隨著我國(guó)水電建設(shè)的迅速發(fā)展，在促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展和地方經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，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(tái)了對(duì)不滿足生態(tài)流量下泄要求的水電站進(jìn)行責(zé)令整改或者掛牌督辦的方案。進(jìn)而保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)水資源合理、科學(xué)、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(jì)、雷達(dá)流速儀、流量計(jì)、雨量計(jì)、高清攝像頭等設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jì)訊TS910工業(yè)級(jí)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(hù)簡(jiǎn)便。

　　遠(yuǎn)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(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及整理，遠(yuǎn)程的移動(dòng)終端也可以通過物聯(lián)網(wǎng)訪問設(shè)備并確認(rèn)數(shù)據(jù)信息。

　　水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理圖

　　二、功能特點(diǎn)

　　接入方式：RS485接入方式，適用于多種接入設(shè)備。

　　主動(dòng)上報(bào)：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(shí)時(shí)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(jìn)行連接。

　　監(jiān)控中心：通過網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、管理、查詢、統(tǒng)計(jì)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(dòng)監(jiān)測(cè)：管理人員可以通過手機(jī)或其他移動(dòng)設(shè)備下載相關(guān)APP，查看，實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)中也能對(duì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)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(xí)慣，便于進(jìn)行管理與調(diào)度。

　　性價(jià)比高：系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型合理嚴(yán)格，使得系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。

　　三、系統(tǒng)組成

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

　　2、各類傳感器水位計(jì)：流量計(jì)、雨量計(jì)等，雷達(dá)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(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》

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

　　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(gè)RS232接口(其中1路做DEBUG)、3個(gè)RS485接口(其中1路和RS232復(fù)用)、1個(gè)I2C接口、1個(gè)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(hào))、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(jì)完全滿足工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)用戶的需求，采用高性能的工業(yè)級(jí)32位通信處理器，軟件多級(jí)檢測(cè)和硬件多重保護(hù)機(jī)制來提高設(shè)備穩(wěn)定性。支持心跳鏈路檢測(cè)，達(dá)到斷線自動(dòng)重連，支持設(shè)備運(yùn)行軟硬件自檢技術(shù)，達(dá)到運(yùn)行故障自修復(fù)，支持系統(tǒng)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)查詢和遠(yuǎn)程維護(hù)和升級(jí)。

　　軟件平臺(tái)

　移動(dòng)端

　　系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

　　全面性：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各水電站的下泄斷面的流量、水位、降雨量等數(shù)據(jù)。

　　實(shí)時(shí)性：各水電站下泄斷面的現(xiàn)場(chǎng)圖像或視頻(視通訊方式)，能夠定時(shí)或者實(shí)時(shí)上傳。

　　安全性：具有較高的傳輸速度、良好的可擴(kuò)展性并且設(shè)備可靠性高。在監(jiān)測(cè)設(shè)備異常或者水位、流量過低時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警

　　定位性：測(cè)點(diǎn)的分布位置、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)信息能夠通過矢量地圖宏觀的進(jìn)行展示

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

　　直觀性：能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)日、月、年等時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)，通過曲線圖、柱狀圖、報(bào)表等多種形式展現(xiàn)，并且支持報(bào)表/數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel或直接打印輸出。

　　遠(yuǎn)程性：支持遠(yuǎn)程管理在線設(shè)備，能夠修改數(shù)據(jù)采集、上報(bào)頻率或者進(jìn)行程序升級(jí)等操作

　　管理性：支持通過OPC、數(shù)據(jù)庫(kù)等多種形式對(duì)接上一級(jí)監(jiān)控平臺(tái)

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

　　合理性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型合理嚴(yán)格，使得系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。

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