CN216217226U - 引水隧洞泥沙淤积监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了引水隧洞泥沙淤积监测系统，涉及水利水电监测技术领域，该引水隧洞泥沙淤积监测系统，包括淤积监测系统，所述淤积监测系统包括现场监测点、测控站、通讯模块和监控中心，所述现场监测点包括淤积测量仪、水下摄像机和水尺，所述测控站包括数字信号解调仪、测量控制单元和数据传输模块，所述通讯模块包括RS485传输模块、光纤传输模块和无线传输模块；系统在使用过程中，设备防水等级高、设备易安装、系统易扩展、适应各种水质环境、监测系统全自动运行，可精准监测引水隧洞内的淤积情况，为隧洞清淤、维护等工作的决策提供准确的数据支持，有利于电站节约维护成本，提高生产效率。

Description

引水隧洞泥沙淤积监测系统

技术领域

本实用新型涉及水利水电监测技术领域，具体为引水隧洞泥沙淤积监测系统。

背景技术

目前引水隧洞内的泥沙淤积情况只能通过理论计算,并结合常年经验进行粗略估算，无法实现精准的监测，从而导致无法准确判断引水隧洞的清淤、维护时间，不利于电站的生产管理，也给安全生产带来隐患。因此精准监测引水隧洞内的淤积情况不但对水电站的安全生产意义巨大，而且可以科学的确定隧洞的维护周期，降低维护频次，提高电站的发电效率；针对泥沙淤积监测，目前传统的监测手段无法适应高水压、高流速、高浊度的使用环境，防水等级低、设备的安装不便、系统不易扩展、无法实现全自动监测，为此，本领域的工作人员提出了引水隧洞泥沙淤积监测系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了引水隧洞泥沙淤积监测系统，解决了可精准监测引水隧洞内的淤积情况，为隧洞清淤、维护等工作的决策提供准确的数据支持，有利于电站节约维护成本，提高生产效率的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：引水隧洞泥沙淤积监测系统，包括淤积监测系统，所述淤积监测系统包括现场监测点、测控站、通讯模块和监控中心；

所述现场监测点包括淤积测量仪、水下摄像机和水尺，所述测控站包括数字信号解调仪、测量控制单元和数据传输模块，所述通讯模块包括RS485传输模块、光纤传输模块和无线传输模块，所述监控中心包括服务器、通讯设备、不间断供电模块和计算机。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述淤积监测系统与现场监测点之间为信号连接，所述淤积监测系统与测控站之间为信号连接，所述淤积监测系统与通讯模块之间为信号连接，所述淤积监测系统与监控中心之间为信号连接，所述现场监测点、测控站、通讯模块和监控中心之间均为相互连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述淤积测量仪的一端安装有测量仪探头，所述数字信号解调仪、测量控制单元与数据传输模块之间均为相互连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述测量控制单元与数字信号解调仪之间设置有一号连接线，所述测量控制单元与数字信号解调仪通过一号连接线为相互连接，所述数字信号解调仪与淤积测量仪和水下摄像机之间设置有二号连接线，所述数字信号解调仪与淤积测量仪和水下摄像机通过二号连接线为相互连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述一号连接线为双绞线，所述二号连接线包括水密复合缆、两芯屏蔽线，所述通讯模块与RS485 传输模块之间为相互连接，所述通讯模块与光纤传输模块之间为相互连接，所述通讯模块与无线传输模块之间为相互连接，所述通讯模块和监控中心之间为信号连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述监控中心和服务器之间为电性连接，所述监控中心和通讯设备之间为电性连接，所述监控中心和不间断供电模块之间为电性连接，所述监控中心和计算机之间为电性连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述服务器、通讯设备、不间断供电模块和计算机之间均为相互连接。

有益效果

本实用新型提供了引水隧洞泥沙淤积监测系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、引水隧洞泥沙淤积监测系统，现场监测点设置于引水隧洞内的积石坑处，淤积测量仪、水下摄像机、水尺安装在坑内，淤积测量仪可按照指令自动实时、定时测量积石坑内泥沙的高度，并将测量信号传输给洞室外测控站的测量控制单元，淤积测量仪是专为在有压洞室内现水下淤积监测而设计的高精度仪器，实现在动水有压环境下的淤积实时监测，为安全生产过程控制提供可靠的数据；

2、同时水下摄像机可实时拍摄积石坑内的水尺刻度及坑内环境，并将图像压缩、转换后传输给洞室外测控站安装的测量控制单元，并接受测控单元的控制、自动清洁等指令现场监测点设置在洞室内部，用于采集测点监测数据；测控站设置在洞室外，用于控制监测点设备、解析监测数据，并将监测数据在测控站分析、转换、存储、显示；

3、通信网络用于将测控站内的本地数据传输至后方营地的监控中心；监控中心用于放置测控服务器，运行系统软件分析平台，展示监测信息，下发调度指令，防水等级高：现场设备全密封设计，耐水压大于0.8Mpa，适合长期在水下运行，设备易安装：洞室内设备仅用6芯电缆即可实现设备供电以及测量数据、图像、控制等多种信号传输，系统易扩展：

4、开放型分布式系统，可轻松增减测点数量，测控单元使用标准通讯协议，支持接入标准数字仪器，适应各种水质环境：摄像机自带清洁维护装置，淤积测量仪发射声波可调，可在高浊度水体中长期运行，全自动监测：监测系统全自动运行，可定时测量、实时测量，无需人工操作。

附图说明

图1为引水隧洞泥沙淤积监测系统的结构示意图；

图2为引水隧洞泥沙淤积监测系统的布置示意图；

图3为引水隧洞泥沙淤积监测系统的框架图。

图中：1、淤积监测系统；2、现场监测点；3、测控站；4、通讯模块；5、监控中心；6、淤积测量仪；61、测量仪探头；7、水下摄像机；8、水尺；9、数字信号解调仪；10、测量控制单元；11、数据传输模块；12、RS485传输模块；13、光纤传输模块；14、无线传输模块；15、服务器；16、通讯设备；17、不间断供电模块；18、计算机；19、一号连接线；20、二号连接线。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供引水隧洞泥沙淤积监测系统1技术方案：本实用新型提供引水隧洞泥沙淤积监测系统1技术方案：引水隧洞泥沙淤积监测系统1，包括淤积监测系统1，淤积监测系统1 包括现场监测点2、测控站3、通讯模块4和监控中心5，现场监测点2包括淤积测量仪6、水下摄像机7和水尺8，测控站3包括数字信号解调仪9、测量控制单元10和数据传输模块11，通讯模块4包括RS485传输模块12、光纤传输模块13和无线传输模块14，监控中心5包括服务器15、通讯设备16、不间断供电模块17和计算机18。

请参阅图3，淤积监测系统1与现场监测点2之间为信号连接，淤积监测系统1与测控站3之间为信号连接，淤积监测系统1与通讯模块4之间为信号连接，淤积监测系统1与监控中心5之间为信号连接，现场监测点2、测控站3、通讯模块4和监控中心5之间均为相互连接。

请参阅图2-3，淤积测量仪6的一端安装有测量仪探头61，数字信号解调仪9、测量控制单元10与数据传输模块11之间均为相互连接，测量控制单元10与数字信号解调仪9之间设置有一号连接线19，测量控制单元10与数字信号解调仪9通过一号连接线19为相互连接，数字信号解调仪9与淤积测量仪6和水下摄像机7之间设置有二号连接线20，数字信号解调仪9与淤积测量仪6和水下摄像机7通过二号连接线20为相互连接，现场监测点2设置于引水隧洞内的积石坑处，淤积测量仪6、水下摄像机7、水尺8安装在坑内，淤积测量仪 6可按照指令自动实时、定时测量积石坑内泥沙的高度，并将测量信号传输给洞室外测控站3的测量控制单元10，淤积测量仪6是专为在有压洞室内现水下淤积监测而设计的高精度仪器，实现在动水有压环境下的淤积实时监测，为安全生产过程控制提供可靠的数据，同时水下摄像机7可实时拍摄积石坑内的水尺8刻度及坑内环境，并将图像压缩、转换后传输给洞室外测控站3安装的测量控制单元10，并接受测控单元的控制、自动清洁等指令。

请参阅图1和图3，一号连接线19为双绞线，二号连接线20包括水密复合缆、两芯屏蔽线，通讯模块4与RS485传输模块12之间为相互连接，通讯模块4与光纤传输模块13之间为相互连接，通讯模块4与无线传输模块14之间为相互连接，通讯模块4和监控中心 5之间为信号连接，通信模块有无线和有线两种方式组建，其中有线方式包括RS485传输模块12、光纤传输模块13等，无线方式包括卫星、微波、蜂窝电话等。

请参阅图3，监控中心5和服务器15之间为电性连接，监控中心5和通讯设备16之间为电性连接，监控中心5和不间断供电模块 17之间为电性连接，监控中心5和计算机18之间为电性连接，服务器15、通讯设备16、不间断供电模块17和计算机18之间均为相互连接，其中进行指令下达、数据接收、信息发布与决策。

本实用新型的工作原理：引水隧洞泥沙淤积监测系统1，现场监测点2设置于引水隧洞内的积石坑处，淤积测量仪6、水下摄像机7、水尺8安装在坑内，淤积测量仪6可按照指令自动实时、定时测量积石坑内泥沙的高度，并将测量信号传输给洞室外测控站3的测量控制单元10，淤积测量仪6是专为在有压洞室内现水下淤积监测而设计的高精度仪器，实现在动水有压环境下的淤积实时监测，为安全生产过程控制提供可靠的数据，同时水下摄像机7可实时拍摄积石坑内的水尺8刻度及坑内环境，并将图像压缩、转换后传输给洞室外测控站3安装的测量控制单元10，并接受测控单元的控制、自动清洁等指令，现场监测点2设置在洞室内部，用于采集测点监测数据。

需要说明的，测控站3设置在洞室外，用于控制监测点设备、解析监测数据，并将监测数据在测控站3分析、转换、存储、显示；通信网络用于将测控站3内的本地数据传输模块11至后方营地的监控中心5；监控中心5用于放置测控服务器15，展示监测信息，下发调度指令。

需要说明的，本系统的设备防水等级高：现场设备全密封设计，耐水压大于0.8Mpa，适合长期在水下运行，设备易安装：洞室内设备仅用6芯电缆即可实现设备供电以及测量数据、图像、控制等多种信号传输，系统易扩展：开放型分布式系统，可轻松增减测点数量，测控单元使用标准通讯协议，支持接入标准数字仪器，适应各种水质环境：水下摄像机7自带清洁维护装置，淤积测量仪6发射声波可调，可在高浊度水体中长期运行，全自动监测：监测系统全自动运行，可定时测量、实时测量，无需人工操作，为隧洞清淤、维护等工作的决策提供准确的数据支持，有利于电站节约维护成本，提高生产效率。

Claims (7)

1.引水隧洞泥沙淤积监测系统，包括淤积监测系统(1)，其特征在于，所述淤积监测系统(1)包括现场监测点(2)、测控站(3)、通讯模块(4)和监控中心(5)；

所述现场监测点(2)包括淤积测量仪(6)、水下摄像机(7)和水尺(8)，所述测控站(3)包括数字信号解调仪(9)、测量控制单元(10)和数据传输模块(11)，所述通讯模块(4)包括RS485传输模块(12)、光纤传输模块(13)和无线传输模块(14)，所述监控中心(5)包括服务器(15)、通讯设备(16)、不间断供电模块(17)和计算机(18)。

2.根据权利要求1所述的引水隧洞泥沙淤积监测系统，其特征在于，所述淤积监测系统(1)与现场监测点(2)之间为信号连接，所述淤积监测系统(1)与测控站(3)之间为信号连接，所述淤积监测系统(1)与通讯模块(4)之间为信号连接，所述淤积监测系统(1)与监控中心(5)之间为信号连接，所述现场监测点(2)、测控站(3)、通讯模块(4)和监控中心(5)之间均为相互连接。

3.根据权利要求1所述的引水隧洞泥沙淤积监测系统，其特征在于，所述淤积测量仪(6)的一端安装有测量仪探头(61)，所述数字信号解调仪(9)、测量控制单元(10)与数据传输模块(11)之间均为相互连接。

4.根据权利要求1所述的引水隧洞泥沙淤积监测系统，其特征在于，所述测量控制单元(10)与数字信号解调仪(9)之间设置有一号连接线(19)，所述测量控制单元(10)与数字信号解调仪(9)通过一号连接线(19)为相互连接，所述数字信号解调仪(9)与淤积测量仪(6)和水下摄像机(7)之间设置有二号连接线(20)，所述数字信号解调仪(9)与淤积测量仪(6)和水下摄像机(7)通过二号连接线(20)为相互连接。

5.根据权利要求4所述的引水隧洞泥沙淤积监测系统，其特征在于，所述一号连接线(19)为双绞线，所述二号连接线(20)包括水密复合缆、两芯屏蔽线，所述通讯模块(4)与RS485传输模块(12)之间为相互连接，所述通讯模块(4)与光纤传输模块(13)之间为相互连接，所述通讯模块(4)与无线传输模块(14)之间为相互连接，所述通讯模块(4)和监控中心(5)之间为信号连接。

6.根据权利要求1所述的引水隧洞泥沙淤积监测系统，其特征在于，所述监控中心(5)和服务器(15)之间为电性连接，所述监控中心(5)和通讯设备(16)之间为电性连接，所述监控中心(5)和不间断供电模块(17)之间为电性连接，所述监控中心(5)和计算机(18)之间为电性连接。

7.根据权利要求1所述的引水隧洞泥沙淤积监测系统，其特征在于，所述服务器(15)、通讯设备(16)、不间断供电模块(17)和计算机(18)之间均为相互连接。

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