一、系統(tǒng)概述

生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)適用于遠(yuǎn)程監(jiān)測水庫、河流等的實(shí)時(shí)水位（或流量）、水電站的實(shí)時(shí)下泄流量等數(shù)據(jù)，并結(jié)合電站生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)支持視頻監(jiān)控，數(shù)據(jù)與視頻信號互為補(bǔ)充，提供實(shí)時(shí)場景，便于及時(shí)掌握電站上下游主要河流水源變化情況，并及時(shí)預(yù)警，滿足綠色、環(huán)保、生態(tài)、發(fā)電等多方面的要求。

生態(tài)流量一般由以下幾個(gè)方面組成：

?1、水位流量：可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇多普勒超聲波流量計(jì)（接觸式）或者雷達(dá)流量計(jì)（包含雷達(dá)流速儀和雷達(dá)水位計(jì)）（非接觸式）。閘位水位換算法，堰槽法等

2、圖像視頻：用于拍攝下泄口或者是流量計(jì)安裝處的視頻圖像，通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器遠(yuǎn)端可以查看。

3、供電系統(tǒng)：用于給整套系統(tǒng)進(jìn)行供電、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可以選擇太陽能供電或者市電供電。

4、通信設(shè)備：可以通過遙測終端機(jī)將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送至云端。

5、數(shù)據(jù)查看：數(shù)據(jù)可以通過遙測終端機(jī)發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器、用戶可以通過云平臺或者手機(jī)瀏覽器遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)也可以發(fā)送至相應(yīng)監(jiān)管部門的服務(wù)器。

二、數(shù)據(jù)傳輸方式

1、光纖有線傳輸：采用光纖或者有線寬帶網(wǎng)絡(luò)。適合安裝點(diǎn)有網(wǎng)絡(luò)且下泄流量站點(diǎn)離的比較近的地方可以考慮采用這種方式。

2、GPRS/4G無線通信：采用GPRS或者4G信號將數(shù)據(jù)和視頻圖像傳輸至服務(wù)器。適合安裝點(diǎn)比較遠(yuǎn)、無法布線的場合。

3、北斗通信：采用北斗短報(bào)文進(jìn)行通信，遙測終端機(jī)采集到的數(shù)據(jù)通過北斗短報(bào)文的形式發(fā)送至一臺北斗接收機(jī)上，北斗接收機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。適合安裝點(diǎn)無網(wǎng)絡(luò)信號的地方。

三、生態(tài)流量監(jiān)測站點(diǎn)的位置

生態(tài)泄流監(jiān)控應(yīng)在電站各泄水口設(shè)立監(jiān)測點(diǎn)，也可在電站壩址下游附近選擇河道斷面作為監(jiān)測斷面，安裝測流裝置，監(jiān)測下泄流量。不同型式水電站的生態(tài)下泄流量監(jiān)控?cái)嗝鎽?yīng)按照以下原則布置：

1、引水式水電站的監(jiān)測斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下游；

2、混合式水電站的監(jiān)測斷面布置在廠房前的水庫大壩所在流域下游；

3、堤壩式水電站的監(jiān)測斷面布置在水庫大壩下游或發(fā)電廠房尾水下游；

4、在大壩或發(fā)電尾水出口與監(jiān)測斷面之間若有支流或其他來源補(bǔ)水，監(jiān)測斷面應(yīng)布置在支流或其他來源補(bǔ)水匯入口的上游。

四、生態(tài)泄流測量技術(shù)

1.常規(guī)流速儀法：在監(jiān)測斷面處安裝水位自動監(jiān)測設(shè)施設(shè)備（水位自記井、水位計(jì)、電子水尺等），用常規(guī)流速儀法測流，率定該監(jiān)控?cái)嗝嫠涣髁筷P(guān)系，通過水位推求流量。

2.多普勒超聲波測流法：采用定點(diǎn)式多普勒超聲波流量計(jì)，將儀器固定于水面、河底或水面以下某一位置，測定渠道流速流量。

3.實(shí)時(shí)雷達(dá)波測流系統(tǒng)：視監(jiān)測斷面流速情況，布設(shè)一個(gè)或多個(gè)雷達(dá)流速儀探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測水流表面流速。

4.電磁流量計(jì)：在滿管泄流的地方安裝電磁流量計(jì)，直接測量下泄的流量。

5.堰槽法：實(shí)際使用中多采用多普勒超聲波流量計(jì)和雷達(dá)流量計(jì)以及電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)只能用于滿管下泄流量監(jiān)測，多普勒超聲波流量計(jì)主要用于渠道的尾水流量測量，雷達(dá)流量計(jì)多適用于對精度要求不高但是安裝環(huán)境較惡劣的自然河道等斷面流量測量。

6.閘位水位法：現(xiàn)場環(huán)境是從閘門下面放水，利用閘門的開啟高度和上下游水位關(guān)系計(jì)算出流量。

方案一:接觸式多普勒超聲波流量計(jì)

測流原理：DX- LSX- 1多普超聲波流量計(jì)采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計(jì)測量水位H，預(yù)先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為：

Q= V×S，其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時(shí)流量

由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。和雷達(dá)流量計(jì)的測量原理是雷同的。

多普勒超聲波流量計(jì)

產(chǎn)品特點(diǎn)：

●寬量程：0.02-5m/s(流速)

●分辨率可達(dá)1mm/s（流速）

●高響應(yīng)時(shí)間，打破以往需要長時(shí)間才能得到流速流量的，測量結(jié)果時(shí)時(shí)刷新。

●速度面積法流量測量，適合滿管及非滿管，可自由設(shè)定斷面水位關(guān)系。

●內(nèi)部自帶高精度溫度傳感器可用于水溫測量和聲速補(bǔ)償。

●流體力學(xué)外殼設(shè)計(jì)，對水體流態(tài)影響小，不影響測量精度。

●防腐蝕外殼設(shè)計(jì)，能夠在惡劣環(huán)境下長期工作。

●可提供瞬時(shí)流量值和累積流量值。

●無機(jī)械轉(zhuǎn)動部件，不存在泥沙堵塞或水草、雜物纏繞等問題，最適用于泥沙懸浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中測量。

●測量線性，出廠已校準(zhǔn)長期使用也無需校準(zhǔn)。

●配有數(shù)據(jù)接收軟件，可讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和累計(jì)數(shù)據(jù)。

技術(shù)參數(shù)：

流速：

測量范圍：0.02-5m/s

精度：1.0%±1cm/s

分辨率：1mm/s

水深：

測量范圍：0m-5m（更高可設(shè)置）

精度：±1cm

分辨率：1mm

溫度：

測量范圍：-10℃-60℃

精度：±0.5℃，

分辨率：0.1℃

流量：

測量范圍：0.001m3/h-999999999 m3/h（根據(jù)斷面可以增加）

精度：±2-3%（根據(jù)斷面流態(tài)有所不同）

分辨率：0.0001 m3/s

電源：直流10V-24V

工作電流：12V ?小于0.1A

輸出信號：RS485（Modbus-RTU）

防護(hù)等級：IP68

工作溫度：0℃-60℃（不結(jié)冰）

存儲溫度：-10℃-70℃

設(shè)備材質(zhì)：灰色PVC