一种用于变电站防汛防洪自动报警排水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变电站供电技术领域，尤其涉及一种用于变电站防汛防洪自动报警排水装置。
【背景技术】
[0002]夏季汛期雨水较多，对于许多处在低洼地势的无人值守变电站，汛期防汛防洪工作尤为重要。变电站内的电缆层及电缆沟、由于所处地势位置较低的原因，很容易产生积水现象的发生，由于电缆长时间的浸泡在积水中，容易导致电缆绝缘层绝缘功能下降、甚至出现电缆遇水爆炸等严重后果，危及整个变电站供电设备的安全运行，假如变电站进水较多，还可能导致变电站全停，给企业生产、居民生活带来不必要的损失和不便，对生产和生活都会产生严重影响。目前，变电站的站内排水工作一般都是采用水栗和排水管，站内工作人员在汛期进行日常巡视时，如发现站内有积水，便开启排水水栗进行排水，以便保证站内设备的安全运行，其不足之处是:由于需要进行人工观测，相当费时费力，同时不能做到及时发现积水、及时处理积水，工作效率较低，一旦出现排水不及时现象发生，有时就会危及整个站内设备的安全运行。因此，需要一种技术方案解决上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于变电站防汛防洪自动报警排水装置，在变电站出现汛情时，能够及时自动报警、启动水栗排水并通知变电站值班人员。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0005]—种用于变电站防汛防洪自动报警排水系统，该系统包括警戒水位传感器、排水水位传感器、紧急水位传感器，警戒水位传感器、排水水位传感器、紧急水位传感器安装在集水池内壁的中下部位置，从上到下安装顺序依次为警戒水位传感器、排水水位传感器、紧急水位传感器；集水池设置在变电站室内低洼处的电缆沟、电缆夹层处；排水水栗设置在集水池底部；
[0006]所述的系统还包括信号采集器，信号采集器由信号接入单元、信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑，信号接入单元依次与信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑顺序相连，嵌入式微电脑设有现场总线接口与工控机通信，信号接入单元、信号变换单元和隔离放大单元的选通信号均来自嵌入式微电脑；
[0007]所述的系统还包括PLC控制单元、上位机、排水装置单元、中间继电器、排水水栗、GPRS无线通讯模块A、GPRS无线通讯模块B、GPRS网络单元、调制调节器、值班人员手机；所述的PLC控制单元分别与上位机、排水装置单元、GPRS无线通讯模块B相连接；所述的GPRS无线通讯模块A与GPRS无线通讯模块B相通讯；GPRS无线通讯模块A与GPRS网络单元相连接，GPRS网络单元分别与调制调节器和值班人员手机相通讯；所述的排水装置单元、中间继电器、排水水栗依次相连接。
[0008]本发明是基于全球移动通信系统GPRS系统的通用无线分组业务，以封包式来传输移动数据业务，提供端到端的、广域的无线IP连接技术的变电站防汛防洪自动报警排水装置，该装置以可编程逻辑控制器PLC为核心控制器件，采用信号采集器处理信号后，按照使用功能由GPRS网络单元、PLC控制单元、信号采集器、显示单元、排水装置单元四个部分组成，实现当前水位检测、水位指示、自动排水、自动报警功能，具有操作方便、满足无人值守变电站在夏季汛期的防汛防洪需要。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0010]本系统在变电站出现汛情时，能够及时自动报警、启动水栗排水并通知变电站值班人员。通过警戒水位传感器、排水水位传感器、紧急水位传感器，采集相应的水位信号，经信号采集器处理后，通过PLC控制单元实现总动排水控制，及远程报警功能。该系统可以实现当前水位检测、水位指示、自动排水、自动报警功能，具有操作方便、实用性强、动作可靠、反应灵敏等特点，完全能够满足无人值守变电站在夏季汛期的防汛防洪需要。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的系统组成结构示意图。
[0012]图2是本发明的传感器排水水栗在集水池中安装位置示意图。
[0013]图3是信号采集器的结构框图。
[0014]图4是信号接入单元原理图。
[0015]图5是信号变换单元原理图。
[0016]图6是隔离放大单元原理图。
[0017]图7是嵌入式微电脑结构图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0019]见图1-图2所示，本发明是基于全球移动通信系统GPRS系统的通用无线分组业务，以封包式来传输移动数据业务，提供端到端的、广域的无线IP连接技术的变电站防汛防洪自动报警排水装置，该装置以可编程逻辑控制器PLC为核心控制器件，按照使用功能由GPRS网络单元、PLC控制单元、信号采集器、显示单元、排水装置单元四个部分组成。
[0020]GPRS网络单元包括报警控制中心、调制调节器、值班人员手机、GPRS网络单元、GPRS无线通讯模块A，GPRS网络单元采用分组交换技术，高效传输高速或低速数据和信令，提供了与现有数据网的无缝连接；单元内采用RS485总线接口，+5?26V宽范围电压供电，通过串口电缆将报警控制中心、调制调节器、值班人员手机、GPRS网络单元、GPRS无线通讯模块A连接后，可以配置单元的工作模式、短信接收号码、波特率，并支持透明和命令两种工作模式，透明工作模式是群发短信功能，命令工作模式是一对一发送短信；报警控制中心采用透明工作模式，设置有声光报警装置，还可预设最多5位变电站值班人员手机3号码，当信号采集器检测到报警信号时，PLC控制单元启动短信发送功能通过GPRS无线通讯模块B和GPRS无线通讯模块A向值班人员手机发送报警短信，并通过调制调节器向报警控制中心发送报警信号。
[0021]核心控制器件PLC选用西门子S7-200系列的222CN AC/DC/RELAY，有8路数字量输入用于连接信号采集器、6路继电器输出用于连接排水装置单元，1个RS485通信接口用于连接上位机，负载电源模块连接PLC直流输出DC24V电源，电源最大负载能力500Ma，PLC控制单元可以实现信号采集器水位信号的采集与处理，控制显示单元的指示灯显示模块和LCD显示屏的状态、数字显示，接收和执行上位机发出的指令，控制排水装置单元的中间继电器、排水水栗启动和停止，同时可以控制GPRS无线通讯模块B和A向GPRS网络单元发射报警信息。
[0022]见图3，信号采集器由信号接入单元、信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑组成，信号接入单元依次与信号变换单元、隔离放大单元和嵌入式微电脑顺序相连，嵌入式微电脑设有现场总线接口与工控机通信，信号接入单元、信号变换单元和隔离放大单元的选通信号均来自嵌入式微电脑；信号采集器采集警戒开关量信号、排水开关量信号、紧急开关量信号。
[0023]见图4，信号接入单元由UIN1、UIN2、UIN3(如CD4051或CC4051)三个单8通道数字控制模拟电子开关组成，接入的信号经选通后由Al、A2、A3三个输出端分别输出，IN11、IN21和IN31为第1路信号输入端，同理，IN18、IN28和IN38为第8路信号输入端。QH为信号接入单元选通信号，低电平为选通状态，D2、D1和D0为输入端选控信号，输入信号为分时按顺序接入。其选通与控制信来自数据采集处理模块的嵌入式微电脑，其信号选通接入后都由A1、A2、和A3输出给信号变換单元。
[0024]见图5，信号变换单元是由电阻R1?R11、阻抗变换器GS1?GS6和电子开关S1?S7组成，由Bl、B2、B3三个输出端分别输出，单元内设有锁存器SC，BX为锁存器SC的选通信号，电子开关S1?S7的状态由锁存器SC输出端D0、D1、D2的状态确定；
[0025]信号变换单元将来自信号接入单元的各种信号转换成标准电压信号。信号变换单元接收信号接入单元输出端Al、A2、和A3端信号，通过信号变换单元的调理转换成规定的输出端B1、B2和B3的输出信号。Vout是外加基准电压，D2、D1及D0是来自数据采集处理模块的嵌入式微电脑的选控信号，以控制输入信号的转换。
[0026]见图6，隔离放大模块由电容隔离组件仏、放大器U2