水电站下泄生态流量监测系统

名词解释
    “水电站下泄生态流量”是指为满足维持河道的基本生态功能和群众生产、生活及其它用水需求，所需要水电站下泄的最小流量。

需求背景
    近年来，我国水电建设发展迅速，为促进地方经济和社会发展发挥了重要作用，但随之带来的生态问题也不容忽视。一些水电站因下泄生态流量不足造成部分河段减水、脱水甚至干涸，一定程度上影响了河流的正常生态功能和群众的生产、生活。

    为保护河流生态环境，推动水资源科学、合理、有序开发和可持续利用，各地水利和环保部门相继出台措施对不满足生态流量下泄要求的水电站责令整改或挂牌督办。
    “水电站下泄生态流量监测系统”是重要的长效监督、管理手段，为主管部门随时掌握各水电站的流量下泄情况、保障下游河流的生态用水需求发挥了重要作用。

系统构成

 
系统构成示意图

监测方式
1、监测断面设置
    对水电站下泄流量的监测，可在电站泄水口设立监测点，安装在线监测设备；也可在电站下游附近选择河道断面作为监测断面，安装在线监测设备，监测下泄流量；
    对于河床式或坝后式水电站，监测断面应设置在发电厂房尾水下游；
    对于引水式水电站，监测断面应分别设置在发电厂房尾水下游和水库大坝下游。

  
2、监测内容
    水电站下泄生态流量监测以水情自动监测为主，主要监测参数为水位、流量（多通过水位—流量关系曲线计算得出），还可以集成雨量监测、水质监测、图像/视频监控、闸门监控等功能，为流域生态保护、水政管理、水文水资源监测等提供服务。

    
3、监测设备
    在线监测设备主要由DATA-9201型遥测终端机、超声波/雷达水位计、雨量筒、工业照相机等组成，采取一杆式安装、太阳能或市电供电。

    
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。

系统特点
1、多种通信方式可选（依监测需求和现场网络条件确定）
    ● GPRS/CDMA
    ● 3G/4G
    ● 光纤/ADSL

 
2、支持多种行业通信规约
    ●《水文监测数据传输规约（SL651-2014）》
    ●《水资源监测数据传输规约（SZY206-2016）》
    ●《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准（HJ/T212-2017）》
    ●《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准（HJ/T212-2005）》
    ● 其它特殊规约可定制开发

3、支持多中心上报
    ● 区/县级监控中心
    ● 市/省级监控中心
    ● 水电站业主自建监控中心

4、监测软件支持多角色、分权限管理
    ● 为各单位设定不同角色，具有不同的浏览、操作权限。
    ● 各角色可自定义展现的参数、显示顺序、显示格式等。
    ● 通过电脑、手机APP等多种形式登陆系统，查看数据、图像。

软件功能

1、系统概况

      系统概况页面展示了系统中水电站数量、总装机功率、水电站的分类占比信息、本周水电站生态流量的运行情况。

系统概况页面

      页面右侧展示了本周生态流量监测的运行概况：

    ● 本周水电站生态流量达标率
    ● 本周未达标水电站列表
    ● 本周水电站生态流量数据缺失率
    ● 故障站点列表

      点击单个水电站名称，可以查看单个水电站的详细信息，包括实时数据、流量查询、图像查询、基本信息、设备信息。

      1）单个水电站实时数据

      水电站实时数据页面，展示该水电站生态流量今日或本周的流量曲线及现场图像信息。曲线分报警区与正常区，直观查看生态流量的下泄情况。

      2）单个水电站流量查询

      水电站流量查询页面，用户自定义时间段，查看生态流量曲线，自动生成统计结果：平均下泄流量、下泄流量、下泄流量、未达标情况、数据缺失情况等。

      3）单个水电站图像查询

      水电站图像查询页面，用户自定义时间段，查看水电站生态流量下泄情况，并可将查询出的图片按照不同间隔时间自动播放查看。

      4）单个水电站基本信息

      水电站基本信息页面，展示该水电站的简要介绍，以及水电站的责任人和、核准生态流量值（管理员权限可修改），生态流量实施模式等信息。

      5）单个水电站设备信息

      水电站设备信息页面，展示该水电站生态流量监测设备的详细信息，包括安装信息，RTU设备信息，传感器设备信息等，方便维护人员查看。

2、实时监测

      实时监测页面以地图的方式显示每个水电站的生态流量信息，通过不同颜色的测点，直观展示水电站生态流量运行情况，点击测点依然展示单个水电站的详细信息。

水电站生态流量实时监测页面

单个水电站的详细页面

3、电站信息

      电站信息页面，可按照区域筛分系统内水电站，还可以搜索单个水电站，查看水电站的详细信息。

电站信息页面

4、统计报表

      统计报表页面，可按照按周或月生成水电站生态流量监控报表，还可以查看历史报表，以及将报表导出功能。

水电站生态流量周报表

水电站生态流量月报表

5、设备管理

      设备管理模块，包括生态流量监控测站的实时监控功能、测站原始数据查询页面、与测点管理页面。

水电站生态流量设备监测页面

水电站生态流量原始数据查询页面

6、系统设置

      系统设置模块，包括生态流量监测系统的区域管理、用户的管理、以及用户权限的设置等功能。