河道生态流量监测站点怎么建?附设备清单-辰稀物联
河道生态流量的站点,设备清单往往长得差不多:一台测流仪表、一台遥测终端机、一个摄像头、一套太阳能。清单不难抄,难的是把这些东西落到正确的位置上。
经常有同行问,为什么平台上的流量曲线一直在跳,或者干脆一直是零,设备拆回来一测又是好的。这类毛病八成都不是设备本身的问题,而是泄放口和断面的现场条件没对。
建站的第一步不是挑表,是先把泄放口一个一个看清楚。
一个电站的生态流量,不一定只从一个口子出来。方案页把现场常见的泄流方式分成四类:尾水泄流、生态放水管泄流、闸门放水泄流、输水渠道泄流。这四类的过流形态差得很远,能用的测流方式也不一样。
尾水泄流和输水渠道泄流这两类,水面是敞开的,水浅,流速也慢。这类断面适合非接触式的雷达流量计,一台设备同时测水位和流速,再按断面面积积分换算成流量,探头不碰水,泥沙和漂浮物也干扰不到它。它的测速下限是 0.05m/s,闸下这种缓流断面勉强够用,流速再低读数就开始飘。
生态放水管是另一个路子。它是从坝体或者压力前池接出来的一根有压管,水在管子里面是满的,整根管子没有自由水面。雷达波打下去找不到水面可反射,这种断面用雷达流量计从一开始就选错了方向。该上的是 管段式流量计,装在直管段上,按满管的过流截面算流量。
闸门放水泄流介于两者之间。闸门开度一变,过流断面就跟着变,所以这类口子通常要闸位计配水位计一起用,把开度换算成过流面积再算流量;也有在闸后收缩断面架雷达流量计,直接测水位和流速的做法。
还有一层麻烦在管子上。生态放水管的管径普遍不大,管段式流量计要保证前后有一段直管才测得准,现场经常是管子紧贴着坝体出来,上游几乎没地方装。这种情况要么往前找一段可用的直管,要么改成在管口下游做一个小型的量水设施。
四类往外一摊,判断线其实只有一条:这个口子过流的时候,水面上有没有一个自由水面。有,走非接触测流;没有,整根管子是满的,走管段式流量计。这一条定了,设备大类就定了。
踩反的代价不小。把雷达流量计架在满管压力管上,平台上看到的读数会一直漂,流量自然对不上;把管段式流量计装在半管自流的放水管上,管内时满时不满,这块表基本没法用。
更常见的一种情况是漏口子。生态流量考核看的是下泄总量,而这个量可能同时从尾水、放空管、闸门几路出来。只在一个口子上装表,另外几路没有计量,平台上算出来的数就永远偏低。
先把口子数清楚,再谈买什么设备。
口子定完,接着是断面。断面这件事比想象中更容易出错,而且错了以后很难改,杆子、基础、线都已经埋下去了。
优先选顺直段,上游留一段平直距离让水流平稳下来;弯道、汇流口、桥墩下游要避开,这些地方水面下有回流和漩涡,测出来的流速是假的。
还有一个常被忽略的条件,是设备会不会被洪水淹。泄放口下游本来就是行洪通道,安装高程要是按常水位定的,来一场洪水,杆子、机箱、表一起泡在水里。
水面能不能被仪表照到,也得在选点的时候算一遍。雷达流量计的测速波束角是 10°×27°,宽浅断面上水位一低,波束边缘容易扫到渠壁上去。
这些条件在图纸上都不显眼,得到现场才看得见。
顺序反了,就是白花钱。
生态流量这类监管,光有流量数字不够。方案页上写得很明确:视频图像监测要求 200 万像素及以上,可以在视频上叠加实时流量数据,图像走 GB/T28181 系列的视频标准。
要叠什么,方案页上列了清单:水电站名称、水电站代码、核定流量、生态流量、监测点水位、闸门开度、流速。这几项是监管方对着画面核的东西,缺一项就要被问。
叠加这件事本身不难。CX-L102 内置字符叠加功能,不用再外挂叠加器,画面上的内容可以按表达式配,位置和格式都能改,支持海康多型号摄像机,也兼容大华、天地伟业、宇视这些主流品牌。它自带一路网口接摄像机,同时把照片和短视频定时截下来存在本地。
真正容易出问题的是摄像机装哪儿。画面里必须看得清过流面,最好带上堰槽、跌水或者水尺这类参照物。不然平台上只有一段看不出水势的水面,流量数字和画面两头对不上,这份证据就立不住。
夜里也得能看清,红外或者补光不要省。
坝下、山沟里的泄放口,市电基本拉不到,方案里给的选择就是市电或者太阳能。真到现场,多数点位只能走太阳能加蓄电池。
太阳能这一头的账要按功耗算。CX-L102 平均功耗 ≤1.5W,峰值不超过 2W,功率不算大,但视频回传是耗电的大头,板子和电池容量都得留余量。
通信是另一道坎。方案页写的是 4G 与宽带自适应上网,可实际点位常在峡谷里,山体一挡信号就掉。碰到这种地方,把天线升高或者挪个安装位置,比换设备管用。
上报这一头,先把属地平台的口径问明白。各省生态流量平台对数据协议和上报频次的要求不完全一样,水资源口径常见 SZY206-2016,环保口径常见 HJ212-2017,图像另有视频标准,最后以平台给的书面要求为准。
别自己猜,问平台要一份对接文档。
站点上线不等于建完。交付前自己走一遍比测,比事后被平台打回来省事得多。
先看停水的时候是不是零。生态流量也不是二十四小时都在放,停机或者闸门全关的时段,流量应该回到零附近,回不去就是零点漂了。
再做一次人工比测。有堰槽的点位用容积法或者流速面积法算一遍,跟在线值对一对。差值总朝一个方向走,先怀疑断面的实际尺寸跟录入的参数不一致。
数据、照片和视频的时间戳要对齐。时间错位是抽查时最容易被点出来的问题,一次对不上,整批数据都得解释。
顺便把台账理好:核定流量和生态流量指标、设备清单、安装位置、比测记录,归档一份。后面换人、换运维单位,这些纸就是依据。
这几张纸交出去,验收现场少吵很多架。
落到设备上,测流这一环可以看 CX-RF 雷达流量计,视频和上报这一环是 CX-L102 视频遥测终端机,成套怎么配可以看水电站生态流量在线监测系统方案页,流量计类仪表在计量仪表栏目,水位计类在测量仪表栏目。
泄放口是哪种形态先看清,断面能不能站住设备再定,最后才是挑哪一台表,这个顺序比选什么牌子重要。