CN215491936U - 一种变电站溢水报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站溢水报警系统，包括图像识别子系统、无线通信模块和上位机，所述图像识别子系统包括水位计和用于识别浮子在背景颜色板上的位置的图像识别模块，所述水位计包括背景颜色板、浮子和透明塑料管；所述背景颜色板安装在电缆夹层内，所述透明塑料管固定在背景颜色板上，浮子放于透明塑料套管中；所述图像识别模块通过无线通信模块连接上位机。本实用新型实施例提供的变电站溢水报警系统，通过图像识别水位计的位置，能够精确地判断电缆夹层内的水位情况，不会产生误报，精度高。而且变电站运维人员可以通过图像识别模块观察电缆夹层内的情况。

Description

一种变电站溢水报警系统

技术领域

本实用新型属于电力监测设备技术领域，具体涉及一种变电站溢水报警系统。

背景技术

目前，变电站电缆夹层溢水报警系统主要包括水浸式和湿度式两种。水浸式溢水报警系统的原理为，当电缆夹层内水位高于设定高度时，探头被淹没，回路测量电阻发生变化，系统发出报警信号。对于水浸式溢水报警系统来说，常与排水系统相配合，排水系统必须达到特定的高度的水位才能启动，所以水浸式溢水报警系统对传感器的安装位置的有较高要求。湿度式溢水报警系统，其报警原理为当电缆夹层内进水后，当传感器检测到空气湿度达到设定值时，系统发出报警信号。其主要优点是灵敏度高，当电缆夹层进水时，很快可以进行报警。但是该系统易受环境影响(如雷雨天气)，易出现误报的情况。上述两种变电站电缆夹层溢水报警方案都存在局限性，会产生误报。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变电站溢水报警系统，以解决现有技术中溢水报警方案都产生误报的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种变电站溢水报警系统，包括图像识别子系统、无线通信模块和上位机，所述图像识别子系统包括水位计和用于识别浮子在背景颜色板上的位置的图像识别模块，所述水位计包括背景颜色板、浮子和透明塑料管；所述背景颜色板安装在电缆夹层内，所述透明塑料管固定在背景颜色板上，浮子放于透明塑料套管中；所述图像识别模块通过无线通信模块连接上位机。

进一步的，所述浮子为黄色小球。

进一步的，所述背景颜色板包括绿色上半部分板和红色下半部分板。

进一步的，还包括用于通过超声波识别水位的超声波子系统；所述超声波子系统包括超声波传感器、单片机处理器和信号传输模块；所述超声波传感器布置在电缆夹层内正对溢水液面的位置并且信号输出端连接所述单片机处理器，所述单片机处理器通过串口转以太网模块连接上位机。

进一步的，所述单片机处理器连接液晶显示屏。

进一步的，所述信号传输模块采用ETH-01串口转以太网模块。

进一步的，还包括用于通过光电信号识别水位的光电子系统，所述光电子系统包括光电传感器、单片机控制模块和数据传输模块，所述光电传感器安装于电缆夹层内并且其信号输出端连接单片机控制模块，单片机控制模块通过数据传输模块连接上位机。

进一步的，所述单片机控制模块还连接有报警模块。

进一步的，所述上位机连接有短信通知子系统。

进一步的，所述短信通知子系统包括单片机控制模块和GMS发信模块；短信通知子系统的单片机控制模块信号输入端与所述上位机连接，信号输出端连接所述GMS发信模块。

本实用新型的有益效果如下：

(A)本实用新型实施例提供的变电站溢水报警系统，通过图像识别水位计的位置，能够精确地判断电缆夹层内的水位情况，不会产生误报，精度高。而且变电站运维人员可以通过图像识别模块观察电缆夹层内的情况。

(B)本实用新型实施例提供的变电站溢水报警系统，通过超声波水位子系统可以采集超声波传感器至液面之间的高度，从而可以精确的测量出水位高度。

(C)本实用新型实施例提供的变电站溢水报警系统，通过光电子系统可以判断水位有没有达到预定高度，从而判断电缆夹层内水位的高度。

(D)本实用新型实施例提供的变电站溢水报警系统，通过获取三个子系统发出的信号，从而对电缆夹层内的水位进行准确判断。且具备短信通知功能，当电缆夹层内的水位为高水位时，发出溢水告警信号，并短信通知运维人员。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中三个子系统与上位机连接示意图。

图2为本实用新型实施例中图像识别子系统结构示意图。

图3为本实用新型实施例中超声波子系统结构示意图。

图4为本实用新型实施例中超声波传感器安装示意图。

图5为本实用新型实施例中光电子系统结构示意图。

图6为本实用新型实施例中光电传感器安装示意图。

图7为本实用新型实施例中短信通知子系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种变电站溢水报警系统，包括图像识别子系统、无线通信模块和上位机，图像识别子系统包括水位计和用于识别浮子在背景颜色板上的位置的图像识别模块，水位计包括背景颜色板、浮子和透明塑料管；背景颜色板安装在电缆夹层内，透明塑料管固定在背景颜色板上，浮子放于透明塑料套管中，通过浮子所在高度的背景颜色，来判断电缆夹层内的水位高低；图像识别模块通过无线通信模块连接上位机。具体的，本实用新型的一个具体实施例中，图像识别模块使用OpenCV颜色识别模块，能够对小球所处的背景颜色进行辨别。

本实用新型的一个优选实施例中，上位机连接有短信通知子系统。具体的，短信通知子系统包括单片机控制模块和SIM900A GMS发信模块；短信通知子系统的单片机控制模块信号输入端与上位机连接，信号输出端使用串口(对应P3.0RXD，P3.1TXD管脚)连接GMS发信模块，GSM发信模块插上SIM卡便可实现远程通信功能。具体的，单片机控制模块采用STC12C5A60S2系列单片机。

在本实用新型的一个具体实施例中，浮子为黄色小球，背景颜色板包括绿色上半部分板和红色下半部分板。

在一个优选实施例中，还包括用于通过超声波识别水位的超声波子系统；超声波子系统包括HC-SR04超声波传感器、单片机处理器和信号传输模块；超声波传感器布置在电缆夹层内正对溢水液面的位置并且信号输出端连接单片机处理器，单片机处理器连接LCD液晶显示屏并通过串口转以太网模块连接上位机。具体的，信号传输模块采用ETH-01串口转以太网模块。通过此种设置，能够由超声波传感器模块收集液位高度的信息，最后将所测得的信息传递给单片机主控模块。单片机主控模块接收到信息后，将实时将测量值显示LCD液晶显示屏上，并将当前水位状态通过ETH-01串口转以太网模块传输到上位机。超声波液位传感器的基本原理是由超声波传感器的发射探头发射超声波，当超声波遇到障碍物时会被反射，利用单片机记录超声波发射的时间和接收到回波的时间，根据当前环境下超声波的传播速度，即可通过公式S＝C*t/2(式中S为被测距离，C为超声波传播速度，t为回波时间。)计算出超声波传播的距离，也就得到了障碍物离测试系统的距离。本实用新型专利采用STC12C5A60S2系列单片机手册中外部中断测试程序，对水位进行测量。

在一个优选实施例中，还包括用于通过光电信号识别水位的光电子系统，光电子系统包括XKC-W001/W002光电传感器、单片机控制模块和数据传输模块，光电传感器安装于电缆夹层内并且其信号输出端连接单片机控制模块，单片机控制模块连接有报警模块并通过数据传输模块连接上位机。通过此种设置，光电传感器用于当水淹没传感器探头时感应变电站溢水，并由驱动放大模块放大涉水信号。单片机控制系统的输入端与光电传感器的输出端相连，输出端与ETH-01串口转以太网模块相连，当积水达到危险高度时产生告警信号，将此信号并通过串口转以太网模块传递给上位机。具体的，光电液位开关传感器内包含一个红外线发光二极管和一个光电接收器。发光二极管所发出的光被导入传感器顶部的棱镜。如果没有液体，则发光二极管发出的光直接从棱镜反射回接收器。当液体浸棱镜时，则光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线。以此工作原理来通过感应这一变化。接收器可以驱动内部光电液位开关的电气开关工作，从而启动外部报警或控制电路。具体的，单片机控制模块采用STC12C5A60S2系列单片机。

本实用新型实施例中，也可以将上述优选的实施例进行结合，将三个子系统返回的信号集中到上位机中，用于进一步判断溢水情况，例如，当收集到三个子系统发出的信号后，判断溢水，避免误报，提升系统的准确性。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种变电站溢水报警系统，其特征在于，包括图像识别子系统、无线通信模块和上位机，所述图像识别子系统包括水位计和用于识别浮子在背景颜色板上的位置的图像识别模块，所述水位计包括背景颜色板、浮子和透明塑料管；所述背景颜色板安装在电缆夹层内，所述透明塑料管固定在背景颜色板上，浮子放于透明塑料套管中；所述图像识别模块通过无线通信模块连接上位机。

2.根据权利要求1所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述浮子为黄色小球。

3.根据权利要求1所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述背景颜色板包括绿色上半部分板和红色下半部分板。

4.根据权利要求1所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，还包括用于通过超声波识别水位的超声波子系统；所述超声波子系统包括超声波传感器、单片机处理器和信号传输模块；所述超声波传感器布置在电缆夹层内正对溢水液面的位置并且信号输出端连接所述单片机处理器，所述单片机处理器通过串口转以太网模块连接上位机。

5.根据权利要求4所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述单片机处理器连接液晶显示屏。

6.根据权利要求4所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述信号传输模块采用ETH-01串口转以太网模块。

7.根据权利要求1所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，还包括用于通过光电信号识别水位的光电子系统，所述光电子系统包括光电传感器、单片机控制模块和数据传输模块，所述光电传感器安装于电缆夹层内并且其信号输出端连接单片机控制模块，单片机控制模块通过数据传输模块连接上位机。

8.根据权利要求7所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述单片机控制模块还连接有报警模块。

9.根据权利要求1所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述上位机连接有短信通知子系统。

10.根据权利要求9所述的变电站溢水报警系统，其特征在于，所述短信通知子系统包括单片机控制模块和GMS发信模块；短信通知子系统的单片机控制模块信号输入端与所述上位机连接，信号输出端连接所述GMS发信模块。

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