生态流量监测系统的结构组成、功能特点及实现设计

生态流量监管是保障下游河流的生态用水需求的重要举措之一。生态流量监测系统综合运用物联网、地理信息系统、水动力模型等技术，通过对流域相关生态流量监测断面的流量、水位、降水、视频图像的监控，构建流域生态流量在线监测体系，并采用地图可视化管理的方式整合流域水文水资源，利用信息化手段提高流域水情管理水平和生态流量应急响应速度，全面提升流域生态流量监控与养护、应急处置能力。

1、系统组成

生态流量监测系统，通常主要由以下几个方面组成：

（1） 采集：

流量、水位采集（宏电H1688声学多普勒流量计、水位计）、图像/视频采集（摄像头）、降水采集（雨量计）。

（2）传输：

遥测终端（宏电H5110遥测终端机），将采集到的数据、图像通过2G/3G/4G传输到监控中心，也可视现场情况选配北斗卫星通信终端、NB-IoT、超短波等其他通信方式。

（3） 供电：

野外优先采用太阳能电池板配合免维护蓄电池供电，若附近可接市电，亦可采用市电配合免维护蓄电池供电。

宏电生态流量监测系统拓扑图

2、系统功能

1）远程管理所有的监测点，对所接入设备、传感器具有监控防盗功能

2）采集各测站发送的监测数据，并对数据进行分析，存储到数据库，以备查询

3）监测数据有：水文信息、流量数据、视频/图像等

4）以web应用系统发布监测点的基本信息、图像信息、实时数据、历史数据、统计数据、分析数据、报表、图表等

5）分区域以地图的方式展示监测点的分布位置，可快速掌握辖区内被监管点的监测数据与预警情况

6）所有数据的预警事件均标红显示，水位超限水位精准到具体的数值

7）以模型图显示当前水位、告警水位、危险水位等信息

8）查询监测点的实时数据与历史数据，自动统计测站的年、月、日、时段的降雨量，以报表、曲线图、柱状图等方式展示

9）支持接入高清摄像头进行图像监测，可分别监测（水尺、渠道或大坝状况），可按时间查询历史图像信息

10）综合的水文报表，年逐月、年逐日、月逐日，年逐日报表，自动统计极值（高值、低值）、平均值，查询并可导出Excel文档，方便用户二次编辑和打印

11、数据通信通道具备且支持两种以上通道模式，支持多中心站传输模式，系统中心站能将数据上传至省、地调

3、硬件部署

硬件建设内容主要包括流量监测、雨量监测、水位监测、视频图像监测等，并可视需要酌情进行增减，为流域生态流量监测提供全面的实时监测数据。

4、软件平台建设

流域生态流量监测预警平台，可实现流域流量、水位和降水动态信息的集中监控，是具备高度智能化的流域生态流量管理决策支持平台。整个软件系统的设计基于一张图理念，在电子地图上标注生态流量监测点的位置及重要数据，提供丰富的流量统计浏览与分析工具，辅助用户进行流域生态水情实时监控及应急指挥调度。

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