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水庫最小生態下泄流量系統解決方案

供稿:唐山平升電子技術開發有限公司 2019/11/15 15:06:24

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  • 關鍵詞: 水庫最小生態下泄流量系統
  • 摘要:平升電子水庫最小生態下泄流量系統解決方案是重要的長效監督、管理手段,為主管部門隨時掌握各水電站的流量下泄情況、保障下游河流的生態用水需求發揮了重要作用。

應用背景:

        生態流量是指水流區域內保持生態環境所需要的水流流量。近年來,一些水電站因下泄生態流量不足造成部分河段減水、脫水甚至干涸,一定程度上影響了河流的正常生態功能和群眾的生產、生活。

        為保障河湖生態用水,推進小水電綠色發展,維護河流健康生命,水利部發布了《水利部 生態環境部關于加強長江經濟帶小水電站生態流量監管的通知》(水電[2019]241號)。為做好小水電站生態流量監管平臺建設工作,水利部組織編制了《水利部辦公廳關于印發小水電站生態流量監管平臺技術指導意見的通知》(辦水電函〔2019〕1378 號)

       平升水庫最小生態下泄流量系統解決方案要求實時監測水電站下泄流量數據,視頻/圖像監控泄水口實況,將現場信息遠程傳輸至省級水利、環保監管平臺,實現實時監管和數據共享。

解決方案:

      平升公司結合水利部相關文件和100多個實際項目經驗(福建、云南、四川、湖南、重慶、山西、遼寧等省/直轄市的項目),進一步優化了水庫最小生態下泄流量系統解決方案

系統構成:


655系統拓撲圖.png

系統功能:

實時流量監測

      生態流量監測終端DATA-9201,實時采集泄水口的測量儀表數據,直讀流量計或通過水位折算流量,并遠傳至監管中心。

      還可擴展監測雨量、水質等。

視頻/圖像監控泄水口實況

      生態流量監測終端控制攝像頭/照相機,定時拍照、保存、推送圖像至監管中心,實時視頻監控,支持GB/T 28181視頻傳輸協議。

 ☆視頻/圖像上疊加實時流量數據

      生態流量監測終端通過內部程序,為視頻/圖像疊加電站統計代碼、電站名稱、采樣時間、實時流量數據、核定流量等信息,遠傳至監管中心。

424.png

按水利/環保部標準通信規約上報至省平臺

       多種通信方式可選: 

       ◆ 光纖/4G:可傳輸視頻和數據   ◆  3G/2G:可傳輸數據和照片    ◆  NB-IoT:只傳輸數據

      具備多種上報規約:

      ◆ 《水資源監測數據傳輸規約(SZY206-2016)》

      ◆ 《水文監測數據通信規約(SL651-2014)》

      ◆ 《四川省水文測報系統技術規約(SCSW008-2015)》

      ◆ 《污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸標準(HJ/T212-2017)》   

      ◆  MQTT協議           ◆ 其他特殊規約可定制開發 

遠程監管平臺


系統功能3-650.png

系統功能3-651.png


系統優勢:


系統優勢.png


常見的幾種下泄流量計量方法:


流量計量方法1.png計量方法2.png

案例分享:


案例一:福建水電站下泄生態流量監管系統

現場情況:

     水電站無光纖網絡,4G網絡信號好,管道式泄水口,有市電。

監測設備:

     在泄水口安裝管道電磁流量計,附近立桿安裝攝像頭和太陽能供電型水電站生態流量監測終端DATA-9201,立桿上安裝攝像頭并對準泄水口。監測終端將采集的下泄流量數據和視頻/圖像,通過4G網絡遠程傳輸至省平臺。

通信網絡: 4G

上報平臺(兩個):

  (1)監測終端按環保協議,上報至福建省下泄流量平臺。

  (2)監測終端按平升協議,上報至平升為水電站搭建的水電站下泄生態流量監管平臺。

案例照片:

案例照片1.png

案例二:云南水電站下泄生態流量監管系統

現場情況:

共兩類測點:

     (一)管道式下泄口,4G網絡信號良好,有市電。

     (二)閘門式泄水口,有光纖網絡,有市電。

監測設備:

     管道式泄水口安裝外夾式超聲波流量計,泄水口附近立桿安裝市電供電型監測終端,直接讀取流量數據。立桿上安裝照相機對準泄水口拍照。監測終端采集現場信息通過4G網絡遠傳直至監管平臺。

     閘門式泄水口安裝水位計、閘位計,泄水口附件立桿安裝市電供電型監測終端,采集水位計及和閘位計數據,通過水力學公式計算出流量,立桿上安裝攝像頭對準泄水口攝像。監測終端采集現場信息通過光纖遠傳直至監管平臺。

通信網絡: 4G、光纖

上報平臺(兩個)

     前端監測設備按平升協議上報至平升為水電站建設的水電站下瀉生態流量監管平臺;

     平升水電站下瀉生態流量監管平臺通過接口說明,與華南水電平臺對接。

案例照片:

案例2照片.png


水庫最小下泄流量監測項目現場照片(部分)

案例2-560.png



最小生態下泄流量監測項目現場考察經驗


項目經驗:

今年年初,咨詢水電站下泄流量監測項目的客戶非常多,但大多數客戶對現場情況不是很了解,或者到現場考察時,也不清楚要關注哪些內容。因此,平升電子整理了一些現場考察注意事項,分為現場供電情況、通信網絡、傳感器選型三個方面,希望對大家有所幫助。

   

1、現場供電情況:

水電站現場供電基本不成問題,大多數都可以提供220V或者380V。但220V或者380V引到安裝現場時,會出現下面這個問題:

水電站下泄流量監測項目現場考察供電情況

因此,現場需要考慮線纜長度,必要時需配備變壓器用于升壓。

   

2、通信網絡:

根據現場網絡條件,選擇合適的通信方式。

◆ 有線網絡

光纖寬帶(優先選擇)或傳統ADSL寬帶,均可實現視頻和數據同步傳輸。

◆ 無線網絡

1、4G

4G通信可以實現視頻和數據同步傳輸,但日常運營費用較高;

2、2G、3G

由于2G、3G通信傳輸速率較低,現場無法實現視頻監控。我們可在現場安裝照相機,采用定時拍照的方式,監控現場情況。

◆ 無任何網絡

如果現場沒有有線網絡和無線網絡,那么只能在現場安裝監控設備,定時安排人員拷貝,或者直接鋪設光纖(成本高)。

目前,我公司遙測終端機兼容以上五種通信方式:光纖、ADSL、4G、3G、2G。

     

3、傳感器選型

水電站下泄口種類多,如何選擇合適的傳感器非常重要,同時也是成本的重要組成部分,我們介紹3種主流下泄方式的傳感器選型,供大家參考:

◆ 渠道出水口

1、一般采用明渠流量計;

2、出水口要求標準形狀:矩形、三角形、梯形等等;

3、出口水流要平緩、無水花或者少水花(決定精度的重要因素)。

水電站下泄流量監測項目現場渠道出水口示意圖

渠道出水口示意圖      

◆ 管道出水口

1、一般采用超聲波流量計;

2、安裝方式:

? 管段安裝居多(精度高),安裝較復雜;

水電站下泄流量監測項目現場管段式管道出水口

管段式

? 插入式安裝,精度略差。

水電站下泄流量監測項目現場插入式管道出水口

插入式

◆ 涵洞出水口,類似渠道

1、由于被水泥管覆蓋,需要人為整理出水口,土建工作量較大。

2、選擇超聲波明渠流量計,參考如下圖片:

水電站下泄流量監測項目現場超聲波明渠流量計安裝示意圖

超聲波明渠流量計安裝示意圖

     

這時會有朋友詢問,電磁流速水位法、多普勒法、雷達流速法不能用嗎?答案是肯定的,可以用。

雖然對環境要求簡單,但就目前價位,安裝成本太高,暫無市場。

以上是關于下泄流量監測現場考察注意事項的全部內容。雖然不能解決全部問題,但是可以供廣大客戶參考,方便以后考察。

水平有限,不免有誤;不當之處,尚祈讀者批評指正。

馬磊.jpg

相關方案

水文監測系統:http://www.data86.com/net/fanganshuiwen.html
河道水位監測系統:http://www.data86.com/net/fanganhedaoshuiwei.html

農村水電站最小下泄流量監測、生態下泄流量監測更多詳情登陸平升電子水聯網專題網站:wwww.data86.com/net

領導關懷,500.jpg

審核編輯(王靜)
更多內容請訪問 唐山平升電子技術開發有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=3086)

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