CN115941901B - 橡胶坝多功能监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及橡胶坝多功能监测系统，包括通过网络依次通信连接的监控中心、现场监控室以及现场设备；监控中心用于实现流域的橡胶坝管理室的数据通信，监测数据的存储，视频图像的远程查看(包括历史记录)、监测数据的展现、预警信息发布的功能；现场监控室与监控中心之间通过单模光纤实现内部局域网通信，现场监控室与现场设备之间通过现场工业总线实现通信；现场设备用于实现坝前水位采集，泵站电量参数实时采集，泵阀控制，泵阀状态采集，橡胶坝安全参数、以及视频监控画面的采集。其能够实现无人值守24小时全天候不间断在线监测，及时测报，及时预警。全方位的监测数据都可存储，便于分析使用。

Description

橡胶坝多功能监测系统

技术领域

本发明涉及橡胶坝技术领域，尤其是涉及橡胶坝多功能监测系统。

背景技术

橡胶坝，又称橡胶水闸，是用高强度合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷橡胶作保护层，加工成胶布，再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋，通过充排管路用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流，并可根据需要调节坝高，控制上游水位，以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。

橡胶坝主要由土建部分、坝袋及锚固件、充排水(气)设施及控制系统等部分组成。橡胶坝运行时要严格按照规定的方案和操作规程进行，要注意坝袋内的充水(气)压力不能超过设计压力，以免坝袋爆破。橡胶坝虽然很少维修，不像常规钢闸门那样需要定期涂刷油漆防锈，但也要定期检查，尤其是在洪水过后，要检查是否有漂浮物对坝袋造成刺伤，以及坝体振动、坝袋与底板磨损、河卵石摩擦撞击坝袋等造成的损害。橡胶坝袋容易受到尖利和有头角物体的损坏，故应划出橡胶坝工程的管理范围和安全区域。

现有的技术中，橡胶坝的管理存在一些问题，由于管理人员素质参差不齐，监管不到位、不及时，使橡胶坝的使用存在诸多安全隐患，同时无法采集使用数据，也就不便于分析使用情况。因此，亟需一种橡胶坝多功能监测系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供橡胶坝多功能监测系统，其能够实现无人值守24小时全天候不间断在线监测，及时测报，及时预警。全方位的监测数据都可存储，便于分析使用。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

橡胶坝多功能监测系统，包括通过网络依次通信连接的监控中心、现场监控室以及现场设备；

所述监控中心用于实现流域的橡胶坝管理室的数据通信，监测数据的存储，视频图像的远程查看(包括历史记录)、监测数据的展现、预警信息发布的功能；

所述现场监控室与所述监控中心之间通过单模光纤实现内部局域网通信，所述现场监控室与所述现场设备之间通过现场工业总线实现通信；

所述现场设备用于实现坝前水位采集，泵站电量参数实时采集，泵阀控制，泵阀状态采集，橡胶坝安全参数、以及视频监控画面的采集。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述监控中心的设备包括综合业务管理平台、数据服务器、路由器、交换机、管理计算机、网络打印机、UPS电源以及光纤收发器设备。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述现场监控室的设备包括光纤收发器、交换机、管理计算机、工业控制计算机、视频硬盘录像机以及UPS电源设备。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述现场设备包括超声波水位计、坝袋压力传感器、电量采集模块、泵阀遥测控制箱、坝袋安全监测终端、视频摄像头。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述视频摄像头包括红外枪机与红外球机，所述红外枪机与所述红外球机分别与所述视频硬盘录像机通信连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述橡胶坝安全参数包括坝袋内压、坝袋振动参数、坝上溢流高度、溢流量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超声波水位计用于监测水位，所述坝袋压力传感器用于监测坝袋内压，所述电量采集模块用于监测电量参数，所述泵阀遥测控制箱用于对20KW水泵、蝶阀进行状态监测和控制，所述坝袋安全监测终端用于监测坝袋的振动状态和溢流水位高度，所述视频摄像头用于采集橡胶坝的实时画面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述UPS电源设备用于负责所有现场控制室设备以及现场设备的后备供电，至少保障通电后30分钟的正常工作能力。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

本发明公开了一种橡胶坝多功能监测系统，其整合了视频监控、坝袋压力监测、坝高监测的功能，并增加坝袋震动监测，使其集成化，集中采集信息、数据分析与反馈、遥感控制，可实现橡胶坝的无人值守24小时全天候不间断在线监测，及时测报，及时预警。全方位的监测数据都可存储，便于分析使用。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是通信连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的橡胶坝多功能监测系统，包括通过网络依次通信连接的监控中心、现场监控室以及现场设备；监控中心用于实现流域的橡胶坝管理室的数据通信，监测数据的存储，视频图像的远程查看(包括历史记录)、监测数据的展现、预警信息发布的功能；现场监控室与监控中心之间通过单模光纤实现内部局域网通信，现场监控室与现场设备之间通过现场工业总线实现通信；现场设备用于实现坝前水位采集，泵站电量参数实时采集，泵阀控制，泵阀状态采集，橡胶坝安全参数、以及视频监控画面的采集。其中，橡胶坝安全参数包括坝袋内压、坝袋振动参数、坝上溢流高度、溢流量。

监控中心的设备包括综合业务管理平台、数据服务器、路由器、交换机、管理计算机、网络打印机、UPS电源以及光纤收发器设备。

现场监控室的设备包括光纤收发器、交换机、管理计算机、工业控制计算机、视频硬盘录像机以及UPS电源设。UPS电源用于负责所有现场控制室设备以及现场设备的后备供电，至少保障通电后30分钟的正常工作能力。

现场设备包括超声波水位计、坝袋压力传感器、电量采集模块、泵阀遥测控制箱、坝袋安全监测终端、视频摄像头。其中，视频摄像头包括红外枪机与红外球机，红外枪机与红外球机分别与视频硬盘录像机通信连接。

超声波水位计用于监测水位，坝袋压力传感器用于监测坝袋内压，电量采集模块用于监测电量参数，泵阀遥测控制箱用于对20KW水泵、蝶阀进行状态监测和控制，坝袋安全监测终端用于监测坝袋的振动状态和溢流水位高度，视频摄像头用于采集橡胶坝的实时画面。

本方案是针对橡胶坝群的自动化控制和安全监测而设计的整套方案，系统采用了当今先进技术，从管理软件、光通讯到动力设备监控、橡胶坝安全监测等各个方面均达到工业环境的模块化高可靠设计，主要包括：坝前水位监测、坝袋安全监测、坝袋充放水自动控制、视频监控、以及综合业务管理平台等。

整个系统分为监控中心、现场监控室、现场采集和控制装置等部分。监控中心与现场监控室之间采用专用光纤网络通信，保证通信的可靠性、稳定性、通信带宽、以及满足设备的扩展余量。

该系统主设备采用了性价比较高、运行稳定的的知名品牌产品；配套正版软件，配置优化，实现橡胶坝群的远程自动化控制、安全监测等功能，达到国际先进水平。

系统采用综合业务管理平台，共用一套主站平台。在共享通信处理机、计算机网络、数据库服务器、WEB服务器以及应用软件支撑平台的基础上，进一步实现数据、信息的共享和融合，为本流域的橡胶坝群的远程监控、安全监测、洪涝预报、优化调度、预警信息发布提供决策依据和处置手段。

采用信息化技术手段对本流域的水文信息进行监测，主要包括水位和下泄流量。

对配电信息进行监测，主要包括电压、电流、功率。

对充放水进行远程状态监测和本地控制，主要包括充水水泵、放水水泵、阀门的状态监测和远程遥控控制。

对橡胶坝的安全进行状态监测，主要包括：坝袋内压、坝袋振动的振幅和频率、坝顶溢流水位高度和溢流量(下泄流量)等。并进行专家分析和预警。

对橡胶坝的运行状态、泵房以及周边环境进行视频监控。

监测数据采用两级存储方式，监控中心及现场监控室分别存储，互为备份。视频监控采用本地存储。

每个橡胶坝采用坝前超声波水位探测器1台，监测水位；在橡胶坝坝袋上安装坝袋安全监测终端1台，用于监测坝袋的振动状态和溢流水位高度，以及溢流量；在泵房安装控制终端1套，用于对20KW水泵、蝶阀进行状态监测和控制；安装压力计1台，用于监测坝袋内压；电量采集装置1套，用于监测电量参数；视频系统1套。

本实施例的实施原理为：本发明公开了一种橡胶坝多功能监测系统，其整合了视频监控、坝袋压力监测、坝高监测的功能，并增加坝袋震动监测，使其集成化，集中采集信息、数据分析与反馈、遥感控制，可实现橡胶坝的无人值守24小时全天候不间断在线监测，及时测报，及时预警。全方位的监测数据都可存储，便于分析使用。实现了一体化自动管理，现场无人值守，节省人工管理成本，增加安全可靠性，数据可检索，便于分析橡胶坝的运行情况。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.橡胶坝多功能监测系统，其特征在于：包括通过网络依次通信连接的监控中心、现场监控室以及现场设备；

所述监控中心用于实现流域的橡胶坝管理室的数据通信，监测数据的存储，视频图像的远程查看，视频图像的历史记录，监测数据的展现、预警信息发布的功能；

所述现场监控室与所述监控中心之间通过单模光纤实现内部局域网通信，所述现场监控室与所述现场设备之间通过现场工业总线实现通信；

所述现场设备用于实现坝前水位采集，泵站电量参数实时采集，泵阀控制，泵阀状态采集，橡胶坝安全参数、以及视频监控画面的采集；

所述现场监控室的设备包括光纤收发器、交换机、管理计算机、工业控制计算机、视频硬盘录像机以及UPS电源设备备；

所述现场设备包括超声波水位计、坝袋压力传感器、电量采集模块、泵阀遥测控制箱、坝袋安全监测终端、视频摄像头；

所述超声波水位计用于监测水位，所述坝袋压力传感器用于监测坝袋内压，所述电量采集模块用于监测电量参数，所述泵阀遥测控制箱用于对20KW水泵、蝶阀进行状态监测和控制，所述坝袋安全监测终端用于监测坝袋的振动状态和溢流水位高度，所述视频摄像头用于采集橡胶坝的实时画面。

2.根据权利要求1所述的橡胶坝多功能监测系统，其特征在于，所述监控中心的设备包括综合业务管理平台、数据服务器、路由器、交换机、管理计算机、网络打印机、UPS电源以及光纤收发器设备。

3.根据权利要求1所述的橡胶坝多功能监测系统，其特征在于，所述视频摄像头包括红外枪机与红外球机，所述红外枪机与所述红外球机分别与所述视频硬盘录像机通信连接。

4.根据权利要求1所述的橡胶坝多功能监测系统，其特征在于，所述橡胶坝安全参数包括坝袋内压、坝袋振动参数、坝上溢流高度、溢流量。

5.根据权利要求1所述的橡胶坝多功能监测系统，其特征在于，所述UPS电源设备用于负责所有现场控制室设备以及现场设备的后备供电，至少保障通电后30分钟的正常工作能力。