一种水电站集水井水位自动控制设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种控制设备，尤其是涉及一种水电站集水井水位自动控制设备，它属于水位控制设备领域。


背景技术：

2.水电站水系统由供水系统和排水系统两部分组成。在排水系统中，厂内渗漏排水通常包括：厂内水工建筑物的渗漏水，机组顶盖与主轴密封处的漏水及各供排水阀门、管件处的渗漏水等，渗漏排水的特点是排水量小、高程较低，不能靠自流排至下游。因此，一般电站都设有集水井，将上述渗漏水集中起来，然后用水泵抽出。检修排水包括：尾水管内的积水、低于尾水位的蜗壳和压力管道内的积水、上下游问门的漏水等，主要是在检修时进行排水。检修排水的特点是排水量大、高程低，需用水泵在较短时问内排出。此外，许多电站还设置了厂区排水井，主要是将厂房周围的雨水及其他各种排水收集后进行排放，通常可以采用自流排放，而当下游水位较高时则采用水泵排水。
3.目前大部分水电站用以控制集水井水位的设备均为液位浮球，但其工作可靠性低、受环境影响较大，且日常维护不方便，工作效率低下，存在集水井水位过高并溢出的安全隐患，且人工手动启动水泵控制水位，造成人力资源的浪费以及对于水位的控制不够精确稳定。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理，稳定可靠，能自动控制水位，提高了自动化程度，避免安全隐患的同时保证了水位的精确控制的水电站集水井水位自动控制设备。
5.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该水电站集水井水位自动控制设备，包括控制箱、集水井和水泵，所述控制箱安装在集水井与水泵之间，其特征在于：还包括液位浮球、控制电缆、plc和液位变送器，所述控制箱通过控制电缆连接液位浮球、液位变送器和水泵，plc一侧连接液位浮球与液位变送器，另一侧连接水泵，第三侧连接后台，plc安装于控制箱内，液位浮球与液位变送器安装于集水井内。
6.作为优选，本实用新型还包括plc扩展模块，所述plc和plc扩展模块均安装于控制箱内；该plc和plc扩展模块接收不同水位信号后自动启动或者停止水泵。
7.作为优选，本实用新型所述液位浮球包括过低水位浮球、停止水位浮球、备用启动水位浮球、过高水位浮球和自动水位浮球，该低水位浮球、停止水位浮球、备用启动水位浮球、过高水位浮球和自动水位浮球均安装于集水井内。
8.作为优选，本实用新型所述液位浮球与液位变送器将集水井水位信号通过控制电缆传送至控制箱。
9.作为优选，本实用新型所述液位变送器采用直流24v 无源开关型。
10.作为优选，本实用新型所述控制箱采用ip54防护等级。
11.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：整体结构设计简单合理，稳定可靠，能自动控制水位，避免安全隐患的同时保证了水位的精确控制；通过在集水井内安装液位浮球与液位变送器，将液位信号传送至控制箱内plc模块，并通过plc输出信号来控制水泵的启停从而控制集水井内水位的高低，提高了自动化程度和工作效率。
附图说明
12.图1是本实用新型实施例整体结构位置关系示意图。
13.图中：液位浮球1，控制电缆2，控制箱3，水泵4，plc 5，液位变送器6，集水井7，plc扩展模块8，后台9；
14.液位浮球1：过低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14、自动水位浮球15；
15.控制电缆2：控制电缆一21，控制电缆二22，控制电缆三23，控制电缆四24，控制电缆五25，控制电缆六26；
16.水泵4：水泵一41、水泵二42。
具体实施方式
17.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
18.实施例。
19.参见图1，本实施例水电站集水井水位自动控制设备包括液位浮球1、控制电缆2、控制箱3、水泵4、plc 5、液位变送器6、集水井7、plc扩展模块8和后台9。
20.本实施例中的液位浮球1包括过低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14和自动水位浮球15，该低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14和自动水位浮球15均安装于集水井7内。
21.本实施例中的控制电缆2包括控制电缆一21、控制电缆二22、控制电缆三23、控制电缆四24、控制电缆五25、控制电缆六26；水泵4包括水泵一41和水泵二42。
22.本实施例中的控制箱3安装在集水井7与水泵一41、水泵二42之间，plc5与plc扩展模块8一侧通过控制电缆一21连接液位浮球1接收开关量信号，通过控制电缆二22连接液位变送器接收模拟量信号，另一侧通过控制电缆三23、控制电缆四24连接水泵一41、水泵二42，控制水泵4的启停，另一侧通过控制电缆五25、控制电缆六26将信号送至后台9。
23.本实施例中的plc 5和plc扩展模块8均安装于控制箱3内。
24.本实施例中的液位浮球1与液位变送器6将集水井7水位信号通过控制电缆2传送至控制箱3。
25.本实施例中的液位变送器6采用直流24v 无源开关型；控制箱3采用ip54防护等级
26.本实施例液位浮球1中的过低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14和自动水位浮球15将集水井7的水位信号通过控制电缆一21传送至控制箱3。
27.本实施例的液位变送器6将集水井7的水位信号通过控制电缆一21传送至控制箱12。
28.本实施例的液位变送器6共设置了最低水位、停止水位、自动水位、备用水位、过高水位5个水位信号与液位浮球1中的过低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14和自动水位浮球15的水位信号一一对应。
29.本实施例的液位变送器6的模拟量信号送至控制箱3，plc扩展模块8优先使用模拟量信号控制水泵一41、水泵二42的启停。
30.本实施例的过低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14和自动水位浮球15的开关量信号送至控制箱3，plc 5将此开关量信号作为模拟量信号异常时的备用信号来控制水泵一41、水泵二42的启停。
31.本实施例的水泵一41、水泵二42的在plc程序的控制下实现轮换启动。
32.本实施例的后台9接收来自plc 5 及plc扩展模块8水位开关量和模拟量信号送至监控系统，包括模拟量的品质信息、水泵一41、水泵二42的启停信号、水泵一41、水泵二42的“自动/手动”信号、集水井7的具体水位数值信息以及水位高和低的越复限和报警信号。
33.本实施例的控制箱3接收液位变送器6的水位信号，通过设置液位变送器，将所需的水位信号送至控制箱3后，控制箱3通过控制电缆三23或控制电缆四24控制进水泵一41、水泵二42的开启和停止从而控制集水井7的水位。
34.本实施例的控制箱3接收过低水位浮球11、停止水位浮球12、备用启动水位浮球13、过高水位浮球14和自动水位浮球15的水位信号，通过设置液位浮球1，将所需的水位信号送至控制箱3后，控制箱3通过控制电缆三23或控制电缆四24控制进水泵一41、水泵二42的开启和停止从而控制集水井7的水位。
35.本实施例其工作方式：集水井7通过液位变送器6输出自动水位信号，控制箱3接收到水位信号后控制水泵一41或水泵二42启动，当集水井7的水位下降到较低水位时，触发液位变送器6，将停止水位信号送至控制箱3，控制箱3接收到水位信号后控制水泵一41或水泵二42停止，达到控制集水井水位的目的。若集水井7通过液位变送器6输出自动水位信号，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42未启动，则集水井7的水位继续上升至备用水位触发液位变送器6，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42仍未启动，则集水井7的水位继续上升至过高水位触发液位变送器6，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42启动，当水泵运行至集水井7的水位下降到较低水位时，触发液位变送器6，将停止水位信号送至控制箱3，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42未停止，则集水井7的水位继续下降至过低水位触发液位变送器6，控制箱3接收到水位信号后控制水泵一41或水泵二42停止，达到控制集水井水位的目的。
36.本实施例其工作方式：集水井7通过自动水位浮球15输出自动水位信号，控制箱3接收到水位信号后控制水泵一41或水泵二42启动，当集水井7的水位下降到较低水位时，触发停止水位浮球12，将停止水位信号送至控制箱3，控制箱3接收到水位信号后控制水泵一41或水泵二42停止，达到控制集水井水位的目的。若集水井7通过自动水位浮球15输出自动水位信号，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42未启动，则集水井7的水位继续上升至备用水位触发备用启动水位浮球13，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42仍未启动，则集水井7的水位继续上升至过高水位触发过高水位浮球14，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或水泵二42启动，当水泵运行至集水井7的水位下降到较低水位时，触发停止水位浮球12，将停止水位信号送至控制箱3，控制箱3接收到水位信号后水泵一41或
水泵二42未停止，则集水井7的水位继续下降至过低水位触发过低水位浮球11，控制箱3接收到水位信号后控制水泵一41或水泵二42停止，达到控制集水井水位的目的。
37.本实施例其工作方式：水泵一41或水泵二42启动，则集水井7的水位下降触发液位变送器6或停止水位浮球12，将停止水位信号送至控制箱3，控制箱3接收到液位变送器6或停止水位浮球12的停止水位信号后控制水泵一41或水泵二42停止，即液位变送器6和停止水位浮球12的停止水位信号在程序中作为“或”的关系，不论是模拟量信号还是开关量信号一旦送达控制箱3便由此信号控制水泵一41或水泵二42的停止，作为一种保护水泵4的方式，同时达到控制集水井水位的目的。
38.通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。
39.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。