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水电站生态流量监测系统实施方案

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址: 河北省唐山市高新区火炬路410号110楼3号

商品信息

 

1. 系统需求

近年来,水电行业的迅速发展,对促进经济发展发挥了积极作用,但也由此暴露出一些问题,一些水电站因下泄流量不足而造成部分河段在部分时段内河道减水、脱水甚至干涸,一定程度上影响了河流的正常生态功能和群众的生产生活。保证水电站下泄流量能优化水资源配置,减小水电站对生态等方面的负面影响。

水电站最小下泄流量是指为满足维持区域河道的基本生态功能和群众生产生活及其它用水需求,所需要区域内水电站下泄的最小流量

通过网络视频图像监控技术来实现对水电站下泄流量的实时视频图像监控,同时利用无线传输技术将坝后水位、流量等数据实时传输回监控中心,可以有效的提高水资源管理的水平的准确性,使水资源管理更加科学、更加富有成效。

2. 解决方案

2.1. 功能需求

结合项目实际情况,本系统对技术、功能、性能等具体需求归纳如下:

1系统能实现视频图像监控系统完整的功能:包括对下泄流量视频图像信号和音频信号的采集、传输、切换、控制、显示/监听、分配、存储和回放等;

2系统建设在3G/4G移动通信网与有线网络相结合基础上,确保系统中视频图像、音频数据、报警信息和水位流量数据等畅通传输;支持可插拔3G/4G通信模块,支持各种3G/4G制式;并向下兼容相应的2G网络环境;

3系统要求各个水电站视频及音频信号能够实现电站本地监控录像,实时通过水电站本地监控中心传输至水务局监控中心;

4系统要求坝后水位、流量数据实时传输至区级监控中心,实时通过有线(或无线)网络传输至水务局监控中心;

5)中心管理平台实现分级部署,在本地水电站部署单机版中心管理平台软件(可选),在区水务局监控中心部署Web版中心管理平台软件,实现对各水电站生态下泄流量的实时在线水位、流量和视频图像监控。

6系统能开放数据接口,实现与环保局、国土局、气象局等其它相关单位等的资源共享。

7)实时监控水电站下泄生态流量的变化,当低于电站下泄生态流量下限值时进行报警提示,同时结合视频图像监控系统对河道画面进行抓拍并上传至区级监控中心。

2.2. 设计思路

在水电站监测点安装生态流量监测终端箱,里面主要通讯及控制设备为MGTR-W4040  4G安全遥测终端和电源供电部分,生态流量监测终端箱与摄像头,闸前液位计,雷达水位计,闸门开度仪,雷达流速仪连接,遥测终端机MGTR-W4040通过4G网络将采集到的数据传给监控中心,同时可以执行监控中心的命令。

整套系统有监控中心、通信网络、监测终端、现场计量设备4部分组成。

拓扑结构图见下图

、 

 

2.2.1. 监控中心 

监控中心为唐山市柳林自动化设备有限公司定制开发的水电站生态流量下泄监控平台,每个水电站分配一个账号,登录平台可以查看所在水电站的数据情况等。总账号为水务局管理员账号,管理员可以根据水电站情况,为不同的水电站分配站点和软件平台使用权限。

2.2.2. 通信网络

项目涉及数十个水电站,大多数水电站是通过4G无线网络传输到监控中心服务器。少部分是通过WIFI和有线传输方式。MGTR-W4040为全网通监测模块,标配wifi模块和LAN口,支持多种传输方式。本项目组网为中心公网固定IP

2.2.3. 监测终端

监测终端为MGTX系列监测终端箱,材质为304不锈钢,内部主要设备为我公司研发生产的MGTR-W4040 4G安全遥测终端机,遥测终端机与现场计量设备相连,负责采集现场数据,并将数据通过RS485/4-20ma接线端子/网口将数据传输给4G模块,4G模块通过网络将数据上传给监控中心,同时执行监控中心下达的命令(控制闸门开度)。监测终端供电方式为太阳能市电互补供电。

2.2.4. 现场计量

ü 摄像头 摄像头选用的是大华摄像头,支持云台控制功能。摄像头拍摄现场视频和图像,可以选择网口或wifi连接MGTR-W4040 4G安全遥测终端机。

ü 雷达水位计 雷达水位计采集发电厂房后尾水水位的实时在线数据采集,水位数据经处理后通过无线网络传输至水电站监控中心。

ü 闸门开度仪 485输出信号,输出闸门的运行状态给MGTR-W4040 4G安全遥测终端机;生态流量下泄监测平台可以下发控制指令,遥测终端机AO输出,远程控制闸门开度。

ü 闸前液位计 4-20ma输出,静压式液位计,采集现场数据传给遥测终端机。

所有厂家为正规厂家,具有生产许可证,相应产品通过了水利部的认证,可提供监测报告影印件。

3. 软件系统部分截图

3.1. 登陆页面

 

 

3.2. 实时数据地图展示

 

 

 

3.3. 测站实时监测

 

3.4. 报表数据

 

3.5. 视频传输

 

 

4. 主要硬件参数

产品名称:MGTR-W4040 4G 安全遥测终端机

4.1. 技术参数

4.1.1. 电源

主板供电:DC12V_24V

              AC220V

电流:250mA/12V(工作),100mA/12V(空闲)

4.1.2. 采集控制功能

5232/485/Mbus通讯口

2路继电器输出

8路开关量输出(光隔离)

8路开关量输入(光隔离,高速脉冲计量)

8路模拟量输入(出厂默认74~20mA,即AIN1~AIN710~15V,即AIN8,便于监测现场蓄电池电压)

14~20mA 模拟量输出

1100M 网络口

4.1.3. 网络功能

支持VPDN APN专网接入

支持DHCP Server

支持本地、远程升级

支持参数备份及导入

支持DNS

支持流量监控

支持DMZ功能

支持定时上线、下线

支持事件触发上线下线

支持短信、语音通知上线