水电站生态流量监测系统方案

      生态流量是指水流区域内保持生态环境所需要的水流流量，一般在建设水坝的时候有最小生态流量的要求，是维持下游生物生存和生态平衡的最小水流量。

      2015年中央开启史上最严水资源治理《水十条》中，提出了对河道生态流量的监控要求。我公司为相关监管单位研发了一套水电站生态流量监测系统。

 

一、水电站生态流量监测系统组成

      在水电站生态流量下泄处安装流量监测仪表、图像（视频）监测设备，另安装数据采集传输终端，将数据实时传输至监控中心。7*24小时监测下泄流量能否达到生态核准流量。

1. 监测中心   

位于水务局或环保局的监测中心由大屏幕拼接屏或大型LED屏用于大数据展示，可以方便的由水务局主管部门或行业协会随时调取数据，实时查看有无异常排放情况。可以宏观的观察本区下属的各监测点生态流量的下放情况，同时可以集中的统计分析并形成报表。

2. 云服务器

   用主流的阿里云或亚马逊等第三方云服务器供应商提供的服务器，网页浏览即可查看数据和视频，同时支持手机APP软件，方便管理者随时随地查看自己所管辖水电站的数据。

3. 遥测终端机

 对水电站下泄流量的监测，可在电站泄水口设立监测点，安装在线监测设备；也可在电站下游附近选择河道断面作为监测断面，安装在线监测设备，监测下泄流量。

对于河床式或坝后式水电站，监测断面应设置在发电厂房尾水下游；

对于引水式水电站，监测断面应设置在取水口。

终端方案一：适用于坝后式电站。是采用超声波水位传感器和工业相机，直接对监测点进行拍照和下放的生态流量水位进行测量传输给服务器。

终端方案二：适用于引水式电站，首先在取水口测量取水总流量，然后根据取水的流量按照政策要求的比例，如10%额定流量控制电动闸阀进行下放。并将图像及在线监测的数据传给服务器

二、水电站生态流量监测系统软件功能

  

1、系统概况

       

系统概况页面显示水电站实时考核情况、水电站年生态电价补贴标准统计、水电站年生态流量统计。

水电站实时考核情况包括考核水电站、免考核水电站、达标水电站、未达标水电站、数据缺失水电站数量及占比情况。

      

 

系统概况页面

           

      点击单个水电站名称，可以查看单个水电站的详细信息，包括实时数据、免考管理、流量查询、图像查询、基本信息。

1）单个水电站实时数据

 

   水电站实时数据页面左侧展示近24小时生态流量的实时曲线，核准生态流量线分为正常区和报警区两部分；右侧显示当前水电站实时图像或视频。

      

2）单个水电站免考管理

            

查看水电站免考核期的相关信息，管理人员可以进行添加水电站免考核信息、免考时段管理等操作。

     

     

3）单个水电站流量查询

      

 

 

用户通过该页面可以自定义时间段，查看生态流量曲线、查看自动生成统计结果，自动生成的统计结果包括：日均下泄流量、最小下泄流量、最大下泄流量，未达标情况、数据缺失情况等相关数据。

4）单个水电站图像查询

 

 

     用户通过该页面可以自定义时间短，查看水电站生态流量下泄情况，并可将查询出的图片按照不同间隔时间自动播放查看。

   

5）单个水电站基础信息

 

 

 

      水电站基础信息页面，展示该水电站的简要介绍，以及水电站的责任人和联系方式、核准生态流量值（管理员权限可修改），生态流量实施模式等信息。

            

2、实时监测

      实时监测页面以地图的方式显示每个水电站的最新生态流量信息，通过不同颜色的测点，直观展示水电站生态流量运行情况，点击测点依然展示单个水电站的详细信息。

   

 

水电站生态流量实时监测页面

单个水电站的详细页面

  

3、电站管理

      电站信息页面，可按照区域筛分系统内水电站，还可以搜索单个水电站，查看水电站的详细信息。

电站管理页面

  

4、统计报表

      统计报表页面，可按照按日、周或季生成水电站生态流量监控报表，还可以查看历史报表，以及将报表导出功能。

 

水电站生态流量日报表

 

水电站生态流量周报表

 

 

水电站生态流量季报表

 

5、测站管理

测站管理是对现场的流量测量、视频监控等设备的管理，包括测站类型的管理，以及所有水电站与测站的关联信息等，还可以查看单个测站的历史数据。

 

测站管理页面

 

6、系统设置

      系统设置模块，包括生态流量监测系统的区域管理、用户的管理、以及用户权限的设置等功能。

7、功能设置

1 数据导入

数据导入页面为离线电站设备提供数据及照片导入到系统的功能（导入数据及图片的规范请参见不具备网络传输条件设备的接入规范V1.0.doc）。如图4.1所示。

图4. 1

左上方可选择某一个离线水电站（电站管理页面基本信息中监控方式为本地存储，定时报送），选择完水电站后数采仪名称下拉框会加载此水电站下所有的数采仪，默认选中第一个。如图4.2所示。

图4.2

当选中某个数采仪后，会显示此数采仪的最后一次上传信息显示，如图4.3所示。

图4.3

如果该数采仪从未上传过文件，则上传时间、上传人员、已更新至等信息会显示为‘--’，并提示‘该图像站从未上传过图像’，如图4.4所示。

图4.4

图4.5

点击上传按钮“上传”，弹出选择文件的窗口，如图4.5所示，选择要上传的文件点击上传，右侧页面会显示进度条，如图所示4.6所示。

图4.6

当进度条走到100%时，会弹出‘查看成功上传数据’的按钮，如图4.7所示。

图4.7

点击按钮可以查看，上传成功的数据，如图4.8所示

图4.8

点击查看上传状态即可回到上传状态页面中去。上传数据和上传图片操作方式相同不再赘述。注意：上传失败的原因有很多种，比如文件格式不正确，通讯服务器配置的ip端口不正确，选择上传的设备与上传的文件不对应等。

如果上传过程中出现断网的现象，会停止上传并显示提示，等网络状态良好时再重启页面即可，如图4.9所示。

图4.9

2 图像监视

图像监视以总览图的形式展示查询出的水电站各图像站的最新一张图像及最新一条数据，若有图像站从未上传过图像，则显示默认图片。选择顶部树形菜单中需要查询的水电站，点击查询，可查询出多个水电站最新图片信息。可以输入关键字搜索，也可以选择多个水电站，默认查询所有水电站的图像站信息，如图5.1所示。

图5.1

顶部右侧为两个查询条件，免考状态中选择要查询的免考状态，包含全部、考核、免考核，默认查询全部，右侧为正式上线状态，可选择要查询的上线状态，包含全部、正式、调试，默认全部。

有两种排序方式，第一种“河道减脱水程度”按照水电站的瞬时总流量和核准流量之间的比值从小到大排序。第二种按照瞬时总流量不达标的水电站，根据本次不达标的时长，从大到小排序。若筛选的水电站从未上报过数据，将排在最后，如图5.2所示。

图5.2

点图像站中的图片，弹出该图像站的历史图像页面，可根据日期查询相应的图像站图片（如果该图像站有图像时默认查询的日期为该图像上报的最后一天及前一天，否则为今日和昨日），日期跨度不可超过120天。左侧缩略图可以展开收缩，如图5.3所示。

图5.3

点击相应的图片，右侧的轮播图可以相应的切换，左侧的缩略图和右侧的轮播图可以同步切换。可以放大、缩小、移动、轮播，如图5.4所示.

图5.4

 

放大按钮可以放大图片，可以放大十次，每次为上一放大后图片的1.1倍，如图5.5所示。

图5.5

缩小在默认情况下是不能点击的只有在放大之后才能点击。最小缩小到图片原有的大小。还原能够将放大、缩小、移动之后的图片还原到原有的状态。点击播放可以使缩略图和轮播图顺序滚动，滚动到最后一张，停止播放。移动只能再放大之后使用，移动范围不可超出轮播框的边界，如图5.6所示。

图5.6

当该图像站无图像时底部按钮状态不可选。如图5.7所示。

图5.7

图片右侧显示水电站图像站的基本信息以及监测数据，依次为水电站名称、图像站名称、所属区域名称、瞬时流量、核准流量、采集时间、今日达标率、今日完整率，当无数据时显示‘--’。

底部有三个按钮：“详情”按钮用于打开水电站详细信息页面，可以查看点击的水电站的一些详细数据，详情见1.2水电站详情。

“拍照”按钮用于手动对本图像站进行拍照，获取到图像站当前的图像信息。

“定位”按钮用于手动对本图像站所属的水电站进行定位，跳转到GIS地图页面，并只显示点击定位的水电站，如图5.8所示。

 图5.8

3 视频监控

视频监视以总览图的形式展示水电站下各视频站的视频。默认以‘河道减脱水程度’由大到小加载所有视频站，如图6.1。

图6.1

点击页面上方的下拉树，选择要查询的水电站（可多选），选择免考状态和正式上线日期（也可不选，直接用默认值），点击“查询”按钮，所有符合条件的视频将显示在列表中，如图6.2。

图6.2

上方的下拉树可以直接在下拉框中选择，也可以输入关键字搜索，如图6.3

图6.3

右侧免考状态、正式上线、排序操作方法同图像监视页面。播放的视频厂家为萤石云视频，播放类型为直播，所有视频不会自动不放（为4G卡用户节约流量），默认封面为黑色且停止状态。用户点击“播放”按钮后进行播放。

视频右侧显示的数据同图像监视。底部有两个按钮，左侧按钮可以跳转到水电站详情页面，右侧按钮可以跳转到GIS地图页面，如图6.4所示。

图6.4

视频下方为分页栏，包含比例、每页显示条数及页码数。其中比例下拉框中可控制视频显示的比例分为4:3和16:9两种显示样式。用户登录自动读取上次显示的比例，方便用户观看，