CN112214043A - 一种基于物联网的水电站远程水位控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，具体涉及发电领域，包括危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器、单片机、PLC控制器、发电机组、AD转换器、无线传输模块、手机终端、无限接受模块、水位高度感应器、监视器。本发明能够在达到高效水位后，根据每分钟水库增加的体积减去每分钟发电机组发电流出水的体积，如果是正数则可以得出多长时间后水位上升危险水位，则及时关闭水库上方的进水口，从而提高发电机组运行时长，避免过滤频繁启动发电机组，从而减小其损耗，如果为负数则到达危险水位后启动发电机组，同时得出水位降低至抵消水位的时间，进而停止发电机组工作，大大方便了操作。

Description

一种基于物联网的水电站远程水位控制系统

技术领域

本发明涉及发电领域，具体涉及一种基于物联网的水电站远程水位控制系统。

背景技术

随着科技的进步，人们日常生活中对于能源的需求也逐渐增高，尤其是电力能源，很多地区还是采用煤炭发电，但是煤炭是一种不可再生能源，所以很多国家都在发展水利发电，风力发电，太阳鞥发电核反应堆发电，在日常生活中水力发电是较为常见的，在水利发电中需要及时控制水位，所以在发电机站中都会使用水电站远程水位控制系统。

但是现如今的基于物联网的水电站远程水位控制系统对于水位控制不够精确会导致发电机组工作较为频繁，增加其损耗，而且所需要操作人员较多，增加成本。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，已解决的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，包括危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器、单片机、PLC控制器、发电机组、AD转换器、无线传输模块、手机终端、无限接受模块、水位高度感应器、监视器，所述监视器、危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器与水位高度感应器与单片机电性连接，且单片机与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器与发电机组电性连接，所述单片机与AD转换器电性连接，且AD转换器与无线传输模块电性连接，所述无线传输模块与手机终端无线连接，且手机终端与无线接收模块无线连接，且无线接收模块与PLC控制器电性连接。

进一步地，所述危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器皆电性连接有警报器与警报灯。

进一步地，所述控制系统如下：

S1：首先监视器与危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器将信号传输给单片机，单片机经过AD转换器将电子信号转换成为数字信号经过无线传输模块传输给收集终端与基站终端，便于人们实时查看书库情景；

S2：当危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器都感应进行报警时，快速启动发电机组进行发电，并及时关闭水库上方的进水口；

S3：当高效水位感应器、低效水位感应器结束到信号时，经过算法通过PLC控制器来控制发电机组进行工作，同时将发电机组的励磁加大，当高效水位感应器不接收信号时，再次警报，并减小励磁；

S4：当危险水位感应器、高效水位感应器未接收信号时，只有低效水位感应器接收信号时，发电机组停止工作，水库开始蓄水；

S5：手机终端将控制信号通过无线接收模块传输给PLC控制器，PLC控制器便于及时手动完成发电机组的工作与暂停。

进一步地，所述算法如下：

S1：首先根据危险水位感应器与高效水位感应器之间设置的距离登出高度距离差，同时根据水库建造时底面积的约值得出危险水位感应器与高效水位感应器的蓄水空间X，根据安装的监视器与肚子水位高度感应器，得出每分钟水库蓄水体积；

S2：每分钟水库蓄水体积如果小于发电机组高效率发电每分钟流出的体积，则高效水位感应器接收到信号使得警报器报警后，使用X/每分钟水库蓄水体积，得出时间，之后启动发电机组；

S3：每分钟水库蓄水体积如果大于发电机组高效率发电每分钟流出水的体积，则在高效水位感应器接收到信号使得警报器报警后，之后启动发电机组，同时每分钟水库蓄水体积-发电机组高效率发电每分钟流出水的体积，得出每分钟水库滞留水的体积，之后X/每分钟水库滞留水的体积，得出装满水库需要多久时间，之后关闭水库流水入口等待发电消化储存的水源。

进一步地，所述无线传输模块通过GPRS网络进行传输，所述发电机组的上方安装有GPS定位模块。

本发明实施例具有如下优点：

本发明通过设置的算法，能够在达到高效水位后，根据每分钟水库增加的体积减去每分钟发电机组发电流出水的体积，如果是正数则可以得出多长时间后水位上升危险水位，则及时关闭水库上方的进水口，从而提高发电机组运行时长，避免过滤频繁启动发电机组，从而减小其损耗，如果为负数则到达危险水位后启动发电机组，同时得出水位降低至抵消水位的时间，进而停止发电机组工作，大大方便了操作。

本发明通过发电位置处设置人员进行一次查看，发电基站人员进行二次查看，手机远程进行不定时查看，同时进行远程控制，三次查看相结合，不仅减小人工使用数量，同时使得检查更为全面，避免其出现危险事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的工作系统流程图；

图2为本发明提供的算法示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1-2，一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，包括危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器、单片机、PLC控制器、发电机组、AD转换器、无线传输模块、手机终端、无限接受模块、水位高度感应器、监视器，监视器、危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器与水位高度感应器与单片机电性连接，且单片机与PLC控制器电性连接，PLC控制器与发电机组电性连接，单片机与AD转换器电性连接，且AD转换器与无线传输模块电性连接，无线传输模块与手机终端无线连接，且手机终端与无线接收模块无线连接，且无线接收模块与PLC控制器电性连接。

本发明发电位置处设置人员进行一次查看，发电基站人员进行二次查看，手机远程进行不定时查看，同时进行远程控制，三次查看相结合，不仅减小人工使用数量，同时使得检查更为全面，避免其出现危险事故。

实施例1

危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器皆电性连接有警报器与警报灯，无线传输模块通过GPRS网络进行传输，发电机组的上方安装有GPS定位模块，设置的警报器与警报灯，可以及时提醒现场工作人员，通过将无线传输模块设置成GPRS网络进行传输，避免局域网的局限性，可以试试更新天气根据天气进行及时的控水，放置水库崩塌，设置的GPS定位模块可以及时在手机终端或者基站终端查看哪个发电场所，便于及时控制各组发电站；

实施例2

控制系统如下：

S1：首先监视器与危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器将信号传输给单片机，单片机经过AD转换器将电子信号转换成为数字信号经过无线传输模块传输给收集终端与基站终端，便于人们实时查看书库情景；

S2：当危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器都感应进行报警时，快速启动发电机组进行发电，并及时关闭水库上方的进水口；

S3：当高效水位感应器、低效水位感应器结束到信号时，经过算法通过PLC控制器来控制发电机组进行工作，同时将发电机组的励磁加大，当高效水位感应器不接收信号时，再次警报，并减小励磁；

S4：当危险水位感应器、高效水位感应器未接收信号时，只有低效水位感应器接收信号时，发电机组停止工作，水库开始蓄水；

S5：手机终端将控制信号通过无线接收模块传输给PLC控制器，PLC控制器便于及时手动完成发电机组的工作与暂停，设置的通过发电位置处设置人员进行一次查看，发电基站人员进行二次查看，手机远程进行不定时查看，同时进行远程控制，三次查看相结合，不仅减小人工使用数量，同时使得检查更为全面，避免其出现危险事故；

实施例3

算法如下：

S1：首先根据危险水位感应器与高效水位感应器之间设置的距离登出高度距离差，同时根据水库建造时底面积的约值得出危险水位感应器与高效水位感应器的蓄水空间X，根据安装的监视器与肚子水位高度感应器，得出每分钟水库蓄水体积；

S2：每分钟水库蓄水体积如果小于发电机组高效率发电每分钟流出的体积，则高效水位感应器接收到信号使得警报器报警后，使用X/每分钟水库蓄水体积，得出时间，之后启动发电机组；

S3：每分钟水库蓄水体积如果大于发电机组高效率发电每分钟流出水的体积，则在高效水位感应器接收到信号使得警报器报警后，之后启动发电机组，同时每分钟水库蓄水体积-发电机组高效率发电每分钟流出水的体积，得出每分钟水库滞留水的体积，之后X/每分钟水库滞留水的体积，得出装满水库需要多久时间，之后关闭水库流水入口等待发电消化储存的水源，通过设置的算法，能够在达到高效水位后，根据每分钟水库增加的体积减去每分钟发电机组发电流出水的体积，如果是正数则可以得出多长时间后水位上升危险水位，则及时关闭水库上方的进水口，从而提高发电机组运行时长，避免过滤频繁启动发电机组，从而减小其损耗，如果为负数则到达危险水位后启动发电机组，同时得出水位降低至抵消水位的时间，进而停止发电机组工作，大大方便了操作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，包括危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器、单片机、PLC控制器、发电机组、AD转换器、无线传输模块、手机终端、无限接受模块、水位高度感应器、监视器，其特征在于：所述监视器、危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器与水位高度感应器与单片机电性连接，且单片机与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器与发电机组电性连接，所述单片机与AD转换器电性连接，且AD转换器与无线传输模块电性连接，所述无线传输模块与手机终端无线连接，且手机终端与无线接收模块无线连接，且无线接收模块与PLC控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，其特征在于：所述危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器皆电性连接有警报器与警报灯。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，其特征在于：所述控制系统如下：

S1：首先监视器与危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器将信号传输给单片机，单片机经过AD转换器将电子信号转换成为数字信号经过无线传输模块传输给收集终端与基站终端，便于人们实时查看书库情景；

S2：当危险水位感应器、高效水位感应器、低效水位感应器都感应进行报警时，快速启动发电机组进行发电，并及时关闭水库上方的进水口；

S3：当高效水位感应器、低效水位感应器结束到信号时，经过算法通过PLC控制器来控制发电机组进行工作，同时将发电机组的励磁加大，当高效水位感应器不接收信号时，再次警报，并减小励磁；

S4：当危险水位感应器、高效水位感应器未接收信号时，只有低效水位感应器接收信号时，发电机组停止工作，水库开始蓄水；

S5：手机终端将控制信号通过无线接收模块传输给PLC控制器，PLC控制器便于及时手动完成发电机组的工作与暂停。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，其特征在于：所述算法如下：

S1：首先根据危险水位感应器与高效水位感应器之间设置的距离登出高度距离差，同时根据水库建造时底面积的约值得出危险水位感应器与高效水位感应器的蓄水空间X，根据安装的监视器与肚子水位高度感应器，得出每分钟水库蓄水体积；

S2：每分钟水库蓄水体积如果小于发电机组高效率发电每分钟流出的体积，则高效水位感应器接收到信号使得警报器报警后，使用X/每分钟水库蓄水体积，得出时间，之后启动发电机组；

S3：每分钟水库蓄水体积如果大于发电机组高效率发电每分钟流出水的体积，则在高效水位感应器接收到信号使得警报器报警后，之后启动发电机组，同时每分钟水库蓄水体积-发电机组高效率发电每分钟流出水的体积，得出每分钟水库滞留水的体积，之后X/每分钟水库滞留水的体积，得出装满水库需要多久时间，之后关闭水库流水入口等待发电消化储存的水源。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水电站远程水位控制系统，其特征在于：所述无线传输模块通过GPRS网络进行传输，所述发电机组的上方安装有GPS定位模块。

Images