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水生态下泄流量监测如何实行？

时间：2019-04-23

  一、系统概述

  生态流量监测系统适用于远程监测水库、河流等的实时水位(或流量)、水电站的实时下泄流量等数据，并结合电站生产运行数据进行监测与统计分析。系统支持视频监控，数据与视频信号互为补充，提供实时场景，便于及时掌握电站上下游主要河流水源变化情况，并及时预警，满足绿色、环保、生态、发电等多方面的要求。

  生态流量的系统组成：

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  采集层：在水电站布设遥测站点，安装水位计与闸位计，自动计算生态流量、视频等信息，并安装视频监测点，通过公网无线通信网络将数据及图片自动发送到相应管理部门，中心设置数据接收处理系统，将收到的各遥测站的数据进行处理后存入数据库，提供基本的信息查询和预警服务。

  数据层：数据接收、入库服务负责实时接收TG462工业物联网网关发送来的数据。能够快速、稳定、准确地处理、解析实时水位、流速、流量、视频等数据，并将其存入数据库或指定存储空间中。

  应用层：水电站生态流量监管应用系统以GIS服务、数据访问等服务为支撑，提供监测、查询、分析、统计等功能，实现对下泄生态流量的全方位管理。

  1、水位流量：在现场安装超声波水位计与闸位计，使用闸门开度与闸前水位计算流量。

  2、图像视频：用于拍摄下泄口或者是流量计安装处的视频图像，通过4G网络或者有线网络将数据传输至服务器远端可以查看。

  3、供电系统：用于给整套系统进行供电、根据现场环境可以选择太阳能供电或者市电供电。

  4、通信设备：可以通过太阳成TG462工业物联网网关将采集到的传感器数据通过GPRS或有线网络发送至云端(如现场无GPRS信号)。

  5、数据查看：数据可以通过遥测终端机发送至数据服务器、用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据，数据也可以发送至相应监管部门的服务器。

  二、数据传输方式

  1、光纤有线传输：采用光纤或者有线宽带网络。适合安装点有网络且下泄流量站点离的比较近的地方可以考虑采用这种方式。

  2、GPRS/4G无线通信：采用GPRS或者4G信号通过TG462工业物联网网关将数据和视频图像传输至服务器。适合安装点比较远、无法布线的场合。

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  3、北斗通信：采用北斗短报文进行通信，TG462工业物联网网关采集到的数据通过北斗短报文的形式发送至一台北斗接收机上，北斗接收机将数据进行转发。适合安装点无网络信号的地方。

  三、生态流量监测站点的位置

  生态泄流监控应在电站各泄水口设立监测点，也可在电站坝址下游附近选择河道断面作为监测断面，安装测流装置，监测下泄流量。不同型式水电站的生态下泄流量监控断面应按照以下原则布置：

  1、引水式水电站的监测断面布置在厂房前的水库大坝所在流域下游;

  2、混合式水电站的监测断面布置在厂房前的水库大坝所在流域下游;

  3、堤坝式水电站的监测断面布置在水库大坝下游或发电厂房尾水下游;

  4、在大坝或发电尾水出口与监测断面之间若有支流或其他来源补水，监测断面应布置在支流或其他来源补水汇入口的上游。

  四、生态泄流测量技术

  1、常规流速仪法。在监测断面处安装水位自动监测设施设备(水位自记井、水位计、电子水尺等)，用常规流速仪法测流，率定该监控断面水位流量关系，通过水位推求流量。

  2、多普勒超声波测流法。采用定点式多普勒超声波流量计，将仪器固定于水面、河底或水面以下某一位置，测定渠道流速流量。

  3、实时雷达波测流系统。视监测断面流速情况，布设一个或多个雷达流速仪探头，实时监测水流表面流速。

  4、电磁流量计。在满管泄流的地方安装电磁流量计，直接测量下泄的流量。

  实际使用中多采用多普勒超声波流量计和雷达流量计以及电磁流量计。电磁流量计只能用于满管下泄流量监测，多普勒超声波流量计主要用于渠道的尾水流量测量，雷达流量计多适用于对精度要求不高但是安装环境较恶劣的自然河道等断面流量测量。

  5、超声波明渠流量计，修建相应堰槽，利用堰槽内的水位换算流量。

  6、水工建筑物法测流，利用现有闸门，通过安装水位计与闸位计进行流量计算，适用于无法安装流量计或明渠的位置。


  五、系统功能

  实时监测各水电站下泄断面的水位、流量、降雨量等数据。

  定时或实时上传各水电站下泄断面的现场图像或视频(视通信方式)。

  水位/流量过低、监测设备异常时自动报警。

  通过矢量地图宏观展示测点分布位置、运行状态、报警状态。

  监测数据、图像、视频自动存储，方便历史查询、事故追溯。

  自动统计日、月、年等时段历史数据，通过报表、曲线图、柱状图等多种形式展现;

  支持数据/报表导出为Excel或直接打印输出。

  远程管理在线监测设备：修改数据采集、上报频率或升级程序等。

  通过数据库、OPC等多种形式对接上一级监控平台。

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