CN219011408U - 一种变电站排水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变电站排水装置，包括电缆沟、集水井、排水沟、第一液位传感器、第二液位传感器、流动传感器、报警器和控制器；电缆沟与集水井相通，集水井内设有抽水装置，抽水装置的出水口通过排水管与排水沟连通；第一液位传感器安装在集水井内，用于检测集水井的液位高度，第二液位传感器安装在电缆沟内，用于检测电缆沟的液位高度，流动传感器安装在排水管上，用于检测排水管中是否有液体流动；报警器用于发出报警信息；控制器与第一液位传感器、第二液位传感器、流动传感器、报警器和抽水装置相连。与现有技术相比，本实用新型可在存在积水时自动排水并报警，满足无人值守的变电站的排水需要。

Description

一种变电站排水装置

技术领域

本实用新型涉及变电站技术领域，尤其是涉及一种变电站排水装置。

背景技术

随着我国城市化进程的迅猛发展，城市发展对电力的需求、供电可靠性提出了更高的要求，对变电站建设的安全考虑也在逐步提高。变电站是一种输电和配电的建筑设施，对于户外的变电站来说防水很重要。

变电站汛期容易出现电缆沟雨水倒灌等问题，对设备安全运行造成威胁，当前部分变电站在电缆沟、集水井等处加装自动排水装置，基础原理是检测液位高度以触发抽水装置排水，但是运行可靠性不够高，一旦出现测量元件(浮球、液位传感器)失灵、抽水装置故障、控制回路故障、排水管异常等情况，则无法实现排水，导致工作人员必须花费时间对排水装置进行巡视。而且，一旦排水装置出现故障，需要一一排查、测试各个部件才能定位故障位置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变电站排水装置，可在存在积水时自动排水并报警，满足无人值守的变电站的排水需要。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种变电站排水装置，包括电缆沟、集水井、排水沟、第一液位传感器、第二液位传感器、流动传感器、报警器和控制器；

所述电缆沟与集水井相通，所述集水井内设有抽水装置，所述抽水装置的出水口通过排水管与排水沟连通；

所述第一液位传感器安装在集水井内，用于检测集水井的液位高度，所述第二液位传感器安装在电缆沟内，用于检测电缆沟的液位高度，所述流动传感器安装在排水管上，用于检测排水管中是否有液体流动；

所述报警器用于发出报警信息；

所述控制器与第一液位传感器、第二液位传感器、流动传感器、报警器和抽水装置相连。

进一步地，所述控制器包括第一比较器、第一计时器、第二比较器和第一与门电路单元，所述第一比较器的输入端与第一液位传感器相连，所述第一比较器的输出端与第一计时器的计时输入端和第一与门电路单元的输入端相连，所述第二比较器的输入端与第一计时器的输出端相连，所述第二比较器的输出端与第一与门电路单元的输入端相连，所述第一与门电路单元的输出端与抽水装置的驱动电路相连；

所述控制器还包括第一输入模块和第二输入模块，所述第一输入模块与第一比较器的参考端相连，所述第二输入模块与第二比较器的参考端相连。

进一步地，所述控制器包括第二计时器和至少一个第三比较器，所述第二计时器的计时输入端与第一与门电路单元的输出端相连，所述第二计时器的输出端与第三比较器的输入端相连，所述第三比较器的输出端与调节电路相连，所述调节电路用于调整抽水装置的抽水量；

所述控制器还包括至少一个第三输入模块，所述第三输入模块与第三比较器的参考端一一对应相连。

进一步地，所述报警器包括第一报警模块，所述控制器还包括第四比较器，所述第四比较器的输入端与流动传感器相连，所述第四比较器的参考端与第一与门电路单元的输出端相连，所述第四比较器的输出端与第一报警模块相连。

进一步地，所述排水装置还包括备用抽水装置，所述控制器还包括第五比较器、第三计时器、第六比较器和第二与门电路单元，所述第五比较器的输入端与第二液位传感器相连，所述第五比较器的输出端与第三计时器的计时输入端和第二与门电路单元的输入端相连，所述第六比较器的输入端与第三计时器的输出端相连，所述第六比较器的输出端与第二与门电路单元的输入端相连，所述第二与门电路单元的输出端与备用抽水装置的驱动电路相连；

所述控制器还包括第五输入模块和第六输入模块，所述第五输入模块与第五比较器的参考端相连，所述第六输入模块与第六比较器的参考端相连。

进一步地，所述报警器包括第二报警模块，所述控制器还包括第四计时器和第七比较器，所述第四计时器的计时输入端与第二与门电路单元的输出端相连，所述第七比较器的输入端与第四计时器的输出端相连，所述第七比较器的输出端与第二报警模块相连；

所述控制器还包括第七输入模块，所述第七输入模块与第七比较器的参考端相连。

进一步地，所述抽水装置的出水口与排水沟之间设有滤网。

进一步地，所述报警器包括本地报警器和信号发射器。

进一步地，所述排水装置还包括存储器，所述存储器与控制器相连。

进一步地，所述排水装置还包括供电装置，所述供电装置用于为所述排水装置供电。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)利用第一液位传感器和第一比较器、第二比较器、第一计时器，可在集水井中液位高度到达排水水位后触发抽水装置工作，进行排水，实现了变电站的自动排水。

(2)利用第三比较器和第二计时器，可以监测集水井中液位高度到达排水水位的时长，在集水井中液位高度长时间高于排水水位后从而触发抽水装置的调节电路，实现了抽水装置抽水量的自适应调整。

(3)利用第四比较器、流动传感器和第一报警模块，可以判断抽水装置的实际工作状态，缩小了故障定位范围，提升了排水装置的可靠性，实现异常自动报警。

(4)利用第二液位传感器和第五比较器、第三计时器、第六比较器，可在电缆沟中液位高度达到紧急水位后触发备用抽水装置工作，进行排水，实现了变电站的自动排水，并保证了排水装置的可靠性。

(5)利用第七比较器、第四计时器和第二报警模块，可以监测电缆沟中液位高度到达紧急水位的时长，在电缆沟中液位高度长时间高于紧急水位后通过第二报警模块报警，缩小了故障定位范围，提升了排水装置的可靠性，实现异常自动报警。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为控制器的逻辑控制示意图；

附图标记：1、电缆沟，2、集水井，3、排水沟，4、第一液位传感器，5、第二液位传感器，6、流动传感器，7、报警器，7-1、第一报警模块，7-2、第二报警模块，8、控制器，9、抽水装置，9-1、抽水装置的驱动电路，9-2、抽水装置的调节电路，10、备用抽水装置，10-1、备用抽水装置的驱动电路，11、第一与门电路单元，12、第二与门电路单元；

C1、第一比较器，C2、第二比较器，C3、第三比较器，C4、第四比较器，C5、第五比较器，C6、第六比较器，C7、第七比较器，I1、第一输入模块，I2、第二输入模块，I3、第三输入模块，I5、第五输入模块，I6第六输入模块，I7、第七输入模块，T1、第一计时器，T2、第二计时器，T3、第三计时器，T4、第四计时器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

一种变电站排水装置，如图1所示，包括电缆沟1、集水井2、排水沟3、第一液位传感器4、第二液位传感器5、流动传感器6、报警器7和控制器8；电缆沟1与集水井2相通，集水井2内设有抽水装置9，抽水装置9的出水口通过排水管与排水沟3连通；第一液位传感器4安装在集水井2内，用于检测集水井2的液位高度，第二液位传感器5安装在电缆沟1内，用于检测电缆沟1的液位高度，流动传感器6安装在排水管上，用于检测排水管中是否有液体流动；报警器7用于发出报警信息；控制器8与第一液位传感器4、第二液位传感器5、流动传感器6、报警器7和抽水装置9相连。

控制器8包括第一比较器C1、第一计时器T1、第二比较器C2和第一与门电路单元11，第一比较器C1的输入端与第一液位传感器4相连，第一比较器C1的输出端与第一计时器T1的计时输入端和第一与门电路单元11的输入端相连，第二比较器C2的输入端与第一计时器T1的输出端相连，第二比较器C2的输出端与第一与门电路单元11的输入端相连，第一与门电路单元11的输出端与抽水装置9的驱动电路相连；控制器8还包括第一输入模块I1和第二输入模块I2，第一输入模块I1与第一比较器C1的参考端相连，第二输入模块I2与第二比较器C2的参考端相连。

本申请的自动排水工作原理为：

电缆沟1内的积水汇入集水井2，第一液位传感器4安装在集水井2内，检测集水井2的液位高度，并将液位高度数据与设定好的排水水位(第一比较器C1的参考值)比较，当液位高度数据大于排水水位后，第一比较器C1输出信号至第一计时器T1和第一与门电路单元11，第一计时器T1开始计时，当第一计时器T1的计时时间大于预设置的等待时间(第二比较器C2的参考值，如20s)后，第二比较器C2输出信号至第一与门电路单元11，由于此时第一比较器C1和第二比较器C2的输出均为“真”，故第一与门电路单元11的输出为“真”，从而抽水装置9的驱动电路工作，由驱动电路控制抽水装置9启动并开始抽水，将集水井2中的水排入排水沟3。可以理解的是，第一计时器T1在第一比较器C1的输出下触发计时，当集水井2液位高度数据不大于排水水位后，第一计时器T1清零。本申请中，除了考虑集水井2中液位高度达到排水水位外，还考虑了液位高度大于排水水位的持续时间，避免液位高度在排水水位附近波动时误触，从而保证抽水装置9不会被频繁启停或调整。

控制器8包括第二计时器T2和至少一个第三比较器C3，第二计时器T2的计时输入端与第一与门电路单元11的输出端相连，第二计时器T2的输出端与第三比较器C3的输入端相连，第三比较器C3的输出端与调节电路相连，调节电路用于调整抽水装置9的抽水量；控制器8还包括至少一个第三输入模块I3，第三输入模块I3与第三比较器C3的参考端一一对应相连。

当抽水装置9启动后，第二计时器T2开始计时，当第二计时器T2的计时时间大于设定的抽取等待时间(第三比较器C3的参考值，如10min)，说明目前抽水装置9没有将集水井2中的液位下降到排水水位以下，可能是因为降水量太大，抽水装置9无法及时完成排水，因此，第三比较器C3输出信号至抽水装置9的调节电路，由调节电路增大抽水装置9的抽水量。其中，抽水装置9选用转速可调的水泵，或者多个水泵。调节电路为对应的改变水泵转速的信号输出电流，或者对应的启动多个水泵的驱动电路。可以理解的是，第二计时器T2在第一与门电路单元11的输出下触发计时，当第一比较器C1或第二比较器C2的输出改变时，第一与门电路单元11的输出为“否”，第二计时器T2清零。而对于转速多级可调的水泵以及多个可启停的水泵，可以设计多个第三比较器C3，每个第三比较器C3的输出对应一种转速档位或者水泵启停数量。

报警器7包括第一报警模块7-1，控制器8还包括第四比较器C4，第四比较器C4的输入端与流动传感器6相连，第四比较器C4的参考端与第一与门电路单元11的输出端相连，第四比较器C4的输出端与第一报警模块7-1相连。

设置流动传感器6的主要目的是检测排水管中是否有液体流动，从而结合第一与门电路单元11的输出，判断抽水装置9的实际启停信息，若第一与门电路单元11的输出为“真”，而流动传感器6的输出为“否”，说明抽水装置9未正常工作，从而能够通过第一报警模块7-1及时报警。可以理解的是，流动传感器6可以使用压力传感器、流量传感器、水位传感器等配合逻辑电路和比较器实现，从而输出逻辑量，表征排水管中是否有液体流动。

排水装置还包括备用抽水装置10，控制器8还包括第五比较器C5、第三计时器T3、第六比较器C6和第二与门电路单元12，第五比较器C5的输入端与第二液位传感器5相连，第五比较器C5的输出端与第三计时器T3的计时输入端和第二与门电路单元12的输入端相连，第六比较器C6的输入端与第三计时器T3的输出端相连，第六比较器C6的输出端与第二与门电路单元12的输入端相连，第二与门电路单元12的输出端与备用抽水装置10的驱动电路相连；控制器8还包括第五输入模块I5和第六输入模块I6，第五输入模块I5与第五比较器C5的参考端相连，第六输入模块I6与第六比较器C6的参考端相连。

除了依靠上述的第一液位传感器4、第一比较器C1、第二比较器C2和第一计时器T1等进行自动排水外，本申请还设计了备用抽水装置10，以及对应的第五比较器C5、第六比较器C6和第三计时器T3，配合第二传感器实现排水。

在抽水装置9故障而无法排水，或者降雨量较大导致抽水装置9无法及时完成排水的情况下，集水井2中的液位一直上升，一方面，利用第三比较器C3和调节电路增大抽水装置9的抽水量，同时还会由第一报警模块7-1报警，表明集水器中的液位长时间大于排水水位，可能存在危险。情况继续恶化时，集水井2已满，电缆沟1中也开始积水，当第二液位传感器5的测量数据高于设定的紧急水位(第五比较器C5的参考值)后，第五比较器C5输出信号至第三计时器T3和第二与门电路单元12，第三计时器T3开始计时，当第三计时器T3的计时时间大于预设置的紧急判断时间(第六比较器C6的参考值，如15s)后，第六比较器C6输出信号至第二与门电路单元12，由于此时第五比较器C5和第六比较器C6的输出均为“真”，故第二与门电路单元12的输出为“真”，从而备用抽水装置10的驱动电路工作，由驱动电路控制备用抽水装置10启动并开始抽水，缓解排水压力。可以理解的是，第三计时器T3在第五比较器C5的输出下触发计时，当第二液位传感器5的测量数据不大于紧急水位后，第三计时器T3清零。同理，本申请中，除了考虑电缆沟1中液位高度达到紧急水位外，还考虑了液位高度大于紧急水位的持续时间，避免液位高度在紧急水位附近波动时误触，从而保证抽水装置9不会被频繁启停或调整。

报警器7包括第二报警模块7-2，控制器8还包括第四计时器T4和第七比较器C7，第四计时器T4的计时输入端与第二与门电路单元12的输出端相连，第七比较器C7的输入端与第四计时器T4的输出端相连，第七比较器C7的输出端与第二报警模块7-2相连；控制器8还包括第七输入模块I7，第七输入模块I7与第七比较器C7的参考端相连。

当备用抽水装置10启动后，第四计时器T4开始计时，当第四计时器T4的计时时间大于设定的紧急抽取时间(第三比较器C3的参考值，如5min)，说明目前即使加入了备用抽水装置10，抽水装置9和备用抽水装置10也没有将电缆沟1中的液位下降到紧急水位以下，从而能够通过第二报警模块7-2及时报警。可以理解的是，第四计时器T4在第二与门电路单元12的输出下触发计时，当第五比较器C5或第六比较器C6的输出改变时，第二与门电路单元12的输出为“否”，第四计时器T4清零。

上述输入模块可以为按键或者触摸屏，从而可以输入比较器的参考值。

报警器7包括本地报警器和信号发射器，即第一报警模块7-1和第二报警模块7-2既可以本地报警，也可以远程报警。本地报警器可以包括声光报警器，而信号发射器可以为GPRS无线通讯模块、4/5G无线通信模块等，从而将报警信息远程发送至工作人员的终端上。

排水装置还包括存储器，存储器与控制器8相连，根据需要存储器可以存储排水装置运行中的各类信息，如第一液位传感器4、第二液位传感器5、流动传感器6的测量数据，上述的比较器、第二计时器T2的输出，上述报警器7的报警信息，以及抽水装置9和备用抽水装置10的启停、转速信息等。

抽水装置9的出水口与排水沟3之间设有滤网，可以起到过滤作用，防止排水沟3倒流时杂物进入抽水装置9。

排水装置还包括供电装置，供电装置用于为排水装置供电，供电装置可以是蓄电池，蓄电池可以连接光伏发电装置，由光伏发电装置在蓄电池电量不足时供电，蓄电池还可以连接取电环，取电环套在电缆上，通过电磁感应输出电压。当然，需要对应设置稳压装置、变压装置、整流器等，在此不再赘述，相关从业人员可以理解。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变电站排水装置，其特征在于，包括电缆沟、集水井、排水沟、第一液位传感器、第二液位传感器、流动传感器、报警器和控制器；

所述电缆沟与集水井相通，所述集水井内设有抽水装置，所述抽水装置的出水口通过排水管与排水沟连通；

所述第一液位传感器安装在集水井内，用于检测集水井的液位高度，所述第二液位传感器安装在电缆沟内，用于检测电缆沟的液位高度，所述流动传感器安装在排水管上，用于检测排水管中是否有液体流动；

所述报警器用于发出报警信息；

所述控制器与第一液位传感器、第二液位传感器、流动传感器、报警器和抽水装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述控制器包括第一比较器、第一计时器、第二比较器和第一与门电路单元，所述第一比较器的输入端与第一液位传感器相连，所述第一比较器的输出端与第一计时器的计时输入端和第一与门电路单元的输入端相连，所述第二比较器的输入端与第一计时器的输出端相连，所述第二比较器的输出端与第一与门电路单元的输入端相连，所述第一与门电路单元的输出端与抽水装置的驱动电路相连；

所述控制器还包括第一输入模块和第二输入模块，所述第一输入模块与第一比较器的参考端相连，所述第二输入模块与第二比较器的参考端相连。

3.根据权利要求2所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述控制器包括第二计时器和至少一个第三比较器，所述第二计时器的计时输入端与第一与门电路单元的输出端相连，所述第二计时器的输出端与第三比较器的输入端相连，所述第三比较器的输出端与调节电路相连，所述调节电路用于调整抽水装置的抽水量；

所述控制器还包括至少一个第三输入模块，所述第三输入模块与第三比较器的参考端一一对应相连。

4.根据权利要求2所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述报警器包括第一报警模块，所述控制器还包括第四比较器，所述第四比较器的输入端与流动传感器相连，所述第四比较器的参考端与第一与门电路单元的输出端相连，所述第四比较器的输出端与第一报警模块相连。

5.根据权利要求1所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述排水装置还包括备用抽水装置，所述控制器还包括第五比较器、第三计时器、第六比较器和第二与门电路单元，所述第五比较器的输入端与第二液位传感器相连，所述第五比较器的输出端与第三计时器的计时输入端和第二与门电路单元的输入端相连，所述第六比较器的输入端与第三计时器的输出端相连，所述第六比较器的输出端与第二与门电路单元的输入端相连，所述第二与门电路单元的输出端与备用抽水装置的驱动电路相连；

所述控制器还包括第五输入模块和第六输入模块，所述第五输入模块与第五比较器的参考端相连，所述第六输入模块与第六比较器的参考端相连。

6.根据权利要求5所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述报警器包括第二报警模块，所述控制器还包括第四计时器和第七比较器，所述第四计时器的计时输入端与第二与门电路单元的输出端相连，所述第七比较器的输入端与第四计时器的输出端相连，所述第七比较器的输出端与第二报警模块相连；

所述控制器还包括第七输入模块，所述第七输入模块与第七比较器的参考端相连。

7.根据权利要求1所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述抽水装置的出水口与排水沟之间设有滤网。

8.根据权利要求1所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述报警器包括本地报警器和信号发射器。

9.根据权利要求1所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述排水装置还包括存储器，所述存储器与控制器相连。

10.根据权利要求1所述的一种变电站排水装置，其特征在于，所述排水装置还包括供电装置，所述供电装置用于为所述排水装置供电。

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