水电站泄洪监测预警解决方案

数千年来，奔腾不息的河流滋养了华夏万里沃野，随着水利电工程技术的进步，河流蕴藏的自然力量被进一步挖掘，建起了一座座的水电站，一座水电站点亮万家灯火。水电站作为清洁的国家能源，汛期肩负着拦洪削峰、兴利发电、农田灌溉及城乡用水保障等作用。在国家能源局印发的《水电站大坝安全提升专项行动方案》中明确于2023年底前建成投运泄水预警系统，保障广大人民群众生命财产安全。

一、方案背景

每到汛期水库或电站泄洪时，下游各责任单位接到泄洪通知后，组织人员对下游河道进行巡查，耗费大量的人力物力，且信息传递效果不明显。巡查办法老套单一，信息传递速度慢、覆盖范围小， 无法让沿途的乡镇街道和大部分行政村及时获得泄洪信息,致使泄洪河道排查存在一定的盲区, 威胁下游人民群众生命和财产安全。

为加强水库和电站下游泄洪和放水影响区的安全管理，做好水库和电站泄洪和放水预警工作，保证泄洪和放水工作安全有序进行，保护影响区群众生命和财产安全，加强宣传，提高群众预警意识，并采用警示标牌和预警广播系统相结合的方式，快捷、及时、准确地将泄洪信息传播给社会公众，扩大泄洪预警信息覆盖面，提高泄洪预警能力，最大限度避免人员伤亡和减少经济损失。

二、系统组成

水电站泄洪监测预警系统通过物联网、云计算、大数据、人工智能等技术手段，水库管理和人民群众的安全需求，设计出解决水库泄洪监测问题的解决方案。根据水库泄洪应用场景，将方案设计为三层结构，由下至上分别为：基础设备层、云端平台层以及应用决策层；为满足实际场景的应用需求，可将各层级的结构部署进行灵活配置。

基础设备层：本层为系统提供感知和控制功能，主要由水位监测设备，雨量监测设备等部分组成。管理者通过这些传感器和控制器，可全面实时掌握水库及周边水位、雨量的数据。

云端平台层：在起到承上启下作用的云端平台层，软件系统将基础设备层的数据与应用策略层的控制命令数据进行实时的整合和转发，最终实现基础设备层到应用策略层的实时交互。

应用决策层：基于基础设备层的数据收集和云端平台层传输处理，管理者通过显示端（手机、平板、电脑、管理平台等）查看系统数据。其它不同权限人员根据决策和自身角色，完成对应部分的工作。比如管理人员根据雨量变化，查看水库的监控信息和水位变化情况。 

三、系统功能

智慧水电站泄洪监测方案，通过水位、雨量的监测，建立实时监测，自动报警的监测系统，为水库发生洪水、降雨过多水位上升等情况提供全面、高效的解决方案。

◆水位监测：管理人员通过合理分布在管辖范围内的水位监测设备，监测水库及周边的水位情况，当水位情况达到预设值时，通过各渠道把预警信息传递出去。

◆雨量监测：降雨期间，雨量监测设备子系统，接收来自各个雨量监测点的数据，当雨量情况整体达到预设值后，通过各渠道把预警信息传递出去。

◆实时监控：管理人员通过各监控设备，24小时实时掌握各监控点动态画面，为保障水库和设施人员安全提供支持。

◆信息发布：信息发布系统传输数据到各信息显示终端，比如公共信息展示牌、入户报警、声光报警、防洪信息牌、电视、电脑、手机、入户报警等显示设备。 

四、系统意义

水电站泄洪监测预警系统可以针对水电站、水库、大坝等泄洪流量工程远程监管，从而达到对河段水环境容量的控制，提高河流水质，使水生态系统免遭受破坏。该系统具备水电站远程监控、下泄流量实时监测、数据研判分析、河道监测等功能。系统通过对泄洪流量监测、水位、水量、雨量、水质等水文数据进行远程数据采集，实时精确上报数据至管理平台。自动生产建模分析、研判分析、异常告警。水电站管理中心及水利、环保管理部门可通过远程一体化大屏进行监管，完成对水电站泄洪流量的巡检，通过系统及时掌握水电站的各类数据及动态情况，及时作出决策，发布预警信息。实现对下态过程的实时控制与精细化管理，进一步规范了管理，做出调整，提高了工作效率和生态环境，保障人民群众生命和财产安全。