CN208398975U - 一种水电站无人值班监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水电站无人值班监控系统，包括中央控制器以及与所述中央控制器通讯连接的水位监测模块，其特征在于：所述水位监测模块包括浮球、固定连接于所述浮球顶部的标志杆、套设于所述标志杆外部并垂直于河床设置的导向套筒、安装于河堤侧壁并与所述导向套筒固定连接的支撑架以及固定于支撑架上的标志感应装置，所述标志感应装置位于靠近所述套筒的上方一侧，所述导向套筒的长度小于所述标志杆的长度，所述标志感应装置包括用于识别标志杆上标记的感应组件，所述感应组件中包括用于将信号传输至中央控制器的通讯模块。本实用新型能够解决水位监测时，标志杆长期处于水中，标志杆上标记磨损较快，监测结果不准确的问题。

Description

一种水电站无人值班监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种水电站无人值班监控系统。

背景技术

“无人值班，少人值守”是指水电厂厂内不需要全天24小时内有人值班。机组开、停、调相等工况转换操作、有功和无功功率的调整以及运行监视等工作，均通过远程监视和控制来完成。在无人值班监控系统中，水位监测是非常重要的一个模块，通过对水位的监测，根据水位监测数据进行闸门开合，实现经济发电，通过水位的监测可以对河道的水位进行统计，同时对水位变化做出预判，便于及时做出反应。

现有的水位监测模块一般包括固定于水位河床上的标志杆，标志杆上设置有水位标记刻度，需要人工定时记录水位刻度线，耗时费力；还有一种是在标志杆一侧设置拍照装置，对标记进行拍照后传至中央控制模块，根据拍照的图片得到实时水位。

上述两种水位监测装置中，标志杆均长期处于水中，标志杆上标记磨损较快，且容易附着杂质或青苔导致标记模糊不清，直接导致监测结果不准确的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述的现有水位监测模块对在水位监测时，标志杆长期处于水中，标志杆上标记磨损较快，监测结果不准确的问题，本实用新型提供一种水电站无人值班监控系统，其水位监测模块的监测结果准确，使用寿命延长。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种水电站无人值班监控系统，包括中央控制器以及与所述中央控制器通讯连接的水位监测模块，其特征在于：所述水位监测模块包括浮球、固定连接于所述浮球顶部的标志杆、套设于所述标志杆外部并垂直于河床设置的导向套筒、安装于河堤侧壁并与所述导向套筒固定连接的支撑架以及固定于支撑架上的标志感应装置，所述标志感应装置位于靠近所述导向套筒的上方一侧，所述导向套筒的长度小于所述标志杆的长度，所述标志感应装置包括用于识别标志杆上标记的感应组件，所述感应组件中包括用于将信号传输至中央控制器的通讯模块。

上述技术方案的工作原理为：将上述水电站无人值班监控系统各部件安装连接，浮球浮于河面上，随着河面的水位变化上升或下降，并带动与浮球固定连接的标志杆上升或下降，标志杆外部套设的导向套筒能够保证标志杆在上升或下降的过程中始终保持竖直，导向套筒的长度小于标志杆的长度，为水位变化时标志杆的上升或下降留出足够的监测空间，具体可根据监测河段的水位变化统计结果设置两者的长度，导向套筒上部一侧设置的标志感应装置能够对标志杆上的标记感应后，将信号传输至中央控制器，便于无人值班监控系统根据水位变化实时反应，根据水位监测结果进行经济发电。

通过以上技术方案，采用浮球上部设置标志杆，并通过标志感应装置对标志杆上的标记进行感应，同时将信号传输至中央控制器的方式，以达到实时监测水位变化，并可根据水位监测结果进行经济发电的结果。由于标志杆位于浮球上部，并随着浮球上升或下降，因此在整个监测过程中，标志杆始终处于水面以上，由此可从根本上避免标志杆长期处于水中，标志杆上标记磨损较快，且容易附着杂质或青苔导致标记模糊不清，监测结果不准确的问题。能够大大提高监测的准确度以及部件的使用寿命。同时采用标志感应装置和标志杆配合的方式，能够实现水位的实时监测，减少人工操作，实现无人值班经济发电。

进一步的，所述感应组件包括均与支撑架固定连接的接近感应器和拍照装置，所述接近感应器和所述拍照装置位于同一水平面上且通过通讯连接或电连接，所述通讯模块位于所述拍照装置内。通过感应组件内的接近感应器，能够对标志杆上的标记做出反应，同时接近感应器感应到标记后，向拍照装置发出指令，拍照装置对标志杆进行拍照后，将图片信号传输至中央控制器，中央控制器可识别图片中的标记得到水位数据，并及时做出反应。接近感应器可以是电容接近感应器、电感接近感应器或光电接近感应器等，中央控制器设置有图片识别模块以及分析模块，均可通过编程设计。

进一步的，所述标志杆上的标记为设置于标志杆外壁上的环形的金属刻度，所述金属刻度沿标志杆长度方向设置。标志杆上的标记设置为环形的金属刻度，一方面可以实现即使标志杆在水流作用下转动，仍可实时检测到刻度；另一方面，金属刻度能够适应接近感应器，提高感应灵敏性，同时金属刻度能够防水防晒，提高使用寿命。

进一步的，所述支撑架还固定连接有光线自动感应灯，所述光线自动感应灯位于靠近所述标志感应装置一侧。基于天气变化的自然规律，夜晚是河面水位变化较大的时间段，通过设置光线自动感应灯，能够保证在夜晚光线较暗的条件下标志感应装置仍能够正常工作，达到全天24小时的实时监测效果。

进一步的，所述标志杆的上部和下部均固定连接有挡板，所述挡板靠近所述导向套筒的一侧上设置有压力传感器，所述压力传感器电连接有水位报警器，所述水位报警器与所述中央控制器通讯连接。通过在标志杆的上部和下部设置挡板，能够防止在低报警水位和高报警水位条件下，标志杆始终处于导向套筒的约束内，同时在挡板上设置的压力传感器能够在达到相应报警水位的情况下，将信号传输至水位报警器报警，同时水位报警器将报警情况传输至中央控制器，以便进行及时反应。

更进一步的，所述挡板为与所述标志杆同轴的环形挡板，所述环形挡板的外径大于所述导向套筒的内径。环形挡板的设置能够放置标志杆脱离导向套筒，同时能够在达到报警水位时产生与导向套筒相互的压力，启动压力传感器。

进一步的，所述支撑架上还设置有用于防雨防晒的保护顶，所述保护顶上固定连接有太阳能电池板以及用于为水位监测模块中需电组件供电的蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池电连接。通过设置保护顶，对水位监测模块的电子器件进行保护，同时设置的太阳能电池板和蓄电池能够为上述的电子器件进行供电，经济环保。

进一步的，所述水位监测模块还包括位于导向套筒下方且垂直于河床设置的防扰流筒，所述防扰流筒底部与河床之间具有水流通过的间隙，所述防扰流筒的内径大于所述浮球的外径。采用连通器原理设置的防扰流筒中，水位变化与筒外水位变化一致，同时筒内的扰流更小，浮球的晃动更小，监测结果更准确。

进一步的，所述浮球为中空塑料材质或实心泡沫材质，所述浮球的外表面设置有防水防腐蚀层。中空塑料材质或实心泡沫材质能够增大浮力，同时防水防腐蚀层能够避免水流对浮球的磨损腐蚀，延长浮球寿命。防水防腐蚀层可以为PVC膜或者聚四氟乙烯涂层等。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本方案所述的水电站无人值班监控系统，标志杆位于浮球上部，整个监测过程中，标志杆始终处于水面以上，可从根本上避免标志杆长期处于水中，标志杆上标记磨损较快，且容易附着杂质或青苔导致标记模糊不清，监测结果不准确的问题。

2.本方案所述的水电站无人值班监控系统，采用标志感应装置和标志杆配合的方式，能够实现水位的实时监测，减少人工操作，实现无人值班经济发电。

3.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过感应组件内的接近感应器，能够对标志杆上的标记做出反应，同时拍照装置对标志杆进行拍照，将图片信号传输至中央控制器，便于及时做出反应。

4.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过环形的金属刻度设置，可以实现即使标志杆在水流作用下转动，仍可实时检测到；能够适应接近感应器，提高感应灵敏性，能够防水防晒，提高使用寿命。

5.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过设置光线自动感应灯，能够保证在夜晚光线较暗的条件下标志感应装置仍能够正常工作，达到全天24小时的实时监测效果。

6.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过压力传感器和水位报警器的设置，能够在达到相应报警水位的情况下，将信号传输至水位报警器报警，同时水位报警器将报警情况传输至中央控制器，以便进行及时反应。

7.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过设置保护顶，对水位监测模块的电子器件进行保护，同时设置的太阳能电池板和蓄电池能够为上述的电子器件进行供电，经济环保。

8.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过设置的防扰流筒，水位变化与筒外水位变化一致，同时筒内的扰流更小，浮球的晃动更小，监测结果更准确。

9.本方案所述的水电站无人值班监控系统，通过防水防腐蚀层能够避免水流对浮球的磨损腐蚀，延长浮球寿命。

附图说明

图1是本实用新型水电站无人值班监控系统的结构示意图；

图中标记：1-中央控制器，2-浮球，3-标志杆，4-河床，5-导向套筒，6-河堤，7-支撑架，8-接近感应器，9-拍照装置，10-金属刻度，11-光线自动感应灯，12-挡板，13-压力传感器，14-水位报警器，15-保护顶，16-太阳能电池板，17-蓄电池，18-防扰流筒。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1所示，一种水电站无人值班监控系统，包括中央控制器1以及与所述中央控制器1通讯连接的水位监测模块，其特征在于：所述水位监测模块包括浮球2、固定连接于所述浮球2顶部的标志杆3、套设于所述标志杆3外部并垂直于河床4设置的导向套筒5、安装于河堤6侧壁并与所述导向套筒5固定连接的支撑架7以及固定于支撑架7上的标志感应装置，所述标志感应装置位于靠近所述导向套筒5的上方一侧，所述导向套筒5的长度小于所述标志杆3的长度，所述标志感应装置包括用于识别标志杆3上标记的感应组件，所述感应组件中包括用于将信号传输至中央控制器1的通讯模块。

工作原理为：浮球2浮于河面上，随着河面的水位变化上升或下降，并带动与浮球2固定连接的标志杆3上升或下降，导向套筒5上部一侧设置的标志感应装置能够对标志杆3上的标记感应后，将信号传输至中央控制器1，便于无人值班监控系统根据水位变化实时反应，根据水位监测结果进行经济发电。由于标志杆3位于浮球2上部，并随着浮球2上升或下降，因此在整个监测过程中，标志杆3始终处于水面以上，由此可从根本上避免标志杆3长期处于水中，标志杆3上标记磨损较快，且容易附着杂质或青苔导致标记模糊不清，监测结果不准确的问题。能够大大提高监测的准确度以及部件的使用寿命。同时采用标志感应装置和标志杆3配合的方式，能够实现水位的实时监测，减少人工操作，实现无人值班经济发电。导向套筒5的长度小于标志杆3的长度，所属领域的技术人员应当理解其为水位变化时标志杆3的上升或下降留出足够的监测空间，具体可根据监测河段的水位变化统计结果设置两者的长度。

进一步的，所述浮球2为中空塑料材质或实心泡沫材质，所述浮球2的外表面设置有防水防腐蚀层。中空塑料材质或实心泡沫材质能够增大浮力，同时防水防腐蚀层能够避免水流对浮球2的磨损腐蚀，延长浮球2寿命。防水防腐蚀层可以为PVC膜或者聚四氟乙烯涂层等。

实施例2

如图1所示，基于实施例1，所述感应组件包括均与支撑架7固定连接的接近感应器8和拍照装置9，所述接近感应器8和所述拍照装置9位于同一水平面上且通过通讯连接或电连接，所述通讯模块位于所述拍照装置9内。通过感应组件内的接近感应器8，能够对标志杆3上的标记做出反应，同时接近感应器8感应到标记后，向拍照装置9发出指令，拍照装置9对标志杆3进行拍照后，将图片信号传输至中央控制器1，中央控制器1可识别图片中的标记得到水位数据，并及时做出反应。其中，接近感应器8可以是电容接近感应器8、电感接近感应器8或光电接近感应器8等，中央控制器1可本领域常规技术手段设置图片识别模块以及分析模块，均可通过编程设计。

实施例3

如图1所示，基于实施例1，所述标志杆3上的标记为设置于标志杆3外壁上的环形的金属刻度10，所述金属刻度10沿标志杆3长度方向设置。标志杆3上的标记设置为环形的金属刻度10，一方面可以实现即使标志杆3在水流作用下转动，仍可实时检测到刻度；另一方面，金属刻度10能够适应接近感应器8，提高感应灵敏性，同时金属刻度10能够防水防晒，提高使用寿命。

实施例4

如图1所示，为了进一步解决夜晚水位监测的准确性问题，基于实施例1，所述支撑架7还固定连接有光线自动感应灯11，所述光线自动感应灯11位于靠近所述标志感应装置一侧。通过设置光线自动感应灯11，能够保证在夜晚光线较暗的条件下标志感应装置仍能够正常工作，达到全天24小时的实时监测效果。

实施例5

如图1所示，为了进一步解决高低报警水位下的水位监控和报警信号传输的问题，基于实施例1，所述标志杆3的上部和下部均固定连接有挡板12，所述挡板12靠近所述导向套筒5的一侧上设置有压力传感器13，所述压力传感器13电连接有水位报警器14，所述水位报警器14与所述中央控制器1通讯连接。能够防止在低报警水位和高报警水位条件下，标志杆3始终处于导向套筒5的约束内，同时在挡板12上设置的压力传感器13能够在达到相应报警水位的情况下，将信号传输至水位报警器14报警，同时水位报警器14将报警情况传输至中央控制器1，以便进行及时反应。

进一步的，所述挡板12为与所述标志杆3同轴的环形挡板12，所述环形挡板12的外径大于所述导向套筒5的内径。环形挡板12的设置能够放置标志杆3脱离导向套筒5，同时能够在达到报警水位时产生与导向套筒5相互的压力，启动压力传感器13。

实施例6

如图1所示，为了进一步解决为模块的电子器件提供经济环保的电源问题，基于实施例1，所述支撑架7上还设置有用于防雨防晒的保护顶15，所述保护顶15上固定连接有太阳能电池板16以及用于为水位监测模块中需电组件供电的蓄电池17，所述蓄电池17与所述太阳能电池电连接。通过设置保护顶15，对水位监测模块的电子器件进行保护，同时设置的太阳能电池板16和蓄电池17能够为上述的电子器件进行供电，经济环保。

实施例7

如图1所示，为了进一步解决水流湍急条件下，巨大的扰流对水位监测的干扰问题，基于实施例1，所述水位监测模块还包括位于导向套筒5下方且垂直于河床4设置的防扰流筒18，所述防扰流筒18底部与河床4之间具有水流通过的间隙，所述防扰流筒18的内径大于所述浮球2的外径。采用连通器原理设置的防扰流筒18中，水位变化与筒外水位变化一致，同时筒内的扰流更小，浮球2的晃动更小，监测结果更准确。

所属领域的技术人员应当理解，本方案所述通讯模块可以是本领域常规的GPRS、WIFI、zigbee模块等，通讯连接是指采用上述模块对信号进行传输；本方案所述的接近感应器8、拍照装置9、光线自动感应灯11、压力传感器13、水位报警器14、太阳能电池板16、蓄电池17等均为现有技术，本领域技术人员可根据具体需求从市场上购买到不同型号的产品，并通过本领域常规的连接方式进行组装。

以上为本方案的主要特征及其有益效果，本行业的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒介简介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (9)

1.一种水电站无人值班监控系统，包括中央控制器(1)以及与所述中央控制器(1)通讯连接的水位监测模块，其特征在于：所述水位监测模块包括浮球(2)、固定连接于所述浮球(2)顶部的标志杆(3)、套设于所述标志杆(3)外部并垂直于河床(4)设置的导向套筒(5)、安装于河堤(6)侧壁并与所述导向套筒(5)固定连接的支撑架(7)以及固定于支撑架(7)上的标志感应装置，所述标志感应装置位于靠近所述导向套筒(5)的上方一侧，所述导向套筒(5)的长度小于所述标志杆(3)的长度，所述标志感应装置包括用于识别标志杆(3)上标记的感应组件，所述感应组件中包括用于将信号传输至中央控制器(1)的通讯模块。

2.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述感应组件包括均与支撑架(7)固定连接的接近感应器(8)和拍照装置(9)，所述接近感应器(8)和所述拍照装置(9)位于同一水平面上且通过通讯连接或电连接，所述通讯模块位于所述拍照装置(9)内。

3.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述标志杆(3)上的标记为设置于标志杆(3)外壁上的环形的金属刻度(10)，所述金属刻度(10)沿标志杆(3)长度方向设置。

4.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述支撑架(7)还固定连接有光线自动感应灯(11)，所述光线自动感应灯(11)位于靠近所述标志感应装置一侧。

5.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述标志杆(3)的上部和下部均固定连接有挡板(12)，所述挡板(12)靠近所述导向套筒(5)的一侧上设置有压力传感器(13)，所述压力传感器(13)电连接有水位报警器(14)，所述水位报警器(14)与所述中央控制器(1)通讯连接。

6.根据权利要求5所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述挡板(12)为与所述标志杆(3)同轴的环形挡板(12)，所述环形挡板(12)的外径大于所述导向套筒(5)的内径。

7.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述支撑架(7)上还设置有用于防雨防晒的保护顶(15)，所述保护顶(15)上固定连接有太阳能电池板(16)以及用于为水位监测模块中需电组件供电的蓄电池(17)，所述蓄电池(17)与所述太阳能电池板(16)电连接。

8.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述水位监测模块还包括位于导向套筒(5)下方且垂直于河床(4)设置的防扰流筒(18)，所述防扰流筒(18)底部与河床(4)之间具有水流通过的间隙，所述防扰流筒(18)的内径大于所述浮球(2)的外径。

9.根据权利要求1所述的一种水电站无人值班监控系统，其特征在于：所述浮球(2)为中空塑料材质或实心泡沫材质，所述浮球(2)的外表面设置有防水防腐蚀层。