水電站生態(tài)下泄流量計(jì)一般安裝在哪里？

一、系統(tǒng)概述

生態(tài)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水庫、河流等的實(shí)時(shí)水位（或流量）、水電站的實(shí)時(shí)下泄流量等數(shù)據(jù)，并結(jié)合電站生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)支持視頻監(jiān)控，數(shù)據(jù)與視頻信號(hào)互為補(bǔ)充，提供實(shí)時(shí)場(chǎng)景，便于及時(shí)掌握電站上下游主要河流水源變化情況，并及時(shí)預(yù)警，滿足綠色、環(huán)保、生態(tài)、發(fā)電等多方面的要求。

系統(tǒng)總覽（市電供電，有線以太網(wǎng)通訊），系統(tǒng)框圖如下：

生態(tài)流量的系統(tǒng)組成：

采集層：在水電站布設(shè)遙測(cè)站點(diǎn)，安裝水位計(jì)與閘位計(jì)，自動(dòng)計(jì)算生態(tài)流量、視頻等信息，并安裝視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過公網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)及圖片自動(dòng)發(fā)送到相應(yīng)管理部門，中心設(shè)置數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)，將收到的各遙測(cè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后存入數(shù)據(jù)庫，提供基本的信息查詢和預(yù)警服務(wù)。

數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)接收、入庫服務(wù)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)接收遙測(cè)終端機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)。能夠快速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地處理、解析實(shí)時(shí)水位、流速、流量、視頻等數(shù)據(jù)，并將其存入數(shù)據(jù)庫或指定存儲(chǔ)空間中。

應(yīng)用層：水電站生態(tài)流量監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)以GIS服務(wù)、數(shù)據(jù)訪問等服務(wù)為支撐，提供監(jiān)測(cè)、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)下泄生態(tài)流量的管理。

1、水位流量：在現(xiàn)場(chǎng)安裝超聲波水位計(jì)與閘位計(jì)，使用閘門開度與閘前水位計(jì)算流量。

2、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計(jì)安裝處的視頻圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器遠(yuǎn)端可以查看。

3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進(jìn)行供電、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。

4、通信設(shè)備：可以通過遙測(cè)終端機(jī)將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS或有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至云端（如現(xiàn)場(chǎng)無GPRS信號(hào)）。

5、數(shù)據(jù)查看：數(shù)據(jù)可以通過遙測(cè)終端機(jī)發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器、用戶可以通過云平臺(tái)或者手機(jī)瀏覽器遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)器。

二、數(shù)據(jù)傳輸方式：

1、光纖有線傳輸：采用光纖或者有線寬帶網(wǎng)絡(luò)。適合安裝點(diǎn)有網(wǎng)絡(luò)且下泄流量站點(diǎn)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(hào)將數(shù)據(jù)和視頻圖像傳輸至服務(wù)器。適合安裝點(diǎn)比較遠(yuǎn)、無法布線的場(chǎng)合。

3、北斗通信：采用北斗短報(bào)文進(jìn)行通信，遙測(cè)終端機(jī)采集到的數(shù)據(jù)通過北斗短報(bào)文的形式發(fā)送至一臺(tái)北斗接收機(jī)上，北斗接收機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。適合安裝點(diǎn)無網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的地方。

三、生態(tài)流量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的位置：

生態(tài)泄流監(jiān)控應(yīng)在電站各泄水口設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)，也可在電站壩址下游附近選擇河道斷面作為監(jiān)測(cè)斷面，安裝測(cè)流裝置，監(jiān)測(cè)下泄流量。不同型式水電站的生態(tài)下泄流量監(jiān)控?cái)嗝鎽?yīng)按照以下原則布置：

1、引水式水電站的監(jiān)測(cè)斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下游；

2、混合式水電站的監(jiān)測(cè)斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下游；

3、堤壩式水電站的監(jiān)測(cè)斷面布置在水庫大壩下游或發(fā)電廠房尾水下游；

4、在大壩或發(fā)電尾水出口與監(jiān)測(cè)斷面之間若有支流或其他來源補(bǔ)水，監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)布置在支流或其他來源補(bǔ)水匯入口的上游。

四、生態(tài)泄流測(cè)量技術(shù)：

1.常規(guī)流速儀法。在監(jiān)測(cè)斷面處安裝水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備（水位自記井、水位計(jì)、電子水尺等），用常規(guī)流速儀法測(cè)流，率定該監(jiān)控?cái)嗝嫠涣髁筷P(guān)系，通過水位推求流量。

2.多普勒超聲波測(cè)流法。采用定點(diǎn)式多普勒超聲波流量計(jì)，將儀器固定于水面、河底或水面以下某一位置，測(cè)定渠道流速流量。

3.實(shí)時(shí)雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)。視監(jiān)測(cè)斷面流速情況，布設(shè)一個(gè)或多個(gè)雷達(dá)流速儀探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水流表面流速。

4.電磁流量計(jì)。在滿管泄流的地方安裝電磁流量計(jì)，直接測(cè)量下泄的流量。

實(shí)際使用中多采用多普勒超聲波流量計(jì)和雷達(dá)流量計(jì)以及電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)只能用于滿管下泄流量監(jiān)測(cè)，多普勒超聲波流量計(jì)主要用于渠道的尾水流量測(cè)量，雷達(dá)流量計(jì)多適用于對(duì)精度要求不高但是安裝環(huán)境較惡劣的自然河道等斷面流量測(cè)量。

5.超聲波明渠流量計(jì)，修建相應(yīng)堰槽，利用堰槽內(nèi)的水位換算流量。

6.水工建筑物法測(cè)流，利用現(xiàn)有閘門，通過安裝水位計(jì)與閘位計(jì)進(jìn)行流量計(jì)算，適用于無法安裝流量計(jì)或明渠的位置。

五、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境：

由于現(xiàn)場(chǎng)出水口流量下泄時(shí)較小、地處山區(qū)交通不便，槽堰類需要混凝土澆筑施工難度較大，可以使用水工建筑物測(cè)流中的平板門閘流量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算（只需安裝閘位計(jì)與水位計(jì)）。

六、平板門閘流量計(jì)算原理（標(biāo)準(zhǔn)SL537-2011水工建筑物與堰槽測(cè)流規(guī)范）：

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的下泄口閘前安裝超聲波水位計(jì)，閘門安裝閘位計(jì)測(cè)量閘門開度，按照SL537-2011水工建筑物與堰槽測(cè)流規(guī)范進(jìn)行流量計(jì)算。

七、主要設(shè)備選型：

1、超聲波水位計(jì)

量程：5m

分辨率：3mm或1%

輸出信號(hào)：RS485

顯示方式：中文液晶顯示

探頭電纜：10米

供電范圍：24V或12V

2、閘位計(jì)

量程：10m

分辨率：0.5cm

輸出信號(hào)：RS485

供電范圍：24V或12V

環(huán)境溫度：-25℃～85℃

測(cè)量精度：±2cm或0.2%F?S

3、遙測(cè)終端機(jī)

產(chǎn)品特點(diǎn)：

●通信功能：支持GP RS，短消息，衛(wèi)星，433，以太網(wǎng)等多種通信方式。

●工作模式：支持實(shí)時(shí)在線以及定時(shí)喚醒等工作方式。

●采集功能：水位，雨量，溫濕度，水文，流速，流量，風(fēng)速風(fēng)向，閘位，電池電壓等數(shù)據(jù)，其它傳感可定制。

●圖片抓拍功能：支持4個(gè)工業(yè)相機(jī)抓拍上傳。

●遠(yuǎn)程管理功能：支持遠(yuǎn)程配置，遠(yuǎn)程升級(jí)，遠(yuǎn)程重啟等遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

●報(bào)警功能：水位雨量，門限報(bào)警。

●存儲(chǔ)功能：自帶flash存儲(chǔ)以及TF卡，可存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

●本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，數(shù)據(jù)查詢，歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

●支持多3個(gè)中心，可實(shí)現(xiàn)“一包多投”功能

●支持256GB容量TF卡，可作為海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用。

●寬電壓設(shè)計(jì)，具有反接保護(hù)和短路保護(hù)功能。

●所有輸入輸出端口采用抗雷擊設(shè)計(jì)，可省缺外置防雷保護(hù)模塊。

●支持主備信道切換，以及GPRS短信同時(shí)上報(bào)（短信內(nèi)容格式可定制）。

●報(bào)警功能：支持柜門開啟報(bào)警

技術(shù)參數(shù)：

●硬件配置：2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接單總線溫濕度傳感器，控制繼電器等），SDI接口，1路IO接口，1路脈沖輸入接口，1路脈沖雨量計(jì)接口，2路模擬量4-20mA接口，1路以太網(wǎng)接口（可外接多種轉(zhuǎn)換模塊），2路12V可控電源輸出，1路5V可控電源輸出。

●存儲(chǔ)容量：16M，支持256G TF卡。

●供電電壓：6-24V。

●功 耗 ：待機(jī)電流<1mA(12V)。

●工作電流<6mA(12V)。

●工作環(huán)境：溫度-30~60℃，濕度：<95%(無凝露)。

4、4G攝像頭

分辨率：H.264 130萬 960P

鏡頭：標(biāo)配6mm鏡頭 視角約70°15米 可換3.6 8 16 25mm鏡頭

夜視距離：2個(gè)點(diǎn)陣激光燈 紅外距離5-80米

TF卡存儲(chǔ)錄像：支持32G

網(wǎng)絡(luò)制式：聯(lián)通+移動(dòng)+電信4G全網(wǎng)通

有線網(wǎng)絡(luò)：1個(gè)10/100M網(wǎng)口

5、RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊

端口數(shù)：1

供電：12V

以太網(wǎng)速率：10/100Mbps

工作溫度：-25~75℃

功耗：<1W

八、安裝方式：

安裝位置示意圖

九、軟件平臺(tái)

云數(shù)據(jù)展示平臺(tái)：主要用于展示各個(gè)站點(diǎn)的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點(diǎn)的管理，全部站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看，單個(gè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺(tái)可以免費(fèi)使用，如需自建平臺(tái)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。遙測(cè)終端機(jī)支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約或者JSON格式、也可以按照指定協(xié)議上傳至上級(jí)平臺(tái)。