應(yīng)用背景：

生態(tài)流量是指水流區(qū)域內(nèi)保持生態(tài)環(huán)境所需要的水流流量。近年來，一些水電站因下泄生態(tài)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(tài)功能和群眾的生產(chǎn)、生活。

為保障河湖生態(tài)用水，推進(jìn)小水電綠色發(fā)展，維護(hù)河流健康生命，發(fā)布了《水利部 生態(tài)環(huán)境部關(guān)于加強(qiáng)長江經(jīng)濟(jì)帶小水電站生態(tài)流量監(jiān)管的通知》（水電[2019]241號）。為做好小水電站生態(tài)流量監(jiān)測管理平臺建設(shè)工作，水利組織編制了《水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)小水電站生態(tài)流量監(jiān)管平臺技術(shù)指導(dǎo)意見的通知》（辦水電函〔2019〕1378 號）。

平升電子水電站生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng) 下泄流量監(jiān)測 水電站生態(tài)流量監(jiān)測管理系統(tǒng)要求實時監(jiān)測水電站下泄流量數(shù)據(jù)，視頻/圖像監(jiān)控泄水口實況，將現(xiàn)場信息遠(yuǎn)程傳輸至省級水利、環(huán)保平臺，實現(xiàn)實時監(jiān)測管理和數(shù)據(jù)共享。 

解決方案：

平升電子水電站生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng) 下泄流量監(jiān)測結(jié)合相關(guān)文件和100多個實際項目經(jīng)驗(福建、云南、四川、湖南、重慶、山西、遼寧等省/直轄市的項目)，進(jìn)一步優(yōu)化了水電站生態(tài)流量監(jiān)測管理系統(tǒng)解決方案。

系統(tǒng)構(gòu)成：

系統(tǒng)功能：

實時監(jiān)測下泄流量

生態(tài)流量監(jiān)測終端DATA-9201，實時采集泄水口的測量儀表數(shù)據(jù)，直讀流量計或通過水位折算流量，并遠(yuǎn)傳至中心。

還可擴(kuò)展監(jiān)測雨量、水質(zhì)等。

視頻/圖像監(jiān)控泄水口實況

生態(tài)流量監(jiān)測終端控制攝像頭/照相機(jī)，定時拍照、保存、推送圖像至中心，實時視頻監(jiān)控，支持GB/T 28181視頻傳輸協(xié)議。

視頻/圖像上疊加實時流量數(shù)據(jù)

生態(tài)流量監(jiān)測終端通過內(nèi)部程序，為視頻/圖像疊加電站統(tǒng)計代碼、電站名稱、采樣時間、實時流量數(shù)據(jù)、核定流量等信息，遠(yuǎn)傳至中心。

按水利/環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)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(shù)據(jù)   ◆  3G/2G：可傳輸數(shù)據(jù)和照片    ◆  NB-IoT：只傳輸數(shù)據(jù)

具備多種上報規(guī)約：

◆ 《水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約（SL/T427-2021）》

◆ 《水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約（SZY206-2016）》

◆ 《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T212-2017）》   

◆ 《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約（SL651-2014）》

◆ 《四川省水文測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)約（SCSW008-2015）》

◆  MQTT協(xié)議           ◆ 其他特殊規(guī)約可定制開發(fā) 

遠(yuǎn)程監(jiān)測管理平臺

系統(tǒng)優(yōu)勢：

◆ 本地存儲尤其方便了不具備網(wǎng)絡(luò)條件的測點，可定期到現(xiàn)場用固態(tài)硬盤（或U盤）導(dǎo)出信息，通過電腦報送至監(jiān)管平臺。

◆ 通信網(wǎng)絡(luò)異常時，可將存儲數(shù)據(jù)補(bǔ)傳至監(jiān)管平臺，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性、準(zhǔn)確性。

◆ 對于有網(wǎng)的測點，本地存儲方便備份數(shù)據(jù)和視頻/圖像。

常見的幾種下泄流量計量方法：

（1）管道下泄式

（2）渠道下泄式      

（3）閘門開度下泄式

（4）人工抽水下泄式

（5）機(jī)組發(fā)電下泄式

案例一：福建水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)場情況：

水電站無光纖網(wǎng)絡(luò)，4G網(wǎng)絡(luò)信號好，管道式泄水口，有市電。

監(jiān)測設(shè)備：

在泄水口安裝管道電磁流量計，附近立桿安裝攝像頭和市電供電型水電站生態(tài)流量監(jiān)測終端DATA-9201，立桿上安裝攝像頭并對準(zhǔn)泄水口。監(jiān)測終端將采集的下泄流量數(shù)據(jù)和視頻/圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸至省平臺。

通信網(wǎng)絡(luò)： 4G

上報平臺（兩個）：

（1）監(jiān)測終端按環(huán)保協(xié)議，上報至福建省下泄流量平臺。

（2）監(jiān)測終端按平升協(xié)議，上報至平升為水電站搭建的水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測平臺。

案例照片：

案例二：云南水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)場情況：

共兩類測點：

     （一）管道式下泄口，4G網(wǎng)絡(luò)信號良好，有市電。

     （二）閘門式泄水口，有光纖網(wǎng)絡(luò)，有市電。

監(jiān)測設(shè)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(jiān)測終端，直接讀取流量數(shù)據(jù)。立桿上安裝照相機(jī)對準(zhǔn)泄水口拍照。監(jiān)測終端采集現(xiàn)場信息通過4G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳直至監(jiān)測平臺。

     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(jiān)測終端，采集水位計及和閘位計數(shù)據(jù)，通過水力學(xué)公式計算出流量，立桿上安裝攝像頭對準(zhǔn)泄水口攝像。監(jiān)測終端采集現(xiàn)場信息通過光纖遠(yuǎn)傳直至監(jiān)測平臺。

     通信網(wǎng)絡(luò)： 4G、光纖

     上報平臺（兩個）：

     前端監(jiān)測設(shè)備按平升協(xié)議上報至平升為水電站建設(shè)的水電站下瀉生態(tài)流量監(jiān)測平臺；

     平升水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測平臺通過接口說明，與華南水電平臺對接。

案例照片：

水電站生態(tài)流量監(jiān)測項目現(xiàn)場照片（部分）：