CN218547023U - 一种核电厂台风监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种核电厂台风监测装置，包括太阳能电池板、机柜、三杆式支架、机械式测风传感器和超声波式测风传感器；机械式测风传感器包括风标式风向传感器和三杯式风速传感器；机柜的内部包括蓄电池。通过同时设置机械式测风传感器和超声波式测风传感器进行监测，从而降低测风仪损坏造成的影响；通过设置第三纵向支撑件，当第一纵向支撑件或第二纵向支撑件损坏时可以使用第三纵向支撑件，从而降低支撑件损坏造成的影响；通过横向支撑件和倾斜支撑件将各纵向支撑件连接，不易变形，从而增强三杆式支架的稳定性；通过同时设置太阳能电池板和蓄电池用以供电，保证监测装置的正常运行；通过三杆式支架与机柜分别独立固定，从而减轻支架载荷。

Description

一种核电厂台风监测装置

技术领域

本实用新型涉及核电厂气象监测领域，尤其涉及一种核电厂台风监测装置。

背景技术

我国核电厂的选址多在沿海区域，因此，台风是我国核电厂面临的主要外部灾害风险之一。为了有效应对台风的影响，需要全面地监测核电厂区域的风场特征。目前，国内各核电厂主要在厂区周边建立气象站开展风场监测。气象站的支架多为单杆式支架，有时候也采用钢绞线斜拉的方式辅助加固，安装流程复杂，因而场地适用性较差，位置转移不灵活；同时在支架上还安装有机柜，机柜中设置有供电装置和数据处理装置等多种设备，支架负重大，在强风环境下稳定性较弱，不能很好地适应核电厂区域的台风监测需求。同时，由于数量和位置的局限性，现有的气象站不能满足构筑物密集的核电厂厂区的台风监测需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种核电厂台风监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂台风监测装置，包括太阳能电池板、机柜、三杆式支架、监测风向和风速的机械式测风传感器和监测风向和风速的超声波式测风传感器；

所述机械式测风传感器包括风标式风向传感器和三杯式风速传感器；

所述机柜的内部包括蓄电池，所述机柜底部设置有固定支架；所述机柜与所述三杆式支架分别独立固定；

所述蓄电池与所述太阳能电池板、所述机械式测风传感器和所述超声波式测风传感器连接；

所述太阳能电池板设置于所述机柜的顶部，与所述机械式测风传感器、所述超声波式测风传感器和所述蓄电池连接；

所述三杆式支架包括第一纵向支撑件、第二纵向支撑件、第三纵向支撑件、若干横向支撑件和若干倾斜支撑件；所述第一纵向支撑件通过若干所述横向支撑件和若干所述倾斜支撑件与所述第二纵向支撑件连接，所述第二纵向支撑件通过若干所述横向支撑件和若干所述倾斜支撑件与所述第三纵向支撑件连接，所述第三纵向支撑件通过若干所述横向支撑件和若干所述倾斜支撑件与所述第一纵向支撑件连接，所述第一纵向支撑件、所述第二纵向支撑件和所述第三纵向支撑件不共面；所述第一纵向支撑件、所述第二纵向支撑件和所述第三纵向支撑件通过线缆与所述机柜连接；

所述风标式风向传感器和所述三杯式风速传感器设置于所述第一纵向支撑件的顶部，通过所述第一纵向支撑件和所述线缆与所述机柜和所述太阳能电池板连接；所述超声波式测风传感器设置于所述第二纵向支撑件的顶部，通过所述第二纵向支撑件和所述线缆与所述机柜和所述太阳能电池板连接；所述第三纵向支撑件用于作为备用纵向支撑件。

优选地，所述第一纵向支撑件的顶部设置有安装板，所述风标式风向传感器和所述三杯式风速传感器为分体式设置，所述风标式风向传感器设置于所述安装板的第一侧，所述三杯式风速传感器设置于所述安装板的第二侧。

优选地，所述第一纵向支撑件底部设置有第一螺栓，所述第二纵向支撑件底部设置有第二螺栓，所述第三纵向支撑件底部设置有第三螺栓，用于固定所述三杆式支架。

优选地，所述太阳能电池板通过电池板支架倾斜地设置于所述机柜的顶部，所述电池板支架包括两个高度不同的支撑件。

优选地，所述第一纵向支撑件在第一高度设置有第一连接点、在第二高度设置有第四连接点、在第三高度设置有第七连接点、在第四高度设置有第十连接点；所述第二纵向支撑件在所述第一高度设置有第二连接点、在所述第二高度设置有第五连接点、在所述第三高度设置有第八连接点、在所述第四高度设置有第十一连接点；所述第三纵向支撑件在所述第一高度设置有第三连接点、在所述第二高度设置有第六连接点、在所述第三高度设置有第九连接点、在所述第四高度设置有第十二连接点。

优选地，所述第一连接点和所述第二连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第二连接点和所述第三连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第三连接点和所述第一连接点之间设置有所述横向支撑件；

所述第四连接点和所述第五连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第五连接点和所述第六连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第六连接点和所述第四连接点之间设置有所述横向支撑件；

所述第七连接点和所述第八连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第八连接点和所述第九连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第九连接点和所述第七连接点之间设置有所述横向支撑件；

所述第十连接点和所述第十一连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第十一连接点和所述第十二连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第十二连接点和所述第十连接点之间设置有所述横向支撑件。

优选地，所述第一连接点和所述第五连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第二连接点和所述第六连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第三连接点和所述第四连接点之间设置有所述倾斜支撑件；

所述第四连接点和所述第八连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第五连接点和所述第九连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第六连接点和所述第七连接点之间设置有所述倾斜支撑件；

所述第七连接点和所述第十一连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第八连接点和所述第十二连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第九连接点和所述第十连接点之间设置有所述倾斜支撑件。

实施本实用新型的核电厂台风监测装置，具有以下有益效果：通过同时设置机械式测风传感器和超声波式测风传感器进行台风监测，从而降低测风仪损坏造成的影响；通过将第三纵向支撑件作为备用纵向支撑件，因此当第一纵向支撑件或第二纵向支撑件发生损坏时可以使用第三纵向支撑件，从而降低支撑件损坏造成的影响；通过使用横向支撑件和倾斜支撑件将各纵向支撑件连接，不易发生变形，从而增强三杆式支架的稳定性；通过同时设置太阳能电池板和蓄电池用以供电，从而保证监测装置的正常运行；通过三杆式支架与机柜分别独立固定，减轻支架载荷，从而提高监测装置的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的三杆式支架的俯视图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

部件被称为“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“与另一个部件连接”，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

上述术语仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

在一些实施例中，参考图1和图2，本实施例的核电厂台风监测装置，包括太阳能电池板10、机柜11、三杆式支架、监测风向和风速的机械式测风传感器和监测风向和风速的超声波式测风传感器3。

其中，机械式测风传感器包括风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1，风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1设置于三杆式支架的第一纵向支撑件4的顶部，通过第一纵向支撑件4和线缆9与机柜11连接，向机柜11传输监测数据并从太阳能电池板10或蓄电池获取电能。监测数据包括风向数据和风速数据。可以理解的，在其他一些实施例中，也可以通过无线传输的方式输送监测数据。

具体的，风标式风向传感器2的感应元件为风标，根据风标的角位移来测量风的水平风向，从而实时获得风的风向数据。三杯式风速传感器1用三杯旋转架作为感应元件，将风杯转速转换成与风速成正比的频率信号，从而实时获得风的风速数据。

如图2所示，本实施例中，风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1为分体式设置，分别监测风向和风速，从而获取单独的风向数据和风速数据。可以理解的，在其他一些实施例中，也可以将风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1一体式设置。在第一纵向支撑件4的顶部设置有安装板14，风标式风向传感器2设置于安装板14上方的第一侧，三杯式风速传感器1设置于安装板14上方的第二侧。具体的，本实施例中采用EL15-2C型号的风标式风向传感器2和EL15-1C型号的三杯式风速传感器1。

其中，超声波式测风传感器3设置于三杆式支架的第二纵向支撑件6的顶部，通过第二纵向支撑件6和线缆9与机柜11连接，向机柜11传输监测数据并从太阳能电池板10或蓄电池获取电能。监测数据包括风向数据和风速数据。可以理解的，在其他一些实施例中，也可以通过无线传输的方式输送监测数据。

超声波式测风传感器3使用超声波探头循环发送和接收超声波，通过超声波在空气中传播的时差来测量风速和风向。超声波式测风传感器3无惯性测量，启动风速较低，360°全方位无角度限制，能够同时获得风速和风向数据。具体的，本实施例中采用德国Thies Clima型号的超声波式测风传感器3。在其他一些实施例中，也可以采用具有超声波监测功能的一体化多要素气象传感器，可同时监测风速、风向、温度、湿度、气压、雨量等数据。

其中，太阳能电池板10设置于机柜11的顶部，与机械式测风传感器、超声波式测风传感器3和蓄电池连接，用于将太阳能转换为电能并向机械式测风传感器、超声波式测风传感器3和蓄电池输出电能。其中，机械式测风传感器包括风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1。

在一些实施例中，太阳能电池板10通过电池板支架12倾斜地设置于机柜11的顶部，电池板支架12包括两个高度不同的支撑件。使太阳能电池板10的受光面尽量与太阳光的光线垂直，从而提高太阳能电池板10的发电效率。

其中，机柜11的内部包括蓄电池，机柜11底部设置有固定支架13。机柜11与三杆式支架分别独立固定，以免加重三杆式支架的载荷，提高本实用新型提供的台风监测装置在强风环境下的可靠性。例如，将机柜和三杆式支架分别独立固定于厂房的顶部。

其中，蓄电池与太阳能电池板10、机械式测风传感器和超声波式测风传感器3连接，用于存储电能，并向机械式测风传感器和超声波式测风传感器3输出电能。

具体的，蓄电池与风标式风向传感器2、三杯式风速传感器1、超声波式测风传感器3和太阳能电池板10连接，可用于存储太阳能电池板10产生的电能并输出所述电能。在太阳能电池板10输出电能充足时，蓄电池从太阳能电池板10获取并存储电能；在太阳能电池板10输出电能不足时输出电能，作为补充电源，可满足连续阴雨天气条件下整机自持供电，可应对核电厂所在沿海区域连续阴雨天气日照不足的情况，保证监测装置无需外部电源供电。在其他一些实施例中，也可以通过外部电源充电的方式补充蓄电池的电能或使用电能充足的其他蓄电池进行替换。

在一些实施例中，机柜11的内部还包括数据采集设备和网络通讯设备。

数据采集设备与机械式测风传感器、超声波式测风传感器3、网络通讯设备、太阳能电池板10和蓄电池连接，用于处理从机械式测风传感器和超声波式测风传感器3获取的监测数据，将处理后的监测数据输送到网络通讯设备，并从太阳能电池板10或蓄电池获取电能。

具体的，数据采集设备与风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1连接，从风标式风向传感器2获取风向数据，从三杯式风速传感器1获取风速数据；数据采集设备与超声波式测风传感器3连接，从超声波式测风传感器3获取风速和风向数据。数据采集设备与网络通讯设备连接，从而在对监测数据进行处理后，将处理后的数据输送到网络通讯设备。其中，对监测数据进行处理包括信号采集、标度转换、数据存储、上报通讯、运行监测和时钟同步，从而根据需求输出特定格式的数据，包括3秒阵风极大风速或10分钟平均风速等。数据采集设备还与蓄电池和太阳能电池板10连接，从而获取所需电能。具体的，本实施例中采用HYSC-6型号的数据采集设备。

网络通讯设备与数据采集设备、蓄电池和太阳能电池板10连接，用于输出处理后的监测数据，并从太阳能电池板10或蓄电池获取电能。

在一些实施例中，网络通讯设备包括无线传输设备和有线传输设备，通过同时设置无线传输设备和有线传输设备，进一步保障台风数据的安全传输。在其他一些实施例中，网络通讯设备也可以只包括无线传输设备或有线传输设备。

在一些实施例中，无线传输设备包括4G DTU网络无线传输设备或5GDTU网络无线传输设备；有线传输设备包括光纤传输设备，具体的，该光纤传输设备为光纤有线传输的接口。

其中，三杆式支架包括第一纵向支撑件4、第二纵向支撑件6、第三纵向支撑件5、若干横向支撑件8和若干倾斜支撑件7；第一纵向支撑件4通过若干横向支撑件8和若干倾斜支撑件7与第二纵向支撑件6连接，第二纵向支撑件6通过若干横向支撑件8和若干倾斜支撑件7与第三纵向支撑件5连接，第三纵向支撑件5通过若干横向支撑件8和若干倾斜支撑件7与第一纵向支撑件4连接，所述第一纵向支撑件4、所述第二纵向支撑件6和所述第三纵向支撑件5不共面；第一纵向支撑件4、第二纵向支撑件6和第三纵向支撑件5通过线缆9与机柜11连接。通过使用横向支撑件和倾斜支撑件将各纵向支撑件连接，不易发生变形，从而增强三杆式支架的稳定性。

具体的，第一纵向支撑件4的顶部与风标式风向传感器2和三杯式风速传感器1连接，同时通过线缆9与机柜11连接；第二纵向支撑件6的顶部与超声波式测风传感器3连接，同时通过线缆9与机柜11连接；第三纵向支撑件5用于作为备用纵向支撑件，当第一纵向支撑件4或第二纵向支撑件6故障时，可以采用第三纵向支撑件5。

具体的，第一纵向支撑件4、第二纵向支撑件6和第三纵向支撑件5为2～3m高的金属支架,呈三角竖直设置。

在一些实施例中，第一纵向支撑件4在第一高度设置有第一连接点401、在第二高度设置有第四连接点402、在第三高度设置有第七连接点403、在第四高度设置有第十连接点404，第二纵向支撑件6在第一高度设置有第二连接点、在第二高度设置有第五连接点、在第三高度设置有第八连接点、在第四高度设置有第十一连接点，第三纵向支撑件5在第一高度设置有第三连接点、在第二高度设置有第六连接点、在第三高度设置有第九连接点、在第四高度设置有第十二连接点。具体的，第一高度为160cm，第二高度为120cm，第三高度为80cm，第四高度为40cm。

在一些实施例中，第一连接点401和第二连接点之间设置有横向支撑件8，第二连接点和第三连接点之间设置有横向支撑件8，第三连接点和第一连接点401之间设置有横向支撑件8；第四连接点402和第五连接点之间设置有横向支撑件8，第五连接点和第六连接点之间设置有横向支撑件8，第六连接点和第四连接点402之间设置有横向支撑件8；第七连接点403和第八连接点之间设置有横向支撑件8，第八连接点和第九连接点之间设置有横向支撑件8，第九连接点和第七连接点403之间设置有横向支撑件8；第十连接点404和第十一连接点之间设置有横向支撑件8，第十一连接点和第十二连接点之间设置有横向支撑件8，第十二连接点和第十连接点404之间设置有横向支撑件8；

在一些实施例中，第一连接点401和第五连接点之间设置有倾斜支撑件7，第二连接点和第六连接点之间设置有倾斜支撑件7，第三连接点和第四连接点402之间设置有倾斜支撑件7；第四连接点402和第八连接点之间设置有倾斜支撑件7，第五连接点和第九连接点之间设置有倾斜支撑件7，第六连接点和第七连接点403之间设置有倾斜支撑件7；第七连接点403和第十一连接点之间设置有倾斜支撑件7，第八连接点和第十二连接点之间设置有倾斜支撑件7，第九连接点和第十连接点404之间设置有倾斜支撑件7。

在一些实施例中，第一纵向支撑件4底部设置有第一螺栓405，第二纵向支撑件6底部设置有第二螺栓601，第三纵向支撑件5底部设置有第三螺栓501，用于固定三杆式支架。通过设置螺栓可以将三杆式支架固定于厂房顶部，可便捷迁移，无需额外占地，具备较高的场地适用性，可监测构筑物密集的核电厂厂区风场。

本实用新型构造的一种核电厂台风监测装置，同时设置机械式测风传感器和超声式测风传感器2组不同原理的测风传感器，以保证风场监测的冗余性，避免共因故障对监测装置的影响，从而提高台风监测的有效性和可靠性。三杆式支架采用三角形结构，且具备多组横向支撑件8和倾斜支撑件7加固，利用三角形稳定性原理，使支架具备足够的强度和稳定性，可用于超强台风等恶劣环境下的数据监测。三杆式支架底部采用螺栓固定于厂房顶部，可实现在多组不同测点之间便捷迁移，具备较高的场地适用性；并由于可固定于厂房顶部，降低了对支架高度的要求，提高了监测装置的便捷性。将机柜11与三杆式支架分别独立固定，该布置方式保证三杆式支架无额外附属结构，减轻支架载荷，降低支架受到的风阻力，提高监测装置在强风环境下的可靠性。并通过蓄电池存储太阳能电池板10的剩余电能，可应对核电厂所在沿海区域连续阴雨天气日照不足的情况，保证监测装置无需外部电源供电。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种核电厂台风监测装置，其特征在于，包括太阳能电池板、机柜、三杆式支架、监测风向和风速的机械式测风传感器和监测风向和风速的超声波式测风传感器；

所述机械式测风传感器包括风标式风向传感器和三杯式风速传感器；

所述机柜的内部包括蓄电池，所述机柜底部设置有固定支架；所述机柜与所述三杆式支架分别独立固定；

所述蓄电池与所述太阳能电池板、所述机械式测风传感器和所述超声波式测风传感器连接；

所述太阳能电池板设置于所述机柜的顶部，与所述机械式测风传感器、所述超声波式测风传感器和所述蓄电池连接；

所述三杆式支架包括第一纵向支撑件、第二纵向支撑件、第三纵向支撑件、若干横向支撑件和若干倾斜支撑件；所述第一纵向支撑件通过若干所述横向支撑件和若干所述倾斜支撑件与所述第二纵向支撑件连接，所述第二纵向支撑件通过若干所述横向支撑件和若干所述倾斜支撑件与所述第三纵向支撑件连接，所述第三纵向支撑件通过若干所述横向支撑件和若干所述倾斜支撑件与所述第一纵向支撑件连接，所述第一纵向支撑件、所述第二纵向支撑件和所述第三纵向支撑件不共面；所述第一纵向支撑件、所述第二纵向支撑件和所述第三纵向支撑件通过线缆与所述机柜连接；

所述风标式风向传感器和所述三杯式风速传感器设置于所述第一纵向支撑件的顶部，通过所述第一纵向支撑件和所述线缆与所述机柜和所述太阳能电池板连接；所述超声波式测风传感器设置于所述第二纵向支撑件的顶部，通过所述第二纵向支撑件和所述线缆与所述机柜和所述太阳能电池板连接；所述第三纵向支撑件用于作为备用纵向支撑件。

2.根据权利要求1所述的核电厂台风监测装置，其特征在于，所述第一纵向支撑件的顶部设置有安装板，所述风标式风向传感器和所述三杯式风速传感器为分体式设置，所述风标式风向传感器设置于所述安装板的第一侧，所述三杯式风速传感器设置于所述安装板的第二侧。

3.根据权利要求1所述的核电厂台风监测装置，其特征在于，所述第一纵向支撑件底部设置有第一螺栓，所述第二纵向支撑件底部设置有第二螺栓，所述第三纵向支撑件底部设置有第三螺栓，用于固定所述三杆式支架。

4.根据权利要求1所述的核电厂台风监测装置，其特征在于，所述太阳能电池板通过电池板支架倾斜地设置于所述机柜的顶部，所述电池板支架包括两个高度不同的支撑件。

5.根据权利要求1所述的核电厂台风监测装置，其特征在于，

所述第一纵向支撑件在第一高度设置有第一连接点、在第二高度设置有第四连接点、在第三高度设置有第七连接点、在第四高度设置有第十连接点；所述第二纵向支撑件在所述第一高度设置有第二连接点、在所述第二高度设置有第五连接点、在所述第三高度设置有第八连接点、在所述第四高度设置有第十一连接点；所述第三纵向支撑件在所述第一高度设置有第三连接点、在所述第二高度设置有第六连接点、在所述第三高度设置有第九连接点、在所述第四高度设置有第十二连接点。

6.根据权利要求5所述的核电厂台风监测装置，其特征在于，

所述第一连接点和所述第二连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第二连接点和所述第三连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第三连接点和所述第一连接点之间设置有所述横向支撑件；

所述第四连接点和所述第五连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第五连接点和所述第六连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第六连接点和所述第四连接点之间设置有所述横向支撑件；

所述第七连接点和所述第八连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第八连接点和所述第九连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第九连接点和所述第七连接点之间设置有所述横向支撑件；

所述第十连接点和所述第十一连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第十一连接点和所述第十二连接点之间设置有所述横向支撑件，所述第十二连接点和所述第十连接点之间设置有所述横向支撑件。

7.根据权利要求5所述的核电厂台风监测装置，其特征在于，

所述第一连接点和所述第五连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第二连接点和所述第六连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第三连接点和所述第四连接点之间设置有所述倾斜支撑件；

所述第四连接点和所述第八连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第五连接点和所述第九连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第六连接点和所述第七连接点之间设置有所述倾斜支撑件；

所述第七连接点和所述第十一连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第八连接点和所述第十二连接点之间设置有所述倾斜支撑件，所述第九连接点和所述第十连接点之间设置有所述倾斜支撑件。

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