大多数人可能觉得,发电和保护生态是一对矛盾体,但事实上二者并非不可兼得。关键就在于要对流经电站的生态基流进行精准监测和严格控制。

而要实现这一目标,单纯依赖人工巡查是远远不够的。我们必须借助先进的自动化监测手段,才能真正做到7×24小时全天候不间断地掌握电站生态基流的实时状况。下面,我将为您一一道来,介绍我们在多个水电站成功部署的生态流量自动化监测方案。

一、多维度布控,形成立体”馕圈”
生态基流监测的第一步,就是要在电站上下游的关键位置,以及支流和库区等处布设多个测量点。这些测量点就像编织成一张大网,将整个水电站范围全部笼罩其中。

具体来说,典型的测点部署情况是这样的:在大坝附近和尾水区要设置主测站,用于监测生态下泄总量;同时在各条支流和主流河道旁边也都要设立子测站,用于分支流量监测。

测站布设的落点选择非常关键,既要保证不受地形和水文情况的干扰,又要方便后续监测设备的安装维护。布设完毕后,我们就形成了一张密集且立体式的”大网”,能够全覆盖整个水电站的水文环境。

二、先进测量设备,实力监测亩外亩
布控完测点后,下一步就是要在每个测点安装专用的流量测量设备。其中主流河道的主测站,我们通常部署先进的雷达水位计以及测量系统。这些设备集成度极高,能自动完成包括流量在内的所有水文参数测量。

而在支流和库区等辅测点的情况下,我们则会首选一体式超声波流量计。这种产品体积小巧,即插即用,可快速方便安装,且精度非常高,达到0.5%的工业级水准。

除了测量本身,我们还会加装防雷、防浪防撞等附加装置,以免在恶劣环境下发生故障。通过GPS时钟模块也可确保每台设备的测量时间都能得到精准同步。

三、工业级通信网络,确保数据信赖
生态监测系统的下一个重要环节,就是要搭建一张专用的工业级数据传输通信网络。通信网络作为数据传输的关键枢纽,必须能够满足测站之间的互联需求。

具体来说,我们将为每个测站部署一台高性能的工业级4G路由器。已不像过去那样依赖短距离WIFI覆盖,这些新一代4G路由器凭借强大的WWAN能力,可以将每个测点的数据直接传输回网络控制中心,无需中继网关传输。

工业级设计可大幅提高系统的可靠性。工业级路由器一般具备坚固的金属防护外壳和防护等级,以防止在户外恶劣环境中受损。它们还支持宽温工作、防浪涌浪冲击等特性,即便长时间无人值守,也可保持稳定运转。

再配合4G网络的低延时、高带宽优势,我们就能最大限度确保监测数据的实时性和可靠性,为后续的分析和判断决策提供坚实基础。

四、集成大数据分析平台,实现精细化调度
数据通过网络传输至主控端后,下一步就是要进行数据的汇总与分析处理了。对此,我们专门引入了大数据可视化平台,集中接入了来自全部测站的水文数据。

平台整合了GIS地理信息系统和工业互联网等众多模块,可对生态数据展开多维度可视化呈现和分析。通过设置关键水位线等阈值,系统可主动针对各类涨水、枯水情况发出预警提醒。

更重要的是,平台与调度自动化系统相连接,可直接驱动泄洪闸门等设施自动溢泄生态流量,做到自动化精准调控。这不仅大大减轻了管理工作量,更为生态补水提供了最为有力的保障。

五、移动端监控,全景掌控
在完成了上述布控部署工作后,我们的生态流量监测系统就已基本就绪,可以顺利投入运营了。

作为电站驻地运维人员,我当然能借助大屏幕及时查看所有采集数据。但出于移动性和便利性考虑,我更多采用的是移动端APP监控。APP做到了跨平台兼容,让我能在任意位置、任意终端轻松查看各测站数据,分析报表和报警通知也能第一时间推送。

例如,有一次在家休假时,APP突然推送来一条预警消息:由于上游某处山洪导致河道来水急剧增大,下泄生态 basic flow受到影响。我
第一时间就通过APP查看了现场实时监控画面,并在平台一键执行了分层泄洪操作,危机就这样得到了快速有效处置。

小结
总的来说,这套完整的基于物联网的生态流量监测方案,为我们带来了前所未有的精细化管控能力。无论是数据采集、通信传输,还是监控分析,都已做到了自动化和智能化。

这种以监测为核心的现代管理模式,不仅可确保我们每时每刻都对电站生态情况了如指掌,更可以最大限度地减小人为失误,杜绝因滥用水资源而导致的生态灾难发生。

当然,随着新技术的发展和应用,我相信未来的监测系统将变得更加智能化。比如生物传感技术的引入,可能让我们实现对鱼类、植被等生物资源的远程实时监测,从而为电站生态经营提供更加全面系统的数据支撑。

比如5G通信技术的应用,则能进一步提升网络实时性和可靠性,使我们对生态流量的精准控制达到一个更高维度。总之,科技正在前进,监测正在演化,我对科技带来的智能化变革,期待已久!