水库、水电站运行数据监测系统

文／李 康

小水电站、水库分布广，数量多，但水电站发电装机、水库库容规模小，运行管理机构不健全，特别是农村水电站地处偏远，交通不便，安全运行管理不到位，势必影响电站发电经济效益。为了解决这个问题，浙江省泰顺县水利局工作人员经多年研究设计了一套水库、水电站运行数据监测系统，安装该系统后，电站业主或管理人员无论在办公室、家里或出差在外，随时都可以上网浏览查询电站、水库的一切资料和运行数据，做到监督、指导水库、水电站运行，达到电站运行效益最大化。该水库、电站运行监测系统具有工作可靠性强、设备投资省、运行费用低等特点，目前已获得国家实用新型专利证书。

系统工作原理

电站、水库侧安装有计量、采集、上传功能的终端，通过无线装置传送至接收主站，经过主机处理进入专设网站，各电站业主和管理人员通过计算机、手机上网，根据各自用户名及密码进入电站网页，浏览本流域内雨量站的降雨量、水库水位及库容、电站发电运行实时情况；根据上游降雨、水库现有库容、计算机给出的电站出力指导性曲线，电站管理人员可发出发电出力指导性指令。不可上网的手机也可通过短信形式了解自己电站的发电运行实时情况。

系统结构

①水电站运行数据监测系统：进入水电站运行数据监测系统后，地图上分布着本地水电站站址按钮点，按下按钮点，将弹出该电站3个对话框：图片对话框（其中有电站、水库建筑物照片3～5张）、电站特性表对话框（特性表包含电站、水库工程特性数据）、电站运行数据对话框（可展示各电站不同形式表示的实时电流、电压、功率因数、有功功率、电量数据）。泰顺县地图外的水电站资料查询按水库、水电站运行监测系统主页中的水电站运行监测系统按钮，进入信息查询即可查到相关内容。

②水雨情发布系统：进入水雨情发布系统后，地图上分布着本地雨量站站址点，标有站名，站名点边标有降雨量数据，打开站点可看到降雨过程柱状图。地图下方列有本地雨量站分时段雨量统计值，可了解本地分时段降雨情况。

③水库运行实时水情：进入水库运行实时水情系统后，地图上分布着本地水库库址点，标有水库名称，库名点边标有库水位数据，打开站点可看到库水位过程线。地图下方列有本地各水库水位、库容等特征值。可了解当前库水位、库容等情况。泰顺县地图外的水库资料查询按水库、水电站运行监测系统主页中的水库运行监测系统按钮，进入信息查询即可查到相关内容。

根据电站水库流域内的多个雨量站降雨量过程实测数据，通过计算机模型计算，可得出本流域来水过程线及来水总量；根据本水库现有库容、来水过程线及来水总量可得出电站未来发电出力指导数；水库高水位或发电控制最低水位，系统将发出警告，引起发电人员的注意。预知降雨及来水，充分利用水资源，提高水电站发电能力，发挥水电站最大的经济效益。

水电站监控系统终端，综合大量用户的实际需求，参照国内外的先进技术标准开发研制的。设计上采用模块化结构进行设计拼接，包括独立完善的多功能电能表计量模块；独立的采用ARM芯片控制的GPRS/CDMA通信模块；独立的采用ARM技术的功能处理模块，确保计量处理的可靠性和数据功能处理的灵活性，具有完整的多功能电能表的功能。

水库水位监测系统采用先进可靠的压力探头，可避免机械活动部分带来的机械磨损和误差，数据采集、上传系统也是采用目前成熟先进的模块化结构设计。在电源和信号上采用3级防雷技术，高达皮秒的反应速度，可有效避免雷电对设备的损伤。对于无电源的水库，特地研发了一种太阳能加电瓶的电源，解决了架设电源线路投资大的问题。