在西南某山区腹地，一场关于“水电站数智化运维”的革新正在悄然展开。作为区域小水电自动化改造的标杆项目，某两级水电站水雨情自动监测工程，依托物联网、雷达遥测与云端计算技术，为电站装上了“水文智慧大脑”，让传统的防汛与发电调度迈入毫秒级响应时代。

项目背景

改造前痛点

• 数据靠跑：水位、雨量需人工定时读取，夜间或暴雨时测量风险高、时效差。
• 调度靠猜：缺乏连续流量数据，机组启停与库容调节依赖老员工经验。
• 预警靠吼：遇突发洪水，信息传递链条长，应急响应效率低。

改造目标

• 实现水情自动采集、数据远程传输、汛情智能预警，为水库调度、防洪度汛、发电运行提供精准数据支撑，全面提升电站安全与效率。

监测依据

• 《混凝土坝安全监测技术规范》（GB 51092 – 2015）：该规范规定了混凝土坝安全监测的设计、仪器设备选择与安装、监测资料整理分析等方面的技术要求，为混凝土坝的安全监测提供了全面的技术指导。
• 《土石坝安全监测技术规范》（SL 551 – 2012）：针对土石坝的特点，对土石坝安全监测的项目设置、测点布置、监测方法、资料分析等作出了详细规定，是土石坝安全监测的重要依据。
• 《大坝安全监测系统验收规范》（GB/T 22385 – 2025）：明确了大坝安全监测系统验收的内容、程序、方法和标准，确保监测系统符合设计要求和相关技术标准，保障监测系统的可靠性和有效性。
• 《大坝安全监测自动化技术规范》（DL/T 5211 – 2005）：规定了大坝安全监测自动化系统的设计、设备选型、安装调试、运行维护等方面的技术要求，推动了大坝安全监测自动化技术的规范应用。
• 《大坝安全监测系统施工监理规范》（DL/T 5385 – 2020）：对大坝安全监测系统施工监理的工作内容、程序、方法和质量控制等作出了具体规定，确保施工过程符合设计和规范要求。
• 《大坝安全监测系统评价规程》（DL/T 2155 – 2020）：提供了大坝安全监测系统评价的指标体系、评价方法和评价流程，用于评估监测系统的性能和运行效果。
• 《大坝安全监测资料分析规程》（DL/T 2340 – 2021）：规范了大坝安全监测资料分析的内容、方法和成果表达，为大坝安全状态评估提供科学依据。
• 《水电站大坝安全监测智能移动终端应用技术规程》（DL/T 2721 – 2023）：针对水电站大坝安全监测智能移动终端的应用，规定了其功能要求、技术指标、数据传输与处理等方面的技术要求。
• 《大坝安全监测仪器检验规程》（DL/T 2699 – 2023）：规定了大坝安全监测仪器的检验项目、检验方法、检验周期和检验标准，确保监测仪器的质量和性能符合要求。
• 《大坝安全监测自动化系统通信规约》（DL/T 324 – 2010）：统一了大坝安全监测自动化系统的数据通信格式和协议，实现不同设备和系统之间的数据交换和共享。
• 《大坝安全监测数据库表结构及标识符标准》（DL/T 1321 – 2014）：规定了大坝安全监测数据库的表结构和标识符，实现监测数据的标准化存储和管理。
• 《大坝安全监测数据自动采集装置》（DL/T 1134 – 2009）：对大坝安全监测数据自动采集装置的技术要求、功能特性、性能指标等作出了规定，确保采集装置的可靠性和准确性。

• 项目施工设计图纸：详细描述了大坝的结构设计、施工工艺、材料选用等信息，是监测方案制定和测点布置的重要依据，确保监测工作与大坝的实际结构和施工情况相适应。

监测点布设

在水位、流量、流速监测方面，部署了一台多普勒雷达水位流量计（WH-DRFM），测距最大量程60米、精度±1毫米、波束角度6°；测速范围0.01~30米/秒、精度±0.01米/秒、波束角度12°×25°，俯仰角自动补偿0°~80°。

降雨量监测采用翻斗式雨量计（WH-RPU），承雨口径200mm，分辨力0.2毫米，测量准确度≤±2%~±4%，雨强范围0.01~4毫米/分钟，最大雨强8毫米/分钟。

视频监测采用400万像素混合补光网络球机（WH-NBM），支持人车分类识别、声光报警联动，暖光补光30米、红外补光150米，最低照度0.005Lux，支持云回看。

监测云平台

所有监测数据统一接入 “和知云”工程安全监测平台。它不仅是数据显示屏，更是电站运行的辅助决策中枢。

1. 实时监测，一屏掌控全域水情

平台7×24小时自动接收数据，生成可视化曲线：

水位—时间关系图

• 作用：反映库水位实时变化趋势，判断是否逼近汛限水位
• 应用场景：防洪度汛、库容调节

瞬时流速—时间关系图

• 作用：显示河道流速波动，辅助判断水流强度变化
• 应用场景：机组启停决策

瞬时流量—时间关系图

• 作用：直观展示来水丰枯变化规律
• 应用场景：发电调度、水资源优化

2. 三级预警，让应急跑在灾害前

平台根据电站特征，设置汛期限制水位、防洪最高水位、允许最高洪水位三级动态阈值：

• 黄色预警：水位接近汛限 → 平台通过短信/APP推送提醒，值班人员加强关注
• 橙色预警：水位持续上涨 → 自动联动现场球机声光报警，并弹出实时视频窗口
• 红色预警：水位达危险值 → 系统电话直拨站领导和防汛负责人，启动应急预案

项目总结

从“人工跑腿、经验调度”到“云端感知、毫秒预警”，本次水雨情自动化监测改造，让电站实现了三大跃升：

• 安全更牢：预警响应从小时级提升至分钟级，三级预警闭环可追溯
• 效率更高：运行人员无需冒雨巡测，中控室一屏掌握水位、流速、流量
• 效益更优：基于精准来水曲线，优化机组负荷，降低发电水耗率

当传感器探入激流，当数据回传云端，这座电站拥有了属于自己的“数字生命”。科技，正在让每一滴水发挥出最大价值。