[实用新型]一种可配置的水电站最小生态流量远程监测装置

说明书

一种可配置的水电站最小生态流量远程监测装置，包括：生态流量远程监测主机、电源供电及监测模块、外置摄像头模块、外置传感器模块；电源供电及监测模块、外置摄像头模块、外置传感器模块均分别连接到生态流量远程监测主机；生态流量远程监测主机，包括：主电源模块、主MCU模块、接口母线模块、开入开出模块、通讯模块、以太网模块和模拟量采集模块组成；其中主电源模块、主MCU模块、开入开出模块、通讯模块、以太网模块、模拟量采集模块均通过接口母线模块实现上述各模块的接口和电源供电方面的连接。本实用新型可以充分满足中小型水电站最小生态流量泄流监测的不同应用需求。

技术领域

本实用新型属于监测装置的技术领域，特别涉及一种可配置的水电站最小生态流量远程监测装置，适用于安装于中水电站泄水口或电站坝址下游河道断面的一种生态流量在线监测装置。

背景技术

由于近年来我国水电迅猛发展大大促进了各个地方的经济发展，同时由于部分水电站的生态下泄流量严重不足，随之而来部分河段流量严重减少甚至造成河道干枯，对河流的正常生态功能和人民群众的生产、生活造成较大的影响。为保护河流生态环境，推动水资源可持续科学利用，2019年水利部印发了《关于小水电站生态流量监管平台技术指导意见的通知》要求各水电站需要在泄水口或电站坝址下游河道断面设定监测点，安装生态流量在线监测装置。

目前大多数电站都安装了生态流量在线监测装置，通过这几年所运营的电站生态流量系统在现场实际运行情况来看，经过跟进分析现有运营电站的生态流量系统和市面上已经应用的大多数流量监测系统，归结目前市面上述生态流量装置存在如下缺陷：

1、由于生态流量装置要求有远程通讯、生态泄流图片存储或实时视频功能，所以需要安装有摄像头和通讯DTU模块；由于摄像头和通讯模块的功耗都较大，所以大部分生态流量装置都要求有市电供电，但是大多数中小水电站的坝头及前池都没有交流供电电源，为解决供电需要拉较长架空供电线路；这样就出现了两个较为突出的问题，一方面架空线路的拉设造成安装施工成本增加，同时部分非规范性架空线路拉设可能对以后的电站安全生产将造成不小的隐患；另外在雷雨季节较长的架空线路，造成雷击损坏设备的几率大增；

2、也有少部分厂家使用的是太阳能供电方案，同样本身监测装置的功耗问题加上装置本身电源功耗管理不理想，需要配置较大功率的太阳能板和高成本大容量的铅酸蓄电池，同样造成两个比较突出的问题，一个是设备总体成本偏高，整个生态流量检测系统组成复杂，太阳能板和蓄电池还需要另外安装，调试及安装较为不便；另外在持续较长的阴雨天气供电不足问题突出，时常由于供电不足造成数据通讯不正常的情况；

3、大多数流量监测装置的人机交互界面相对简单，人机操作界面不友好；

4、现场应用的生态流量泄流的种类众多，大多数的流量监测装置需要根据特定的生态流量泄流种类使用不同型号的生态流量装置，造成即使同一个厂家生产的生态流量装置型号众多，装置通用性较差生产和安装较为繁琐；

5、由于成本和硬件设计水平等方面的因素，大多数的流量监测装置的硬件设计较为简单，EMC性能和抗雷击浪涌性能较差，在雷雨季节监测装置损坏率较高的情况；

6、部分的流量监测装置的集成度不高，为降低设备成本、加快产品的上市时间，生态流量监测设备全部采用外购的模块和部件拼凑，可靠性极差同时不利于后期的装置的升级和改进；

7、在一些小流量高精度测量生态流量监测的场合(如侧堰泄流)，大部分的流量监测装置的测量精度不高，实际测量出来的流量数据误差较大；

8、目前生态流量监测系统的应用在不同的省环保平台和地方平台通讯协议和功能需求存在一定的差异，而目前只有少部分的生态流量监测装置具有远程在线程序自动升级功能，大多数的生态流量监测设备没有此功能，造成后期维护和软件升级成本较高。

发明内容