水电站生态流量监测系统解决方案

一、系统介绍

  水电站生态监测（也可称为云电站）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。

  可以预见不久的将来云电站将会引起整个电站行业的产业革命，因为电站现有运营值班模式中的对人存在的各类危害(噪音污染、环境恶劣、地理环境偏远)等，都迫切使得新技术来着手解决。与之可以借鉴的是结构比电站简单的变电站，由于技术不存在壁垒，目前都已经实现了“四遥、五遥”，自动化程度日益完善的水电站领域早已有公司作为行业的排头兵，对智能云电站进行了尝试并取得了可喜的成功“第十一届国际中小水电产业博览会”上，有企业便展示了手机监控电站的整套技术，现场用手机通过云端服务器对电站运行系统进行了监控，获得了行业热议。

二、需求分析

1、噪音污染严重，对现场的工作人员造成身体伤害

2、 现场环境恶劣，不适合长期办公

3、地理环境偏远，技术或工人去一趟往返需要很久

4、系统规划设计标准低，蓄水排水管理体制不完善

5、存在着设置不完善、设备年久失修等问题 

6、建立起水电站的系统监测预警系统，全面掌握水电站内每个点位的实际情况，实现全区统筹调度

   水电站生态监测系统已成为刻不容缓的需求，斯塔克凭借多年对生态系统研究的经验，综合运用物联网、云计算、大数据、自动化控制等先进技术，打造了一套集实时监测、自动上传、预警发布、指挥决策、分析总结为一体的水电站感知协同系统，实现了水电站生态系统的“实时性、可视性、智能性、共享性”目标，为云水电的智能工作建立了一个全业务支撑系统。

三、系统拓扑图

四、系统整体解决方案

系统针对水电站生态管理体系，形成针对多个监测场景的实时监测预警，通过雨量计、水位计、电子水尺、流量计等多种设备的雨水情感知，利用传输设备的远程通信功能，把数据汇总到监控中心，由中心进行数据汇聚、整合、分析，建设多个适合管理方的智慧应用，一旦发现异常及时通过声光报警灯、高音喇叭、LED情报板、电话短信告知等多种方式进行预警发布，及时提醒、撤离或进行管理调度。有效保证人民的生命财产安全，提升水电站信息化水平。

1、雨量监测

有效的监测降雨量能提前对该区域的防汛情况实现提前感知，以便做出及时应对。

系统选用高精度的不锈钢翻斗雨量计实时监测雨情，分辨率为0.1mm/0.2mm/0.5mm,并自动统计出分钟雨量、小时雨量、日雨量、月雨量、年雨量、总雨量等，通过4G/网口远程传输到主管部门的监管平台，为管理部门的分析决策提供数据依据。

2、水库水位监测

根据水库现场情况，选用合适的超声波或者雷达水位计，实时监测水库水位。

系统选用超声波或者雷达水位计，实时监测水库水位水深。太阳能和锂电池双供电，实现系统在无人值守的恶劣环境下全天候、长期的连续在线监测。遥测一体机远程上传水位信息，管理人员可设置水位的上限阈值，超阈值可自动报警，及时提醒管理人员采取紧急方案避险。

3、泄洪管道流量监测

泄洪管道流量监测系统是指在泄洪管道关键节点上布设流量监测仪，实时采集排水管网的流量、流速、液位等数据，实现实时感知和区域化汇集管理，实时监测告警、精准快速定位事故地段，并通过遥测一体机将采集到的数据接入到各个应用系统中，为水电站的精细化管理、应急决策指挥以及行业应用等方面提供科学有效的数据支撑。

4、自动告警系统

可在值班室或一些关键点，安装LED情报板监测、高音喇叭语音播报、声光报警器等，当每一个监测点出现险情时，可及时提醒附近人员撤离。

监测点根据不同地形，在路口、桥头等安装LED显示屏和高音喇叭、报警灯等。当雨量水位过多时，数据一方面通过遥测一体机实时上传管理平台，并发送短信、语音电话告知相关管理部门及时应对；另一方面远程传输到LED屏情报板位置，实时显示当前水深，并配合高音喇叭实时播报、报警灯报警等方式提醒行人或工作人员注意安全。同时系统配置高清摄像头，及时回传现场的水位、雨量等情况。

四、物联网云平台

为推进水电站生态监测工作，需要建设水电站的云平台信息系统，整合各方管理相关信息，在各关键节点布设必要的智能化感知终端设备，对突发险情、灾情及时预警，降低人工巡检的工作强度，同步灾情险情的协同共享机制，有效支撑日程管理、运行调度、灾情预判、预警预报、防汛调度、应急抢险等各项管理工作。

系统功能

斯塔克自主开发的水电站生态监测预警平台，综合应用网络通讯技术、数字加密技术、GPS定位技术、自动化控制技术、大数据分析处理等多种前沿技术手段，对物联网设备进行规范化管理和数据的采集分析，打造成集设备智控、实时预警、物联网3D全景及数据可视化为一体的管理系统。

1、实时监测

监测点的传感器24小时不间断工作，实时采集数据，并通过遥测一体机每分钟上传到云平台，实现管理人员在中控室可同时监测所有监测点的数据。

2、自动报警

每个现场监测点的水位、雨量、流量等数据，均可提前设置上限阈值。当数据超过阈值时，遥测终端机自动上报报警信息到云平台，还可以通过发送短信和拨打语音电话的方式，告知相关部门的管理人员。

3、视频监控

系统支持添加摄像头实现视频监控，通过可视化画面，管理人员可实时查看所有监测点的现场情况，录制视频。

4、GPS定位

系统支持GPS定位功能，可快速通过地图查看监测点的位置，结合数据跟踪显示，直观动态的观察了解终端设备的相关信息，更好的管理布置全局，实现系统布局的信息化。

5、数据处理

系统对采集到的雨水情数据，具有查看、记录、统计、分析和导出的功能。采集到的数据，可一键生成历史曲线图、报表，可EXCEL导出，可有效提供数据的走向趋势、需关注的重点月份、水电站总体的抗灾水平等信息。

6、开放端口

系统采用开放式数据库结构设计，支持API数据调接，满足第三方平台的数据调用和共享，实现信息的最大化利用。