CN113885595A - 一种变电站集水井监测控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站集水井监测控制系统,涉及集水井监测技术领域,通过超声波液位计和气压液位计进行水位检测,可以实现功能互补,采集到的水位信息更加精准可靠,也避免了同源水位传感器同时失效的故障,还通过环境监测模块监测井内的气体含量信息,可以实现集水井环境监测,并通过排水泵监测模块监测排水泵的状态信息,可以实时获取到排水泵运行故障,还通过自检控制模块结合当地天气情况对排水泵的排水功能进行启停控制,并实现排水泵的自动检测,从而可以实现排水泵智能巡检功能,并通过远程监控模块远程对排水泵的启停开关进行控制,从而解决了启停排水泵存在延时和安全问题。
Description
技术领域
本发明涉及集水井监测技术领域,尤其涉及一种变电站集水井监测控制系统。
背景技术
目前,变电站户外高压场在雨季容易遭遇水浸风险,极易造成绝缘降低,甚至引发短路、接地故障。为了防止场地进水,需要在变电站电缆层、消防水池内以及电力电缆隧道等最不利点处的集水井内安装潜排水泵进行排水,以保障电力设备的安全运行。
但是,目前的大多数变电站集水井内潜排水泵缺乏微机自动监测控制功能,运维人员每月巡视或防风防汛特巡时需人工对站内集水井及强排水系统进行检查。存在着多种问题和风险,如需要运行人员手动启停排水泵,存在一定的延时和安全问题;采用的水位传感器部件长期侵泡在水中,易发生故障,可靠性不高;缺乏排水泵智能巡检功能,无法结合当地天气进行智能监测,排水泵存在阴雨天故障的风险;排水系统存在管道破损等问题造成排水泵运行故障使得无法将水排出集水井的风险;缺乏集水井环境监测控制的手段,集水井空间通风不畅,易造成有毒气体堆积,危害运维人员安全。
发明内容
本发明提供了一种变电站集水井监测控制系统,用于解决上述启停排水泵存在延时和安全问题、水位传感器可靠性不高、缺乏排水泵智能巡检功能、排水泵运行故障难以监测以及缺乏集水井环境监测的技术问题。
有鉴于此,本发明提供了一种变电站集水井监测控制系统,包括:液位采集模块、环境监测模块、排水泵监测模块、自检控制模块和远程监控模块;所述液位采集模块、所述环境监测模块、所述排水泵监测模块和所述自检控制模块均与所述远程监控模块连接;
所述液位采集模块包括超声波液位计和气压液位计,所述超声波液位计和所述气压液位计均与所述远程监控模块连接,用于采集集水井的水位信息,还用于将所述集水井的水位信息发送至所述远程监控模块;
所述环境监测模块用于采集所述集水井的气体含量信息,还用于将所述气体含量信息发送至所述远程监控模块;
所述排水泵监测模块用于采集所述集水井中的排水泵的状态信息,还用于将所述状态信息发送至所述远程监控模块,所述状态信息包括电压信息和电流信息;
所述自检控制模块用于接收所述集水井所在的当地气象站发送的天气信息,所述天气信息包括天气类型及其对应的天气预报时刻,还用于根据所述天气信息生成控制指令,所述控制指令包括排水泵的启动指令及其对应的启动时刻,还用于将所述控制指令发送至所述远程监控模块;
所述远程监控模块的控制端与所述集水井中的排水泵连接,用于用户预先输入的排水指令对所述排水泵的启停开关进行控制,还用于接收所述液位采集模块发送的水位信息,还用于接收所述排水泵监测模块发送的气体含量信息,还用于接收所述排水泵监测模块发送的状态信息,还用于接收所述自检控制模块发送的控制指令,还用于根据所述控制指令控制所述排水泵的启停开关。
优选地,所述环境监测模块包括氧气传感器、有毒气体传感器和排风扇,所述氧气传感器用于采集所述集水井中的氧气含量信息,所述有毒气体传感器用于采集所述集水井中的有毒气体含量信息,所述远程监控模块还用于根据所述氧气含量信息或所述有毒气体含量信息生成排风指令,还用于将所述排风指令发送至所述排风扇,所述排风扇用于根据所述排风指令进行排风。
优选地,所述排水泵监测模块包括电压传感器和电流传感器,所述电压传感器用于采集所述集水井中的排水泵的电压信息,所述电流传感器用于采集所述集水井中的排水泵的电流信息。
优选地,本系统还包括流速传感器,所述流速传感器设置于所述排水泵的排水管上,用于采集所述排水泵的排水速度信息,还用于将所述排水速度信息发送至所述远程监控模块。
优选地,本系统还包括报警模块,所述报警模块与所述远程监控模块连接。
优选地,所述远程监控模块包括显示模块和数据管理模块;
所述显示模块用于显示所述水位信息、所述排水泵的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵的状态信息;
所述数据管理模块用于根据所述水位信息、所述排水泵的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵的状态信息及其分别对应的信息采集时刻生成具有时序性的数据监控曲线。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明提供了一种变电站集水井监测控制系统,通过超声波液位计和气压液位计进行水位检测,可以实现功能互补,采集到的水位信息更加精准可靠,也避免了同源水位传感器同时失效的故障,还通过环境监测模块监测井内的气体含量信息,可以实现集水井环境监测,并通过排水泵监测模块监测排水泵的状态信息,可以实时获取到排水泵运行故障,还通过自检控制模块结合当地天气情况对排水泵的排水功能进行启停控制,并实现排水泵的自动检测,从而可以实现排水泵智能巡检功能,并通过远程监控模块远程对排水泵的启停开关进行控制,从而解决了启停排水泵存在延时和安全问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种变电站集水井监测控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅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。
为了便于理解,请参阅图1,本发明提供的一种变电站集水井监测控制系统,包括:液位采集模块100、环境监测模块200、排水泵监测模块300、自检控制模块400和远程监控模块500;液位采集模块100、环境监测模块200、排水泵监测模块300和自检控制模块400均与远程监控模块500连接;
液位采集模块100包括超声波液位计和气压液位计,超声波液位计和气压液位计均与远程监控模块500连接,用于采集集水井的水位信息,还用于将集水井的水位信息发送至远程监控模块500;
需要说明的是,将气压液位计固定在集水井内部,当集水井内液面发生变化时,会引起管内液面发生变化,产生不同的气压,与液面高度相对应。因此,通过压力传感器检测管内气压变化,将其转换成电信号输出至远程监控模块500,与超声波液位计接收的信号互为补充,获得的水位数据更加精准可靠,避免同源水位传感器同时失效的故障。同时,此测试方法与直接使用液压法测试水位更加安全可靠,电气器件不直接接触井水,不易发生腐蚀,造成电气损坏,使用寿命更长。
同时,本实施例采用N-1冗余设计,改为超声波液位计和气压液位计互补的形式,使得两个液体计在被淹没或未被淹没的情况下,从而实现不同情形下的水位监测,使水位的监测手段更加稳定、可靠。
环境监测模块200用于采集集水井的气体含量信息,还用于将气体含量信息发送至远程监控模块500;
在本实施例中,环境监测模块200包括氧气传感器、有毒气体传感器和排风扇,氧气传感器用于采集集水井中的氧气含量信息,有毒气体传感器用于采集集水井中的有毒气体含量信息,远程监控模块500还用于根据氧气含量信息或有毒气体含量信息生成排风指令,还用于将排风指令发送至排风扇,排风扇用于根据排风指令进行排风。
其中,有毒气体可以包括氨气、硫化氢等有毒气体,通过对井内的气体含量监测,当气体含量出现异常时,则可以进行上报,并通过排风扇排出或排入空气,确保进入集水井内运维人员的人身安全。
排水泵监测模块300用于采集集水井中的排水泵的状态信息,还用于将状态信息发送至远程监控模块500,状态信息包括电压信息和电流信息;
在本实施例中,排水泵监测模块300包括电压传感器和电流传感器,电压传感器用于采集集水井中的排水泵10的电压信息,电流传感器用于采集集水井中的排水泵10的电流信息。
需要说明的是,通过排水泵10监测模块300可以监测排水泵10的运行工况,通过电流、电压传感器检测水泵电源,判断水泵是否正常启停,加强对水泵运行状态的检测,及时发现障状态,为维保人员提供准确的维保数据,节源增效。
自检控制模块400用于接收集水井所在的当地气象站发送的天气信息,天气信息包括天气类型及其对应的天气预报时刻,还用于根据天气信息生成控制指令,控制指令包括排水泵10的启动指令及其对应的启动时刻,还用于将控制指令发送至远程监控模块500;
需要说明的是,自检控制模块400可以接受集水井所在的当地气象站发送的天气信息,如天气信息显示在未来两天内出现“多雨”或“暴雨”等天气的概率较高,易造成集水井水位快速上升,则可以通过天气信息生成控制指令,其控制指令可以实现在未来两天内出现“多雨”或“暴雨”等天气的前一天启动排水泵10进行排水,并检测排水泵10的运行状况和排水效率。
同时,自检控制模块400设有手动自检功能,当变电站值守人员需要了解系统运行状况时,可以手动进行启动自检功能。
远程监控模块500的控制端与集水井中的排水泵10连接,用于用户预先输入的排水指令对排水泵10的启停开关进行控制,还用于接收液位采集模块100发送的水位信息,还用于接收排水泵10监测模块300发送的气体含量信息,还用于接收排水泵10监测模块300发送的状态信息,还用于接收自检控制模块400发送的控制指令,还用于根据控制指令控制排水泵10的启停开关。
需要说明的是,远程监控模块500分别与液位采集模块100、环境监测模块200、排水泵10监测模块300、自检控制模块400、排水泵10之间的连接关系可以采用无线通信方式进行连接。
同时,在本实施例中,远程监控模块500包括显示模块和数据管理模块;
显示模块用于显示水位信息、排水泵10的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵10的状态信息;
数据管理模块用于根据水位信息、排水泵10的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵10的状态信息及其分别对应的信息采集时刻生成具有时序性的数据监控曲线。
需要说明的是,信息采集时刻是基于液位采集模块100、环境监测模块200和排水泵10监测模块300中预设的时钟系统获取相应的信息采集时刻,从而可以记录信息采集时间,通过数据管理模块根据水位信息、排水泵10的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵10的状态信息及其分别对应的信息采集时刻生成具有时序性的数据监控曲线,以备故障分析、提出改进方案,有利于运维人员作出预测。
进一步地,本系统还包括流速传感器600,流速传感器600设置于排水泵10的排水管上,用于采集排水泵10的排水速度信息,还用于将排水速度信息发送至远程监控模块500。
需要说明的是,为了加强排水泵10的稳定性与安全性,在排水泵10的出水管道出口处增加了流速传感器600。通过其检测出水口液体流速,确保变电站集水井的水排出站外,同时检测排水泵10的排水效率,及时发现排水系统管道破损及排水泵10无法排水的故障,确保排水系统安全可靠。
进一步地,本系统还包括报警模块700,报警模块700与远程监控模块500连接。
需要说明的是,报警模块700是当远程监控模块500发出异常信息时,进行报警,例如:当远程监控模块500检测到水位信息出现异常时,则可以进行报警;当远程监控模块500检测到气体含量信息出现异常时,则可以进行报警。
本实施例提供了一种变电站集水井监测控制系统,通过超声波液位计和气压液位计进行水位检测,可以实现功能互补,采集到的水位信息更加精准可靠,也避免了同源水位传感器同时失效的故障,还通过环境监测模块200监测井内的气体含量信息,可以实现集水井环境监测,并通过排水泵10监测模块300监测排水泵10的状态信息,可以实时获取到排水泵10运行故障,还通过自检控制模块400结合当地天气情况对排水泵10的排水功能进行启停控制,并实现排水泵10的自动检测,从而可以实现排水泵10智能巡检功能,并通过远程监控模块500远程对排水泵10的启停开关进行控制,从而解决了启停排水泵10存在延时和安全问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种变电站集水井监测控制系统,其特征在于,包括:液位采集模块、环境监测模块、排水泵监测模块、自检控制模块和远程监控模块;所述液位采集模块、所述环境监测模块、所述排水泵监测模块和所述自检控制模块均与所述远程监控模块连接;
所述液位采集模块包括超声波液位计和气压液位计,所述超声波液位计和所述气压液位计均与所述远程监控模块连接,用于采集集水井的水位信息,还用于将所述集水井的水位信息发送至所述远程监控模块;
所述环境监测模块用于采集所述集水井的气体含量信息,还用于将所述气体含量信息发送至所述远程监控模块;
所述排水泵监测模块用于采集所述集水井中的排水泵的状态信息,还用于将所述状态信息发送至所述远程监控模块,所述状态信息包括电压信息和电流信息;
所述自检控制模块用于接收所述集水井所在的当地气象站发送的天气信息,所述天气信息包括天气类型及其对应的天气预报时刻,还用于根据所述天气信息生成控制指令,所述控制指令包括排水泵的启动指令及其对应的启动时刻,还用于将所述控制指令发送至所述远程监控模块;
所述远程监控模块的控制端与所述集水井中的排水泵连接,用于用户预先输入的排水指令对所述排水泵的启停开关进行控制,还用于接收所述液位采集模块发送的水位信息,还用于接收所述排水泵监测模块发送的气体含量信息,还用于接收所述排水泵监测模块发送的状态信息,还用于接收所述自检控制模块发送的控制指令,还用于根据所述控制指令控制所述排水泵的启停开关。
2.根据权利要求1所述的变电站集水井监测控制系统,其特征在于,所述环境监测模块包括氧气传感器、有毒气体传感器和排风扇,所述氧气传感器用于采集所述集水井中的氧气含量信息,所述有毒气体传感器用于采集所述集水井中的有毒气体含量信息,所述远程监控模块还用于根据所述氧气含量信息或所述有毒气体含量信息生成排风指令,还用于将所述排风指令发送至所述排风扇,所述排风扇用于根据所述排风指令进行排风。
3.根据权利要求1所述的变电站集水井监测控制系统,其特征在于,所述排水泵监测模块包括电压传感器和电流传感器,所述电压传感器用于采集所述集水井中的排水泵的电压信息,所述电流传感器用于采集所述集水井中的排水泵的电流信息。
4.根据权利要求1所述的变电站集水井监测控制系统,其特征在于,还包括流速传感器,所述流速传感器设置于所述排水泵的排水管上,用于采集所述排水泵的排水速度信息,还用于将所述排水速度信息发送至所述远程监控模块。
5.根据权利要求1所述的变电站集水井监测控制系统,其特征在于,还包括报警模块,所述报警模块与所述远程监控模块连接。
6.根据权利要求1所述的变电站集水井监测控制系统,其特征在于,所述远程监控模块包括显示模块和数据管理模块;
所述显示模块用于显示所述水位信息、所述排水泵的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵的状态信息;
所述数据管理模块用于根据所述水位信息、所述排水泵的启停开关的状态、气体含量信息和排水泵的状态信息及其分别对应的信息采集时刻生成具有时序性的数据监控曲线。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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