一种大坝自动监控及预警系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大坝自动监控及预警系统，包括栅前超声波水位传感器和栅后超声波水位传感器；所述支撑板固定设置在模拟箱的中间位置，并且支撑板的一侧面与模拟箱的一侧壁固定连接；上水箱设置在支撑板的一侧，拦污栅工作模拟系统包括清污链条和拦污栅，清污链条通过齿轮杆与拦污栅连接；在拦污栅工作模拟系统的两侧分别设置有栅前超声波水位传感器和栅后超声波水位传感器；水轮机箱位于过水空隙的出水口下游；水轮机叶轮设置在过水渠道内；所述下水箱模拟箱的下游。提高电站运行的安全性和运行效率；减小人工投入，通过本套设备的实际运行，可将信号传递至远程控制室进行实时监测，工作人员可以在室内便可了解到拦污栅处的情况。
【专利说明】
一种大坝自动监控及预警系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及大坝监控预警模型设备技术领域，具体为一种大坝自动监控及预警系统。
【背景技术】
[0002]中国的水电装机已逾I亿千瓦，成为名副其实的世界水电第一大国，到2020年水电装机将达2.5亿KW，目前我国的水电站大坝多数坐落在经济发达人口密集的安全敏感地区，因此为了及时掌握大坝的安全状况，消除安全隐患，降低安全风险与可能的灾害损失，越来越多的水电站建立大坝安全监测自动化系统。
[0003]目前，进水口由于清污不及时，使拦污栅前后水压差大大超过设计标准。汛期的停机清污和拦污栅的安全运行成为汛期发电时的一个问题。拦污栅严重阻塞的后，栅前的杂物阻塞会在短时间内增加拦污栅前后的水位差，随着过栅水流压差的逐步增大，水流对拦污栅的作用力越来越大，严重的会发生栅体结构变形以致破坏。拦污栅的阻塞变形使过流水量突然急剧减少，长期处于不利工况运行，会引起汽蚀、机组振动、被迫停机等。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种大坝自动监控及预警系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种大坝自动监控及预警系统，包括栅前超声波水位传感器、栅后超声波水位传感器、清污链条、拦污栅、上水箱、支撑板、水轮机箱、过水渠道、水轮机叶轮、下水箱和模拟箱;所述支撑板固定设置在模拟箱的中间位置，并且支撑板的一侧面与模拟箱的一侧壁固定连接，在支撑板与模拟箱的另一侧壁之间设有过水空隙;所述上水箱设置在支撑板的一侧，并且位于模拟箱的上游，在所述过水空隙一侧设置有拦污栅工作模拟系统，所述拦污栅工作模拟系统包括清污链条和拦污栅;所述清污链条通过齿轮杆与拦污栅连接;在拦污栅工作模拟系统的两侧分别设置有栅前超声波水位传感器和栅后超声波水位传感器;所述栅前超声波水位传感器和栅后超声波水位传感器均通过一个支架与模拟箱的底面固定连接，且栅后超声波水位传感器的支架和拦污栅工作模拟系统设置在所述过水空隙内；所述水轮机箱位于过水空隙的出水口下游，且水轮机箱通过转子与水轮机叶轮转动连接;所述水轮机叶轮设置在过水渠道内；所述下水箱模拟箱的下游。
[0006]进一步，所述拦污栅与栅前超声波水位传感器的支架、栅后超声波水位传感器的支架对应平行设置，并且栅前超声波水位传感器和栅后超声波水位传感器均位于支架上侧边的中间位置。
[0007]进一步，所述下水箱与上水箱之间设有循环水栗。
[0008]进一步，所述前超声波水位传感器、栅后超声波水位传感器与外置上位机PC机、单片机模块、LED指示灯模块、蜂鸣器报警模块、液晶显示屏模块和串口模块组成智能运行系统。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:通过水位传分别接受栅前、栅后两路液位传感器送来的模拟信号实时监测各项数值，实现系统对数据的计算和传输，当实际监测到的数值高于拦污栅设定的安全荷载和正常水位差时，清污机将启动清污，提高电站运行的安全性和运行效率;减小人工投入，通过本套设备的实际运行，可将信号传递至远程控制室进行实时监测，工作人员可以在室内便可了解到拦污栅处的情况，大大减小了人工工作量。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的整体结构不意图；
[0011]图2为本实用新型的立体结构示意图；
[0012]图3为本实用新型的清污链条和拦污栅的结构示意图；
[0013]图4为本实用新型的原理框图；
[0014]图中:1-栅前超声波水位传感器、2-栅后超声波水位传感器、3-清污链条、4-拦污栅、5-上水箱、6-支撑板、7-水轮机箱、8-过水渠道、9-水轮机叶轮、I O-下水箱、11 -模拟箱。
【具体实施方式】
[0015]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。
[0016]请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例:一种大坝自动监控及预警系统，包括栅前超声波水位传感器1、栅后超声波水位传感器2、清污链条3、拦污栅4、上水箱5、支撑板6、水轮机箱7、过水渠道8、水轮机叶轮9、下水箱10和模拟箱11;所述支撑板6固定设置在模拟箱11的中间位置，并且支撑板6的一侧面与模拟箱11的一侧壁固定连接，在支撑板6与模拟箱11的另一侧壁之间设有过水空隙；所述上水箱5设置在支撑板6的一侧，并且位于模拟箱11的上游，在所述过水空隙一侧设置有拦污栅工作模拟系统，所述拦污栅工作模拟系统包括清污链条3和拦污栅4;所述清污链条3通过齿轮杆与拦污栅4连接;在拦污栅工作模拟系统的两侧分别设置有栅前超声波水位传感器I和栅后超声波水位传感器2;所述栅前超声波水位传感器I和栅后超声波水位传感器2均通过一个支架与模拟箱11的底面固定连接，且栅后超声波水位传感器2的支架和拦污栅工作模拟系统设置在所述过水空隙内；所述水轮机箱7位于过水空隙的出水口下游，且水轮机箱7通过转子与水轮机叶轮9转动连接;所述水轮机叶轮9设置在过水渠道8内；所述下水箱10模拟箱11的下游。
[0017]作为本实用新型的优化技术方案:所述拦污栅4与栅前超声波水位传感器I的支架、栅后超声波水位传感器2的支架对应平行设置，并且栅前超声波水位传感器I和栅后超声波水位传感器2均位于支架上侧边的中间位置。
[0018]作为本实用新型的优化技术方案:所述下水箱10与上水箱5之间设有循环水栗。
[0019]作为本实用新型的优化技术方案:所述前超声波水位传感器1、栅后超声波水位传感器2与外置上位机PC机、单片机模块、LED指示灯模块、蜂鸣器报警模块、液晶显示屏模块和串口模块组成智能运行系统。
[0020]具体使用方式:本实用新型工作中，拦污栅工作模拟系统模拟了进水口拦污栅4在有污和无污的条件下栅前后水位变化，该部分由拦污栅4、清污链条3、清污机、进水结构和出水结构组成。
[0021 ]水轮机箱7位于拦污栅4出水口下游，上下水箱存在压差，上水箱5水流依靠压力带动水轮机叶轮9转动，发电机工作发电，供给测试指示灯。
[0022]智能运行系统由前超声波水位传感器1、栅后超声波水位传感器2、上位机PC机、单片机模块、LED指示灯模块、蜂鸣器报警模块、液晶显示屏模块和串口模块组;水循环系统由接220V电压循环水栗从下水箱向上水箱抽水完成。
[0023]模拟箱11以亚克力玻璃板为材料，设计了上下两个水箱，模拟实际河流、水库和渠道的上下游环境，通过循环水栗实现上下水箱的水循环效果;模拟箱11两旁设四面支承板，承受上水箱5和拦污栅4结构体的重量。当拦污栅4前有大量污物集聚时，挡水面积增大，过栅水流减少，栅前后水位差增加，此时如果水位差值超过系统设定安全值时，将发出警报和命令清污。
[0024]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
【主权项】
1.一种大坝自动监控及预警系统，包括栅前超声波水位传感器(I)、栅后超声波水位传感器(2)、清污链条(3)、拦污栅(4)、上水箱(5)、支撑板(6)、水轮机箱(7)、过水渠道(8)、水轮机叶轮(9)、下水箱(10)和模拟箱(11);其特征是:所述支撑板(6)固定设置在模拟箱(11)的中间位置，并且支撑板(6)的一侧面与模拟箱(11)的一侧壁固定连接，在支撑板(6)与模拟箱(11)的另一侧壁之间设有过水空隙； 所述上水箱(5)设置在支撑板(6)的一侧，并且位于模拟箱(11)的上游，在所述过水空隙的一侧设置有拦污栅工作模拟系统，所述拦污栅工作模拟系统包括清污链条(3)和拦污栅(4);所述清污链条(3)通过齿轮杆与拦污栅(4)连接;在拦污栅工作模拟系统的两侧分别设置有栅前超声波水位传感器(I)和栅后超声波水位传感器(2);所述栅前超声波水位传感器(I)和栅后超声波水位传感器(2)均通过一个支架与模拟箱(11)的底面固定连接，且栅后超声波水位传感器(2)的支架和拦污栅工作模拟系统设置在所述过水空隙内；所述水轮机箱(7)位于过水空隙的出水口下游，且水轮机箱(7)通过转子与水轮机叶轮(9)转动连接;所述水轮机叶轮(9)设置在过水渠道(8)内；所述下水箱(10)模拟箱(11)的下游。2.根据权利要求1所述的一种大坝自动监控及预警系统，其特征是:所述拦污栅(4)与栅前超声波水位传感器(I)的支架、栅后超声波水位传感器(2)的支架对应平行设置，并且栅前超声波水位传感器(I)和栅后超声波水位传感器(2)均位于支架上侧边的中间位置。3.根据权利要求1所述的一种大坝自动监控及预警系统，其特征是:所述下水箱(10)与上水箱(5)之间设有循环水栗。4.根据权利要求1所述的一种大坝自动监控及预警系统，其特征是:所述前超声波水位传感器(I)、栅后超声波水位传感器(2)与外置上位机PC机、单片机模块、LED指示灯模块、蜂鸣器报警模块、液晶显示屏模块和串口模块组成智能运行系统。
【文档编号】G05D9/12GK205485652SQ201620208138
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】王岩, 董博威, 候宝金, 朱杰, 王叶, 张加旭
【申请人】王岩