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  一、系統概述

  生態流量監測系統適用于遠程監測水庫、河流等的實時水位(或流量)、水電站的實時下泄流量等數據，並結合電站生産運行數據進行監測與統計分析。系統支持視頻監控，數據與視頻信號互爲補充，提供實時場景，便于及時掌握電站上下遊主要河流水源變化情況，並及時預警，滿足綠色、環保、生態、發電等多方面的要求。

  生態流量的系統組成：

  采集層：在水電站布設遙測站點，安裝水位計與閘位計，自動計算生態流量、視頻等信息，並安裝視頻監測點，通過公網無線通信網絡將數據及圖片自動發送到相應管理部門，中心設置數據接收處理系統，將收到的各遙測站的數據進行處理後存入數據庫，提供基本的信息查詢和預警服務。

  數據層：數據接收、入庫服務負責實時接收TG462工業物聯網網關發送來的數據。能夠快速、穩定、准確地處理、解析實時水位、流速、流量、視頻等數據，並將其存入數據庫或指定存儲空間中。

  應用層：水電站生態流量監管應用系統以GIS服務、數據訪問等服務爲支撐，提供監測、查詢、分析、統計等功能，實現對下泄生態流量的全方位管理。

  1、水位流量：在現場安裝超聲波水位計與閘位計，使用閘門開度與閘前水位計算流量。

  2、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計安裝處的視頻圖像，通過4G網絡或者有線網絡將數據傳輸至服務器遠端可以查看。

  3、供電系統：用于給整套系統進行供電、根據現場環境可以選擇太陽能供電或者市電供電。

  4、通信设备：可以通过计讯TG462工業物聯網網關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、數據查看：數據可以通過遙測終端機發送至數據服務器、用戶可以通過雲平台或者手機浏覽器遠程查看數據，數據也可以發送至相應監管部門的服務器。

  二、數據傳輸方式

  1、光纖有線傳輸：采用光纖或者有線寬帶網絡。適合安裝點有網絡且下泄流量站點離的比較近的地方可以考慮采用這種方式。

  2、GPRS/4G無線通信：采用GPRS或者4G信號通過TG462工業物聯網網關將數據和視頻圖像傳輸至服務器。適合安裝點比較遠、無法布線的場合。

  3、北斗通信：采用北斗短报文进行通信，TG462工業物聯網網關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、生態流量監測站點的位置

  生態泄流監控應在電站各泄水口設立監測點，也可在電站壩址下遊附近選擇河道斷面作爲監測斷面，安裝測流裝置，監測下泄流量。不同型式水電站的生態下泄流量監控斷面應按照以下原則布置：

  1、引水式水電站的監測斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下遊;

  2、混合式水電站的監測斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下遊;

  3、堤壩式水電站的監測斷面布置在水庫大壩下遊或發電廠房尾水下遊;

  4、在大壩或發電尾水出口與監測斷面之間若有支流或其他來源補水，監測斷面應布置在支流或其他來源補水彙入口的上遊。

  四、生態泄流測量技術

  1、常規流速儀法。在監測斷面處安裝水位自動監測設施設備(水位自記井、水位計、電子水尺等)，用常規流速儀法測流，率定該監控斷面水位流量關系，通過水位推求流量。

  2、多普勒超聲波測流法。采用定點式多普勒超聲波流量計，將儀器固定于水面、河底或水面以下某一位置，測定渠道流速流量。

  3、實時雷達波測流系統。視監測斷面流速情況，布設一個或多個雷達流速儀探頭，實時監測水流表面流速。

  4、電磁流量計。在滿管泄流的地方安裝電磁流量計，直接測量下泄的流量。

  實際使用中多采用多普勒超聲波流量計和雷達流量計以及電磁流量計。電磁流量計只能用于滿管下泄流量監測，多普勒超聲波流量計主要用于渠道的尾水流量測量，雷達流量計多適用于對精度要求不高但是安裝環境較惡劣的自然河道等斷面流量測量。

  5、超聲波明渠流量計，修建相应堰槽，利用堰槽内的水位换算流量。

  6、水工建築物法測流，利用現有閘門，通過安裝水位計與閘位計進行流量計算，適用于無法安裝流量計或明渠的位置。

  五、系統功能

  實時監測各水電站下泄斷面的水位、流量、降雨量等數據。

  定時或實時上傳各水電站下泄斷面的現場圖像或視頻(視通信方式)。

  水位/流量過低、監測設備異常時自動報警。

  通過矢量地圖宏觀展示測點分布位置、運行狀態、報警狀態。

  監測數據、圖像、視頻自動存儲，方便曆史查詢、事故追溯。

  自動統計日、月、年等時段曆史數據，通過報表、曲線圖、柱狀圖等多種形式展現;

  支持數據/報表導出爲Excel或直接打印輸出。

  遠程管理在線監測設備：修改數據采集、上報頻率或升級程序等。

  通過數據庫、OPC等多種形式對接上一級監控平台。