水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)

　　隨著我國水電建設(shè)的迅速發(fā)展，在促進了社會發(fā)展和地方經(jīng)濟的同時，也隨之帶來了很多的生態(tài)問題。一些水電站因下泄生態(tài)流量不足造成部分河段減水、脫水甚至干涸的情況，使得群眾的生產(chǎn)、生活以及河流的正常生態(tài)功能受到了一定程度的影響。

　　為此各地水利、環(huán)保部門也相繼出臺了對不滿足生態(tài)流量下泄要求的水電站進行責令整改或者掛牌督辦的方案。進而保護河流生態(tài)環(huán)境，推動水資源合理、科學、有序開發(fā)和可持續(xù)利用。

　　一、系統(tǒng)原理

　　前端數(shù)據(jù)采集：超聲波水位計、雷達流速儀、流量計、雨量計、高清攝像頭等設(shè)備對現(xiàn)場進行實時的數(shù)據(jù)采集與設(shè)備控制。

　　無線數(shù)據(jù)通訊：無線數(shù)據(jù)通訊部分通過計訊TS910工業(yè)級環(huán)保數(shù)采儀使用3G/4G的無線傳輸方式將數(shù)據(jù)通過因特網(wǎng)傳輸?shù)侥康闹行?。使用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞侥芄?jié)省很大的人力物力，做到便捷部署與維護簡便。

　　遠程數(shù)據(jù)分析：中心端通過監(jiān)控中心和終端PC以及數(shù)據(jù)服務(wù)器對數(shù)據(jù)實時進行數(shù)據(jù)分析以及整理，遠程的移動終端也可以通過物聯(lián)網(wǎng)訪問設(shè)備并確認數(shù)據(jù)信息。

　　水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測系統(tǒng)原理圖

　　二、功能特點

　　接入方式：RS485接入方式，適用于多種接入設(shè)備。

　　主動上報：使用有線或2G/3G/4G無線傳送到服務(wù)端，管理員可以使用PC登錄并查看實時數(shù)據(jù)。

　　輸出方式：使用RJ45以太網(wǎng)傳輸，可以與多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行連接。

　　監(jiān)控中心：通過網(wǎng)絡(luò)將實時數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、管理、查詢、統(tǒng)計和制作成圖表的形式等功能，方便管理人員查看和操作。

　　移動監(jiān)測：管理人員可以通過手機或其他移動設(shè)備下載相關(guān)APP，查看，實現(xiàn)在移動中也能對在線監(jiān)測系統(tǒng)進行管理。

　　易于操作：具有良好的界面，適應(yīng)值班人員的操作習慣，便于進行管理與調(diào)度。

　　性價比高：系統(tǒng)設(shè)計選型合理嚴格，使得系統(tǒng)具有較高的性價比。

　　三、系統(tǒng)組成

　　1、數(shù)據(jù)采集：數(shù)采儀計訊TS910、數(shù)采儀計訊TS321。

　　2、各類傳感器水位計：流量計、雨量計等，雷達流速儀。

　　3、監(jiān)控設(shè)備：高清攝像頭

　　核心采集設(shè)備選型參考：

　　規(guī)約遵循：

　　符合《HJ/T212-2005 污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》

　　符合《HJ 212-2017 污染物在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》

　　硬件選型

　　1、數(shù)采儀TS910

　　TS910 是一款基于ARM架構(gòu)高端處理器的數(shù)采儀，采用Linux操作系統(tǒng)

　　支持3個RS232接口(其中1路做DEBUG)、3個RS485接口(其中1路和RS232復用)、1個I2C接口、1個TTL電平串口、4路開關(guān)量輸入接口、 8路模擬量輸入接口(12位AD、支持4-20mA電流或0-5V電壓信號)、4路繼電器輸出、5路電源輸出(外設(shè)供電)等可兼容采集多種工業(yè)傳感器采集需求。

　　2、數(shù)采儀TS321

　　TS321是一款基于OpenWrt Linux系統(tǒng)的網(wǎng)口型數(shù)采儀

　　具備1路RS232，1路RS485，1路LAN口和1路WAN口。設(shè)計完全滿足工業(yè)級標準和工業(yè)用戶的需求，采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器，軟件多級檢測和硬件多重保護機制來提高設(shè)備穩(wěn)定性。支持心跳鏈路檢測，達到斷線自動重連，支持設(shè)備運行軟硬件自檢技術(shù)，達到運行故障自修復，支持系統(tǒng)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)查詢和遠程維護和升級。

　　軟件平臺

　移動端

　　系統(tǒng)優(yōu)點

　　全面性：實時監(jiān)測各水電站的下泄斷面的流量、水位、降雨量等數(shù)據(jù)。

　　實時性：各水電站下泄斷面的現(xiàn)場圖像或視頻(視通訊方式)，能夠定時或者實時上傳。

　　安全性：具有較高的傳輸速度、良好的可擴展性并且設(shè)備可靠性高。在監(jiān)測設(shè)備異常或者水位、流量過低時能夠自動報警

　　定位性：測點的分布位置、運行狀態(tài)、報警狀態(tài)信息能夠通過矢量地圖宏觀的進行展示

　　回溯性：監(jiān)測圖像、數(shù)據(jù)、視頻能夠自動存儲，方便事故回溯與歷史查詢

　　直觀性：能夠自動統(tǒng)計日、月、年等時間段的歷史數(shù)據(jù)，通過曲線圖、柱狀圖、報表等多種形式展現(xiàn)，并且支持報表/數(shù)據(jù)導出為Excel或直接打印輸出。

　　遠程性：支持遠程管理在線設(shè)備，能夠修改數(shù)據(jù)采集、上報頻率或者進行程序升級等操作

　　管理性：支持通過OPC、數(shù)據(jù)庫等多種形式對接上一級監(jiān)控平臺

　　便捷性：可方便的進行傳輸管理與數(shù)據(jù)發(fā)布，管理功能強大。

　　合理性：系統(tǒng)設(shè)計選型合理嚴格，使得系統(tǒng)具有較高的性價比。

　　操作性：具有良好的界面，適應(yīng)值班人員的操作習慣，便于進行管理與調(diào)度。