水电站生态流量监管系统：应用背景

生态流量是指水流区域内保持生态环境所需要的水流流量。近年来，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。

为保障河湖生态用水，推进小水电绿色发展，维护河流健康生命,

水电站生态流量监管系统要求实时监测水电站下泄流量数据，视频/图像监控泄水口实况，将现场信息远程传输至省级水利、环保监管平台，实现实时监管和数据共享。

系统功能

实时监控下泄流量：

生态流量监测终端DATA-9201，实时采集泄水口的测量仪表数据，直读流量计或通过水位折算流量，并远传至监管中心。还可扩展监测雨量、水质等。

视频/图像监控泄水口实况：

生态流量监测终端控制摄像头/照相机，定时拍照、保存、推送图像至监管中心，实时视频监控，支持GB/T 28181视频传输协议。

视频/图像上叠加实时流量数据：

生态流量监测终端通过内部程序，为视频/图像叠加电站统计代码、电站名称、采样时间、实时流量数据、核定流量等信息，远传至监管中心。

多种通信方式可选：

光纤/4G：可传输视频和数据

3G/2G：可传输数据和照片

NB-loT：只传输数据

远程监管平台：

自动考核泄放达标率、设备在线率、不达标自动报警

展示下泄实况、生态流量数据、历史图像、实时视频

电站管理、地图展示所有测点、列表展示测点信息、通过搜索查询测点、免考管理

统计报表、按日/月/年统计、生成流量曲线、可导出报表、生态电价补贴标准统计

系统优势

成熟对接多省平台，本地存储数据、视频（或图片），具备数据补传功能。本地存储尤其方便不具备网络条件的测点，可定期到现场用固态硬盘（或U盘）导出信息，通过电脑报送至监管平台。通信网络异常时，可将存储数据补传至监管平台，保证数据的连续性、准确性。对于有网络的测点，本地储存备方便备份数据和视频/图像，远程修改采集参数，无需跑现场。

常见的几种下泄流量计量方法

（1）管道下泄式

测量装置：管道流量计

流量计量方法：直读流量计；

特点：精度高，安装施工难度小；与普通供水管道测流区别不大。

（2）渠道下泄式

测量装置：

测流量——明渠流量计、雷达流量计

测水位——超声波/雷达/投入式液位计

流量计量方法：

直读流量计：明渠流量计、雷达流量计

水位折算发：监控终端RTU内嵌计算公式，通过采集的水位折算出流量；

特点：安装施工难度较小，适用范围广；精度适中，费用较高（因渠道形状多数为不规则，需要人工修建量水堰槽）。

（3）闸门开度下泄式

测量装置：超声波/雷达/投入式水位计——测量闸前、闸后水位。

闸位计——测量闸门开度

流量计算方法：

监控终端RTU内置水力学P75公式，直接通过闸门前后水位、闸门开度值，换算下泄流量；

特点：安装难度适中，有土建工作，费用适中；适用范围广（适合大多数水电站），精度适中。

（4）人工抽水下泄式

测量装置：无

流量计量方法：可以直接根据水泵功率换算水泵扬程，从而计算出下泄流量数据，此种模式通过监测水泵电流来怕那段是否在下泄流量，只需监测水泵功率即可换算下泄流量值；

特点：安装极为简单，费用低；精度适中，适用范围较小，需要电源持续给水泵供电，消耗电力资源。

（5）机组发电下泄式

测量装置：无

流量计量方法：直接监测机组发电量，来推算下泄流量数据，此种模式只需要安装计量电表即可，通过发电功率计算下泄流量值；

特点：安装简单，费用较低；精度适中，适用范围较小，只有坝后式水电站采用此种方式。