunkcioniena principuperiodinog(speriodomT)emitovanjai prijemazvunihsignala,kakojeprikazanonaslici11, ilinaprincipu generatora signala s povratnom spregom, kako je prikazano na slici 13. Uzavisnostiodpoloajapredajnikaiprijemnikaultra-zvunihsignalarazlikujusetriosnovnatipaultrazvu-nihmerilanaprincipuperiodinogemitovanjai prijema zvunih signala, koji su prikazani na slici 11. Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145139 a) b) c) Slika 11.Merenje rastojanja na principu periodinogemitovanja i prijema zvunih signala Prema prikazu na slici 11 pod a)generator (1) pobuuje predajnik(2)kojiemitujeultrazvunesignaleusmeru prijemnika(3).Emitovanisignalprevaliputodpre-dajnikadoprijemnikazavremetx,kojezavisiod brzinevprostiranjaultrazvukaudatojsrediniiod merenog rastojanja lx, vltxx= . Blok(4)predstavljamerilovremenskogintervalatx izmeu emitovanog i primljenog signala. Zarazlikuodnavedenogsluajakojiseodnosina merenjerastojanjaizmeupredajnika(2)iprijemnika (3),naslici11podb)prikazanjesluajmerenja rastojanja do objekta 5 koji predstavlja reflektor zvunih signalapri emu je vltxx2= . Naslici11podc)jeprikazansluajkadasufunkcije predajnikaiprijemnikaobjedinjeneujednomelementu sistema. MerenjevremenaTx=tx vrisejedanoddvanaina prikazana na slici 12. a) b) Slika 12. Merenje vremenskog intervala Tx:a) izmeu dva signala, b) koji odgovara irini impulsa Naslici12poda)signal1generieimpulskada predajnikpoinjedaaljeultrazvunetalaseasignal2 generieimpulskadaprijemnikprimitetalase.Vreme izmeu ta dva impulsa je Tx = tx. Naslici12podb)prikazanjesignalkojigenerie impulskadapredajnikpoinjedaaljeultrazvune talaseikojitrajesvedokprijemnikneprimitetalase. Trajanje impulsa je Tx = tx. Sistemzamerenjerastojanjaprimenomultrazvukana principugeneratorasignalaspovratnomspregom prikazan je na slici 13. a) b) Slika 13.Merenje rastojanja primenom ultrazvuka naprincipu generatora signala s povratnom spregom Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 140VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 Povorka od k1 impulsa ultazvunih talasa uestanostu fuz formiranihugeneratoru(1)sepojaavajupojaavaem (2)iemitujeizpredajnika(3).Zvunitalasiprimljeni pomouprijemnika(4)sepojaavajuidovodenaulaz generatora impulsa koji generie novu povorku impulsa. Novapovorkaimpulsasegeneriesamokadaje primljenaprethodnoposlatapovorkaimpulsa.Nataj nainjeformiranapovratnaspregakojomseodreuje frekvencija slanja povorki impulsafx.

Naslicipod13poda)jeprikazanomerenjerastojanja izmeupredajnika(3)iprijemnika(4),apodb)merenjerastojanjadoobjekta(5),kojipredstavlja reflektorzvunihsignala.Uobevarijanteuestanost ponavljanja impulsa je data izrazom x xxlvtf ==1. Uestanostprimenjenihultrazvunihoscilacijase definie na osnovu zahtevane tanosti merenja, merenog rastojanjalxikarakteristikaakustikogkanala.Zbog togasvakiimpulsultrazvunogsignalatrebadasadri k1(k1 10)periodaultrazvunihoscilacijatrajanjaTuz. Osimtoga,duinaimpulsatitrebadajeznatnomanja od vremena tx = k2 ti , pri emu je k2 = 10 100. Na taj nain je 21ktT k txuz i= = , a odatle x uzf k k f2 1= . Vrednostfuzjeogranienakarakteristikamaokruenja (akustikogkanala).Usluajaprostiranjaultrazvuka krozgasove,sobziromnanjihovvelikikoeficijent apsorpcije,vrednostuestanostiultrazvukasebirau opsegu od 20 kHz do 0,5 MHz, za tenosti do 5 MHz, a za vrsta tela i do 10 MHz. Gubici pri prostiranju akustikih talasa se poveavaju sa poveanjemuestanostiinatajnainsmanjujumerni opsegmerila.Meutim,radsaviimuestanostimaima iodreeneprednosti.Priviimuestanostimajeui emisionisnop;zbogtogajeboljeraspoznavanje promenanareflektujuojpovrini.Pritomeseirina emisionog snopa definie kao ugao koji zahvataju potezi kojiprolazekroztakenapolovinisnage,prema prikazunaslici14.Osimtoga,zvukvieuestanosti manje penetrira u reflektujuu povrinu i na taj nain se bolje od nje reflektuje. Slika 14.Ilustracija irine emisionog snopa Natanostmerenjaprimenomultrazvuka,pored navedenih odnosa, bitno utiu oblik generisanih impulsa i temperatura okruenja. Brzinaprostiranjaultrazvunihtalasauvazduhubitno zavisiodtemperaturevazduhapajepotrebno istovremenomerititemperaturuvazduhaiuzavisnosti odnjekorigovatibrzinuprostiranjaultrazvunihtalasa. Naosnovumerenjavremenaprostiranjaultrazvunih talasaitemperaturevazduhanivolx,seodreujeiz relacije: ( )x xt v l + = 6 , 00

gde su: v0 = 331,4 m/s brzina zvuka na temperaturi 0 oC, temperatura vazduha u oC. Razvijenjevelikibrojmerilanivoavodesprimo-predajnikom(prijemnikomipredajnikom)ultrazvuka postavljenimiznadpovrinevodeiusmerenimprema povrinivode,kaonaslici15poda),iliudnureke, morailijezera(t.zv.ehosonder),kakojepokazanona slici 15 pod b).

a) b) Slika 15.Merenje nivoa pomou ultrazvunog lokatora: a) iznad povrine, b) sa dna Nekeodtihrealizacijasupredvienezaspoljanju primenu,montirajusenapostojeimkonstrukcijama, Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145141 kao to su mostovi, bez bunara za umirivanje ili cevi za voenjezvunihtalasa,obinouzminimalnetrokove montae,ipremaISO4373:1995(E)nazivajuse beskontaktniakustikisistemi.Drugavrsta,t.zv. kontaktniakustikisistemizahtevajuprimenuceviza voenje akustikih talasa. Najpogodnijiaranmanza pouzdano dugotrajno funkci-onisanjejestesauzanomvertikalnomakustikomcevi za spreavanje rasipanja voenje akustikih talasa. Na tajnainjemoguedaseobezbediikompenzacija temperaturskezavisnostibrzineprostiranjaakustikih talasa, koja iznosi oko 0,17 %/oC i bitno utie na tanost merenjanivoavode.Kompenzacijasevriprimenom akustikog reflektora na fiksnom nivou u vazduhu ispod merneglave(primopredajnika),anabaziodnosavre-menaehoaodpovrinevodeiodfiksiranogreflektora. Osimtoga,uzanaakustikacevspoljaimazatitnucev (ilibunarzaumirivanje)kojaomoguujeosmatranje temperaturskog gradijenta. Drugitipakustikihmerila,t.zv.beskontaktniakustiki sistemi, namenjeni su za merenje u otvorenom prostoru, samernomglavom(primopredajnikom)postavljenom vertikalnouodnosunapovrinuvode.Meutim,u odreenimokolnostimareflektovanisignalmoedase izgubi.Osimtoga,raduotvorenomprostoruoteava merenjetemperaturskoggradijentakojijepotrebanza temperatursku korekciju rezultata merenja. Neka reenja pokuavajudadeliminoprevaziutajproblem postavljanjemmerneglaveunutarbunarazaumirivanje natajnainobezbeujuiporedpriguenjatalasai temperatursku stabilnost. U oba navedena sluaja vri se osrednjavanje serija akustikih signala. 4.3.2 RADARSKO MERENJE NIVOA Radar(akronimzaRadioDetectionandRanging),ili radiolokacioniureaj,jenaaoirokuprimenuu saobraajnojivojnojtehnicizaotkrivanjeilociranje objekata(preprekaodnosnociljeva),zaprecizna merenjarastojanjaugeodezijialiiprimerenjunivoa vode,narastojanjimaipreko50m.Uosnoviradar predstavljausmereniradioprimopredajnikkojina osnovu odnosa emitovanog i primljenog - reflektovanog elektromagnetskogimpulsnogsignalaodreujerelativni poloajposmatranogobjekta.Radarskametodase zasnivanaimpulsnomehopostupkuukojemse informacijaorastojanjuldobijaizvremenaprostiranja emitovanogimpulsnogsignalanarelacijipredajnik- reflektujua prepreka prijemnik.Ovametoda,nasliannainkaouprethodnomsluaju pomouultrazvuka,koristipojavurefleksijeelektro-magnetskihtalasanagranicidvejusredina(vazduhai vode) koje se karakteriu razliitim brzinama prostiranja elektromagnetskihtalasa.Brzinaprostiranjaelektro-magnetskih talasa u sredini sa dielektrinom konstantom i magnetskim permeabilitetom data je izrazom cv = , gde jec brzina prostiranja svetlosti u vakuumu. Nainmerenjanivoavodepomouradiolokatoraprikazan je na slici 16. Slika 16.Merenje nivoa vode pomou radio lokatora Primopredajnik(1)posredstvompredajneusmerene antene(2)periodinoaljeelektromagnetskesignale odreenogoblikapremapovrinivode.Talasi,kojise reflektujuuintervaluizmeudvaemitovanasignala dolazeuprijemnuantenu(3)iposredstvomskretnice daljeuprijemnik,vremenskipomereniuodnosuna predajnisignalzatx.Pritome,sobziromdaimpulsni signal dva puta prelazi merenu duinu, vai:2xt vl= , gde su: vbrzina prostiranja elektromagnetskih talasa ( 3108 m/s), txvremenskiintervalizmeuemitovanogiprimlje-nog signala. Sdispozicijomprimopredajnika(1)sausmerenim antenama (2) i (3), kao na slici 14, za vremenski interval prostiranja direktnog i reflektovanog elektromagnetskog talasa se dobija vx htx) ( 2 = , a za merenu dubinu vode, s obzirom na prethodni izraz, dobija seOsnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 142VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 xtch x = 2. Sobziromnavelikebrzineprostiranjaelektro-magnetskihtalasaradarskametodasekoristisamopri merenjima na relativno velikim rastojanjima (h x) pri-mopredajnika od povrine tenosti. 5. PROTOTIPSKI SISTEMI ZA MERENJE NIVOA POVRINSKIH VODA Savremenisistemizapraenjenivoapovrinskihvoda morajudabuduekonomini, tani i da omoguavaju da serezultatimerenjaneposrednounoseubazupodataka raunarskog informacionog sistema. Parametri koji su bitni za izbor sistema merenja su: nivo povrinskih voda je sporopromenljiva veliina pa semerenjemoeperiodinoobavljati sa periodom od 1 sekunde pa do 1 sata i vie; rastojanjemernogdavaadoraunarskoginformaci-onog sistema (obino do 1000 m); minimalno odravanje davaa; niska cena. Analiziranjemprethodnonavedenihmetodamerenja nivoapokazalosedajepovoljnodasekoristeultra-zvunidavainivoakojiimajustandardnistrujniili komunikacioni izlaz. NaMainskomfakultetuuKragujevcusurealizovanei ispitanedveprototipskevarijantesistemazabes-kontaktnomerenjenivoapovrinskihvoda.Prva varijantajenabaziinteligentnogultrazvunogdavaa sastrujnimizlazom(proizvoaABB).Druga prototipska varijanta je sa pijezoelektrinim keramikim predajnimiprijemnimpretvaraimafirmeMuratai elektronskim modulom za generisanje i obradu signala i serijskiminterfejsomzavezusaraunaromkon-struisanimiizraenimnaMainskomfakultetuu Kragujevcu. Prviprototipskisistemimazaosnovuindustrijski ultrazvunidavatipSDU6000kojiproizvodifirma ABB. Dava je predvien za merenje rastojanja do 6 m i imakaoizlazstandardnistrujnisignaluopseguod420mAtoomoguavadadavabudeudaljendo1000 modmestagdeseprikupljajupodaci.Zbogon-line merenjapotrebnojestrujnisignalpretvoritiudigitalni oblikiuvestiprekostandardnogserijskogRS-232C portauPCraunar.Ultrazvunidavaisistemza akvizicijusupovezanidvoinimoklopljenimkablom kojijeizloenatmosferskimuticajima.Zboguticaja atmosferskihpojavapoeljnojedaPCbudegalvanski odvojenoddavaa.DabisetopostiglonaMainskom fakultetujerealizovanmodulzaakvizicijupodataka kojijeomoguavaodirektnooitavanjepodatakapreko serijskog porta. Slika 17. Ultrazvuno merilo Mainskog fakulteta Drugiprototipskisistem,prikazannaslici17,jeu potpunostirealizovannaMainskomfakultetuu Kragujevcu.Sastojiseodultrazvunogmerilakojeje napravljenosapijezoelektrinimkeramikimprijemnim ipredajnimpretvaraimafirmeMurata,akojiimaju rezonantnuuestanostod40kHz.Ultrazvunomerilo imalokalnooitavanjedaljinepomoutrocifarskog displejaistandardniindustrijskiRS-485portkoji omoguavadasesignalprenesenarastojanjedo1000m.Uultrazvunommeriluvrisetemperaturska kompenzacijabrzineprostiranjazvukauvazduhuna osnovuizmerenetemperaturepomousenzoratempe-rature.Kodpersonalnograunarakojisluizaobradu podatakanalaziseinterfejspretvaraRS-485/RS-232C sa galvanskim razdvajanjem. Programzaon-linepraenjeiakvizicijupodatakaima zadatakdaprimipodatakodsistemazamerenjenivoa, dapodatakprikaeunumerikomoblikuinagrafikui memorie ga u odgovarajuu bazu podataka kojoj mogu da pristupaju ostali programi za praenje hidro sistema u celini.NaMainskomfakultetuuKragujevcujerazvi-jenspecijalizovaniWindowsprogramSONICkoji zadovoljavaprethodnonabrojanekriterijumeikoji,u okvirusvojihpodeavanja,moedaprimiiobradi podatkeodobarealizovanasistemazaultrazvuno merenjenivoa.Izgledosnovnogekranaprikazanjenaslici 18. Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145143 Slika 18. Izgled osnovnog ekrana programa za sisteme za ultrazvuno merenje nivoa Verifikacijakarakteristikaprototipskihsistemaza merenjenivoaizvrenajezanominalnekarakteristike oba sistema. SistemzaultrazvuimdavaemfirmeABBje deklarisanzamerniopsegod1do6m.Naslici19 prikazanajebadarnakrivatogsistema,gdel predstavlja stvarno rastojanje a s izmereno rastojanje. Sa krivesevididajepostignutadobralineranost,agreka je manja od 1%.01002003004005006000 100 200 300 400 500 600l[cm]s [cm] Slika 19. Badarna kriva ultrazvunih merila saABB davaem SistemzaultrazvuimdavaemfirmeMurataje deklarisan za merni opseg od 0,5 do 2,5 m. Manji opseg negokodultrazvunogdavaafirmeABBjezbog manjeosetljivostipijezoelektrinogkeramikogprijem-nogpretvaraafirmeMurata.Primenompijezo-elektrinogkeramikogprijemogpretvaraavee osetljivostimerniopsegsemoeproiritido10m.Na slici20prikazanajebadarnakrivasistema,gdel predstavljastvarnorastojanjeasizmerenorastojanje. Vidisedajepostignutadobralineranost,agrekaje manja od 1%. 0501001502002500 50 100 150 200 250l[cm]s [cm] Slika 20. Badarna kriva ultrazvunih merila sa davaem Murata 6.OBRADA I ARHIVIRANJE MERNIH PODATAKA U OKVIRU HIDRO-INFORMACIONOG SISTEMA DRINA Akvizicijaiprenosmernihpodatakadooperativnog centravriseuciljunjihoveobradeiarhiviranja.Zate potrebeoperativnicentarraspolaepotrebnomrau-narskomopremom,kojajeilustrativnoprikazanana slici21. Slika 21 Raunarska oprema operativnog centra Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podatakaAlcksandai Giu|ovic i saiadnici 144VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145 6.1RAUNARSKA OPREMA OPERATIVNOG CENTRA Komunikacioniserverusistemuakvizicijepodataka primasignaleoddatalogger-a,apopotrebiiupravlja njihovimparametrima;sdrugestrane,podatkepohra-njuje u bazu podataka i tada je njegova uloga klijentska. Zbogzahtevaupogledupouzdanostikomunikacioni server mora da bude osposobljen na uslove neprekidnog rada. Zarazlikuodkomunikacionogserverakodraunara za on-lineioff-lineobradupodatakaakcenatnijena zahtevuupogleduneprekidnograda,sobziromdaje njihovokorienjepovremeno,vejepotrebnoda omoguenesmetanradprikorienjupodatakakojise nalazeubaziiprikreiranjuizvetaja,sadobrim performansama u pogledu grafikog prikaza. Serverbazepodataka,kaonajvanijaisamimtim najodgovornijakomponentasistemazaakvizicijupoda-taka, izloen je neprekidnom optereenju od strane kako komunikacionih servera, tako i od korisnika raunara za obradupodataka.Pritomeposebnuopasnostprestavlja mogunostgubljenjapodatakaarhiviranihubazi,tako dasenjihova sigurnost postavlja kao dodatni zahtev pri izborukonfiguracije.Savelikompanjomtreba definisatiprocedurepravljenjarezervnihkopija arhiviranih podataka i administriranja baze na serveru. Raunarskaopremaoperativnogcentrajepovezanau LANmreu,kojatrebadaimadovoljnupropusnumo za potrebe sistema za akviziciju i prenos podataka. LAN mreadozvoljavajednostavnunadgradnjuiproirenje kapaciteta,aotkaznekogodraunaraneutienarad samemree.Poredstandardnihkomponentimree danasjeuobiajenaupotrebaelemenatazabeino umreavanjeprednostjeufleksibilnostilociranja raunarainjihovojmobilnojupotrebialiuzrazumno smanjenjebrzineprotokapodataka.Ceokoncept lokalnogumreavanjakojiseodnosinapojedinane objekteprimenomistihkoncepataseintegrieumree nairimprostorimaitojeWANstrukturakojamoe, upotrebompostojeeInternetinfrastrukture, predstavljatiosnovujedinstvenogsistemaslivareke Drine. 6.2PROGRAMSKA PODRKA OPERATIVNOG CENTRA Prirazmatranjusistemskogsoftveratrebaimatiuvidu dazbograzliitihzahtevaupogledukonfiguracije komunikacionogservera,raunara za obradu podataka i serverabazepodataka,kaoireposmatranog celokupnogsistemanaslivu,zasveteplatformetreba izabratiodgovarajuioperativnisistemkojiepodrati svezahtevepostavljenepredsistem.Trebaimatiu vidu idaljaproirenjasistemakaoiintegrisanjenaviem nivou,tojediktiranomeunarodnimstandardimave koncipiranim i instaliranim sistemima. Upogleduaplikativnogsoftveraraunarizaobradu podatakatrebadaraspolauprogramskimpaketomza pomoprikreiranjuizvetajaidrugeslineposloveu kancelarijskom radu. Softverzaobradupodatakatrebadaomoguiefikasnu interakcijusabazompodataka,kaoidabudeprimeren zahtevimaipotrebamasimulacionogmodelahidro-sistemaslivarekeDrine.Takvasoftverskaaplikacija trebadaomoguidadobijeneinformacijeizmree osmatrakihstanicabudurelevantnipodaciubazi podatakaidakaotakvibuduredovnoauriraniradi kotienja u softveru simulacionog modela. 7.ZAKLJUAK Projektovanjejedinstvenoghidroinformacionogsistema slivarekeDrinepredstavljasloenzadatakkoji podrazumeva ozbiljnu tehno-ekonomsku analizu, vodei raunaoadaptacijiiuklapanjupostojeeiizborunove merneopreme,kaoiopremezaakviziciju,prenos, arhiviranjeiobradupodataka,podranuodgovarajuim sistemskim i aplikativnim softverima. LITERATURA [1]DoebelinO.E.:MeasurementSystems,Application and Design, McGraw-Hill, Tokyo, 1983. [2]E+H:Merenjeiautomatizacija,Proizvodni program, Engdress+Hauser, 1998. [3]ELEInternational:EnvironmentalInstrumen-tation. [4]GrujoviA.:TehnikamerenjaI,Osnoviteorije merenja, Skver, Kragujevac, 1999. [5]Prohaska J.S.:Hidrologija I deo, Beograd, 2003. [6]IntergovernmentalOceanographicCommision: MANUALONSEALEVELMEASUREMENT ANDINTERPRETATION,VolumeIII,Manuals and Guides 14, UNESCO, 2002. Alcksandai Giu|ovic i saiadnici Osnovni piincipi mcicn|a, akvizici|c, picnosa i aihiviian|a podataka VODOPRIVREDA 0350-0519,36 (2004) 207-208 p. 131-145145 [7]ISO4366-1979(E):Echosoundersforwaterdepth measurements. [8]ISO4373:1995(E):Measurementofliquidflowin open channels Water-level measuring devices. [9]ISO/TR 11330:1997(E): Determination of volumen of water and water lewel in lakes and reservoirs.[10] Nivelco/INDAS:Merenjeidetekcijanivoa, NIVELCOINDUSTRIE-ELEKTRONIKAG, Budapest. [11] RantzS.E.:Chapter4.-MEASUREMENTOF STAGE, USGS WSP 2175, 1982. [12] SUTRON:SutronCorporation1975-200025th Anniversary Catalog. [13] Geokon:VWPressureTransducer(DocRev H,1/98) [14] TaranoviD.,KaliniZ.,GrujoviA.:On-line merenjenivoapovrinskihvodapomou ultrazvunihdavaa,Zbornikradova,VI meunarodno savjetovanje o dostignuima elektro i mainskeindustrijeDEMI2003,Zbornikradova, str. 685-690, Banjaluka, 2003. [15] GrujoviA.,GrujoviN.:TehnikamerenjaII,Osnovitehnikemernihsredstava,pripremljenoza tampu. [16] InstitutzavodoprivreduJaroslavernii MainskifakultetUniverzitetauKragujevcu: Hidro-infor-macionisistemDrina,Simulacioni model I faza, Beograd 2002. [17] InstitutzavodoprivreduJaroslaverni:Brana PrvonekProjekatautomatskogmerenja, akvizicijeprenosaiarhiviranjamernihpodataka, Beograd, 2003. BASIC DATA ACQUISITION, TRANSMISSION AND ARCHIVING PRINCIPLES OF THE DRINA HYDRO INFORMATION SYSTEM WITH SPECIAL EMPHASIS ON SURFACE WATER LEVEL MEASUREMENT by Aleksandar GRUJOVI,Nenad GRUJOVI,Dragan TARANOVI,Zoran KALINI Faculty of Mechanical Engineering, Information Technology Center, Kragujevac Summary Thepaperpresentsthebasicprinciplesforthe generation of a system for data acquisition, transmission andarchivingintheintegratedHydroInformation SystemoftheDrinaRiverbasin.Methodsofhydro-meteorologicalmeasurementsarepresented,including appropriatemeasuringequipment,withspecial emphasisonthemeasurementofwaterlevels.Two prototypevariantsaredescribedofanon-contact ultrasonicwaterlevelmeter,generatedatthe InformationTechnologyCenteroftheFacultyof MechanicalEngineeringinKragujevac,including dedicateddataacquisitionprogramswhichwere developed. Test results of both prototypes are presented and their characteristics are compared. Keywords:measurement,acquisition,transmission, archiving,hydroinformationsystem,hydro-meteorologicalmeasurements,ultrasonicwaterlevel meter, measuring equipment. Redigovano 16.05.2004.


Recommended