CN214577499U - 一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水电站压差监测系统技术领域，公开了一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，包括液位传感器、控制模块、监控显示模块和ON‑CALL报警系统；其中，所述液位传感器至少设有一个，每个液位传感器分别设于水电站一台机组的拦污栅后侧；每个液位传感器的输出端分别与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与所述监控显示模块的输入端连接和ON‑CALL报警系统的输入端连接。本实用新型能够对拦污栅压差进行自动监测和报警，解决了需要人工进行测量的问题，也便于工作人员对于压差信息的及时了解和及时作出应对措施；而且，在水电站自身现有的设备基础上实现，使得成本大大降低。

Description

一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统

技术领域

本实用新型属于水电站压差监测装置技术领域，具体涉及一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统。

背景技术

每年汛期，大多数水电站机组的拦污栅压差测量都是靠人工测量，不光花费大量的人力，而且无法做到实时监控，特别是遇晚上大暴雨，往往第二天发现时已堆积大量漂浮物，若不及时清理，随着机组拦污栅压差逐渐增大，轻则影响机组处理，严重了则会压垮拦污栅，使得大量漂浮物进入进组转轮室，对机组造成破坏。

而且，对于水电站自身所配备的设备情况而言，相关的控制设备、显示设备、报警系统等均有配备，如果另行设计或购买一套压差监测系统，这显然会大大增加成本，不利于水电站自身设备的充分使用和相关数据的监控。

实用新型内容

为解决上述现有技术仍通过人工测量拦污栅压差的问题，本实用新型目的在于提供一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，包括液位传感器、控制模块、监控显示模块和ON-CALL报警系统；

其中，所述液位传感器至少设有一个，每个液位传感器分别设于水电站一台机组的拦污栅后侧；每个液位传感器的输出端分别与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与所述监控显示模块的输入端连接和ON-CALL报警系统的输入端连接；

所述控制模块根据水电站每台机组的拦污栅栅后的水位信息，分别与上游的水位信息进行对比判断，在水位差达到对应报警级别的预设水位差值时通过ON-CALL报警系统进行该报警级别的报警。

在优选的技术方案中，所述控制模块包括LCU系统；

所述LCU系统包括上位机，所述上位机的输入端分别与水电站每台机组的液位传感器分别连接，所述上位机的输出端分别与所述监控显示模块的输入端和所述ON-CALL报警系统的输入端连接。

在优选的技术方案中，所述上位机的输入端分别与每个液位传感器之间连接有中转端子箱，所述中转端子箱的电源端子连接有电源。

在优选的技术方案中，所述中转端子箱的电源端子同时连接有电源防雷器。

在优选的技术方案中，所述液位传感器通过安装装置设置在拦污栅的后侧；

所述安装装置包括固定板，所述固定板的底部通过连接杆连接有安装架，所述安装架的内侧设置所述液位传感器；所述安装架的底部开设有检测孔，所述检测孔与液位传感器的检测端相匹配。

在优选的技术方案中，所述固定板为圆形钢板或法兰盘；所述圆形钢板或法兰盘开设有电缆穿线孔。

在优选的技术方案中，所述固定板通过可拆卸连接件安装。

在优选的技术方案中，所述可拆卸连接件包括螺栓紧固件。

在优选的技术方案中，所述液位传感器为超声波液位传感器。

在优选的技术方案中，所述监控显示模块包括LCU屏。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过在水电站每台机组的拦污栅栅后设置的液位传感器，能够对对栅后的水位信息进行采集，并通过与上游水位进行对比判断，在达到对应报警级别的水位差值时则通过ON-CALL报警系统进行对应级别的报警，以水位的差值反应压差，实现自动监测和报警，解决了需要人工进行测量的问题，也便于工作人员对于压差信息的及时了解和及时作出应对措施。

而且，通过利用水电站自身所配备的ON-CALL报警系统、上位机和LCU屏和上位机，在低成本情况下，既能够实现对拦污栅的压差监测和报警，也使得水电站自身设备得到更充分的利用，达到大大降低成本的目的，使得与水电站系统自身契合度更高，也便于统一监控。

同时，通过在液位传感器与上位机之间设置中转端子箱，既能够利于长距离的传输液位信号，也能够更好的为液位传感器提供电源。

此外，液位传感器通过安装装置安装在坝上，使得液位传感器可拆装，从而便于对其进行维护或查看，安装更加方便。

附图说明

图1是本实用新型的控制原理示意图；

图2是本实用新型的液位传感器的安装位置示意图；

图3是本实用新型的安装装置的结构示意图。

图中：1-固定板；2-电缆穿线孔；3-连接杆；4-安装架；5-检测孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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实用新型中的具体实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

结合图1所示，一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，包括液位传感器、控制模块、监控显示模块和ON-CALL报警系统；ON-CALL报警系统为水电站自身所配设有的在线报警系统，通过利用该系统，既能够使得成本得到降低，也能够更好便于水电站设备的一体化控制，更好的与水电站自身系统相匹配。

其中，液位传感器至少设有一个，每个液位传感器分别设于水电站一台机组的拦污栅后侧；每个液位传感器的输出端分别与控制模块的输入端连接；控制模块的输出端分别与监控显示模块的输入端连接和ON-CALL报警系统的输入端连接；液位传感器可采集水位信息，其设有多个且分别对应水电站每台机组的拦污栅后侧设置一个，以对拦污栅栅后的水位进行采集。控制模块用于对水位信息进行处理和判断并输出相关数据或控制信号；监控显示模块用于显示水位数据，便于工作人员进行监控；ON-CALL报警系统用于报警。

控制模块根据水电站每台机组的拦污栅栅后的水位信息，分别与上游即坝前的水位信息进行对比判断，在水位差达到对应报警级别的预设水位差值时通过ON-CALL报警系统进行该报警级别的报警。报警级别设有多个报警级别，如一级报警、二级报警，每个报警级别对应一个预设水位差值；通过采集得到的拦污栅栅后的水位信息与上游的水位信息进行对比判断，得出的水位差而反应两者的压差。在水电站机组设有多台时，则分别对达到报警条件的机组进行对应的报警。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，控制模块包括LCU系统；LCU系统为水电站自身所配备的控制系统。

LCU系统包括上位机，上位机的输入端分别与水电站每台机组的液位传感器分别连接，上位机的输出端分别与监控显示模块的输入端和ON-CALL报警系统的输入端连接。上位机接收来自液位传感器的水位信息，并进行处理、判断，其可向监控显示模块提供水电站每个机组的拦污栅栅后的水位信息并在监控显示模块上进行显示，同时能够向ON-CALL报警系统发送报警信号，进行报警。通过以水电站自身LCU系统的上位机作为控制模块，能够使得水电站自身设备得到充分的利用，也降低了成本，同时也便于统一监控和控制。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，上位机的输入端分别与每个液位传感器之间连接有中转端子箱，中转端子箱的电源端子连接有电源。该中转端子箱其连接有为液位传感器提供的电源，而该电源可以由水电站机组自身电源系统提供。中转端子箱与液位传感器邻近设置，并通过电缆相互连接；通过该中转端子箱的设置，能够更好的利于液位传感器的信号传输，尤其利于该信号的长距离传输。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，中转端子箱的电源端子同时连接有电源防雷器。该电源防雷器可对相连接的元器件在被雷击中后进行防护。

如图2和图3所示，在本实用新型的一个实施例中，液位传感器通过安装装置设置在拦污栅的后侧；该安装装置用于安装液位传感器，其设置与水坝上，并使液位传感器伸入到大坝内以检测水位。

安装装置包括固定板1，固定板1的底部通过连接杆3连接有安装架4，安装架4的内侧设置液位传感器；安装架4的底部开设有检测孔5，检测孔5与液位传感器的检测端相匹配。该安装装置可通过在大坝顶部开设的安装孔安装，而安装孔与大坝内部相连通，以便于液位传感器伸入到大坝内；固定板1与安装孔相匹配，安装装置整体通过其固定板1与安装孔的连接而实现固定；液位传感器安装在安装架4的内侧，并通过其上的检测孔5对水位信息进行采集。值得说明的是，安装装置的设置位置可以根据具体的情安装位置而定，其安装位置并不做限制，只要能够液位传感器在通过该安装装置安装后不影响水位的检测即可。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，固定板1为圆形钢板或法兰盘；圆形钢板或法兰盘开设有电缆穿线孔2。固定板1可以是通过圆形钢板固定，也可以是通过法兰盘安装。在圆形钢板或法兰盘上设置的电缆穿线孔2可便于电缆的排线。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，固定板1通过可拆卸连接件安装。可拆卸连接件用于固定板1的可拆卸安装，以使得液位传感器通过安装装置可取出，便于维修或更换。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，可拆卸连接件包括螺栓紧固件。通过螺栓紧固件，可实现固定板1的开拆卸安装。

在本实用新型的一个实施例中，液位传感器为超声波液位传感器。该超声波液位传感器采用型号为MIK-DP的一体式超声波液位传感器。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，监控显示模块包括LCU屏。

优选实施例：

结合图1-3所示，一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，本实施例以某水电站作为实施地，采用如下技术方案：

1、在每台机组拦污栅后安装一个超声波液位传感器，实时监测栅后水位；下厂栅后水位传感器安装在第3号拦污栅后，下厂为液位传感器安装装置安装所需在地面开的一个直径200mm的安装孔；

2、将传感器输出模拟量信号输送至大坝LCU，通过其上位机对采集数据进行逻辑编辑，监控系统画面显示实时液位差；上位机和on-call系统在液位差越限后进行报警；

3、水电站的上厂和下厂各安装一个供传感器使用的中转端子箱。

4、箱内供传感器使用的交流电源取自大坝LCU屏内交流电源端子排AC003的1-2号端子(来自上厂集中UPS)，每个中转端子箱内的电源端子排加装一个交流电源防雷器，该防雷器型号为MES-10DSL/A-AC220V。

5、大坝LCU室至上、下厂中转端子箱各敷设一根ZR-DJYPVP 6X2X1.5的双屏蔽电缆用于模拟量传输，另各敷设一根ZR-KVVP 4X2.5的供传感器电源用电缆,，上厂需要长度150米，下厂需要长度320米，共4根。

6、每个电缆供电源使用，长度根据实际情况而定。液位传感器至中转端子箱敷设一根ZR-DJYPVP 2X2X1.0电缆供信号回路使用，另敷设一根ZR-KVVP4X1.5

其中，超声波液位传感器选用型号为MIK-DP一体式超声波液位传感器，电源为220AC，量程为0—20m，输出为4—20mA，防护等级为IP65，全长为210mm，最大宽度157mm。

本实施例的报警逻辑为常规逻辑，并不涉及对方案本身的改进，具体为：

1、二级报警：上游水位-某机组栅后水位>＝1m；on-call系统收到该信号5s后发信；二级报警复归：上游水位-某机组栅后水位<＝0.8m；on-call系统收到该信号5s后发出报警信号；

2、一级报警：上游水位-某机组栅后水位>＝2m；on-call系统收到该信号5s后发信；一级报警复归：上游水位-某机组栅后水位<＝1.4m；on-call系统收到该信号5s后发出报警信号。

本实用新型通过在水电站每台机组的拦污栅栅后设置的液位传感器，能够对对栅后的水位信息进行采集，并通过与上游水位进行对比判断，在达到对应报警级别的水位差值时则通过ON-CALL报警系统进行对应级别的报警，以水位的差值反应压差，实现自动监测和报警，解决了需要人工进行测量的问题，也便于工作人员对于压差信息的及时了解和及时作出应对措施。

而且，通过利用水电站自身所配备的ON-CALL报警系统、上位机和LCU屏和上位机，在低成本情况下，既能够实现对拦污栅的压差监测和报警，也使得水电站自身设备得到更充分的利用，达到大大降低成本的目的，使得与水电站系统自身契合度更高，也便于统一监控。

同时，通过在液位传感器与上位机之间设置中转端子箱，既能够利于长距离的传输液位信号，也能够更好的为液位传感器提供电源。

此外，液位传感器通过安装装置安装在坝上，使得液位传感器可拆装，从而便于对其进行维护或查看，安装更加方便。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：包括液位传感器、控制模块、监控显示模块和ON-CALL报警系统；

其中，所述液位传感器至少设有一个，每个液位传感器分别设于水电站一台机组的拦污栅后侧；每个液位传感器的输出端分别与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与所述监控显示模块的输入端连接和ON-CALL报警系统的输入端连接；

所述控制模块根据水电站每台机组的拦污栅栅后的水位信息，分别与上游的水位信息进行对比判断，在水位差达到对应报警级别的预设水位差值时通过ON-CALL报警系统进行该报警级别的报警。

2.根据权利要求1所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述控制模块包括LCU系统；

所述LCU系统包括上位机，所述上位机的输入端分别与水电站每台机组的液位传感器分别连接，所述上位机的输出端分别与所述监控显示模块的输入端和所述ON-CALL报警系统的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述上位机的输入端分别与每个液位传感器之间连接有中转端子箱，所述中转端子箱的电源端子连接有电源。

4.根据权利要求3所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述中转端子箱的电源端子同时连接有电源防雷器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述液位传感器通过安装装置设置在拦污栅的后侧；

所述安装装置包括固定板，所述固定板的底部通过连接杆连接有安装架，所述安装架的内侧设置所述液位传感器；所述安装架的底部开设有检测孔，所述检测孔与液位传感器的检测端相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述固定板为圆形钢板或法兰盘；所述圆形钢板或法兰盘开设有电缆穿线孔。

7.根据权利要求5所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述固定板通过可拆卸连接件安装。

8.根据权利要求7所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述可拆卸连接件包括螺栓紧固件。

9.根据权利要求5所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述液位传感器为超声波液位传感器。

10.根据权利要求1所述的一种水电站机组进水口拦污栅压差监测系统，其特征在于：所述监控显示模块包括LCU屏。

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