一种水利发电站监控系统及控制方法与流程

本发明属于水利监控设备，具体地说，涉及一种水利发电站监控系统及控制方法。

背景技术：

1、水电发电站，全称水力发电厂，是把水的位能和动能转换成电能的工厂。它的基本生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

2、水位观测内容包括河床变化、流势、流向、分洪、冰情、水生植物、波浪、风向、风力、水面起伏度、水温和影响水位变化的其他因素。

3、现有的监控系统的监测设备相互独立，通过不同的设备如水位尺、流量计、风速仪等等装置分别监测水利相关因素的数值，并上传至终端进行数据统计与分析。各个监控设备独立设置在支架上，整体结构较为复杂，无法在一款设备中实现多个功能的转换或者集成。

4、有鉴于此特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种水利发电站监控系统，通过设置具有第一连接部和第二连接部的安装腔，随着叶轮上下移动分别与第一连接部和第二连接部进行连接，从而该系统可以根据水位的高低实现对风力以及水流的变换式监测，根据水位的变化转化更加具有监测意义的工作模式，监测更加智能化。

2、本发明的另一个目的在于，提供了一种控制方法。

3、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：提供一种水利发电站监控系统，包括，外壳，内部具有安装腔，安装腔上下相对的侧壁上分别设置有第一连接部和第二连接部；叶轮，可上下移动地转动设置于安装腔中；

4、第一状态下，叶轮与第二连接部进行连接，用于对风流量监测组件进行触发；

5、第二状态下，在水的浮力作用，叶轮上移、并与第一连接部进行连接，实现第一状态向第二状态的转换，用于对水流量监测组件进行触发。

6、进一步地，叶轮的上下端分别同轴设置有第一转轴和第二转轴；

7、第一转轴与第一连接部键连接；第二转轴与第二连接部转动连接。

8、进一步地，安装腔中设置有水流流量计，第一连接部上设置有导通水流流量计电路的第一触发部；

9、第一转轴的外周壁等间距设置有多个插键；第一连接部上设置有多个与插键相匹配的键槽，第一触发部设置于键槽中。

10、进一步地，叶轮上设置有沿着轴向方向贯穿的第一通孔，第一连接部设置有沿着其轴向方向贯穿的第二通孔，第一通孔、第二通孔与水流流量计的进水端连通、形成流水通道。

11、进一步地，安装腔的内壁设置有至少一个报警器复位开关，第一连接部上设置有离心装置，用于在第一连接部高速转动过程中，接触报警器复位开关进行报警。

12、进一步地，离心装置包括，

13、固定环，固定套设于第一连接部的外周壁上；

14、至少一个伸缩套筒，铰接于固定环的外周壁上，伸缩套筒的内部通过弹性件连接有伸缩杆；

15、优选地，伸缩杆的自由端设置有圆角结构或者连接有球状结构；

16、更优选地，弹性件采用伸缩弹簧。

17、进一步地，安装腔中设置有用于检测转速的第一计数器，第二连接部设置有导通第一计数器的第二触发部；

18、第二连接部设置有导向槽，第二转轴与导向槽转动连接，第二触发部设置于导向槽上。

19、进一步地，导向槽自上而下向第二连接部的轴线逐渐靠近的平滑过渡；

20、第二转轴的自由端设置有圆角结构，至少与导向槽的第二触发部接触；

21、优选地，第二转轴的自由端的外周壁设置为向其轴线方向逐渐倾斜。

22、进一步地，安装腔的底部设置有第三通孔，第二转轴的自由端设置有浮杆，浮杆穿过第三通孔设置；

23、优选地，浮杆的长度大于等于插键插入键槽的深度。

24、本发明还提供了一种控制方法，包括在安装腔中设置第二计数器，第二计数器与水流流量计电性连接，以及应用于上述任一所述的水利发电站监控系统，具体包括以下步骤：

25、获取第二计数器的第一数值m1以及水流流量计的第二数值m2；

26、将第一数值m1与第二数值m2作差并得到两者的绝对值m，判断绝对值m是否大于等于预设差值δ，若是，则说明该监控系统转动出现故障、并通过报警器进行报警。

27、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

28、(1)本发明通过设置具有第一连接部和第二连接部的安装腔，随着叶轮上下移动分别与第一连接部和第二连接部进行连接，从而该系统可以根据水位的高低实现对风力以及水流的变换式监测，根据水位的变化转化更加具有监测意义的工作模式，监测更加智能化。

29、(2)本发明通过叶轮的上下端的第一转轴与第一连接部键连接；第二转轴与第二连接部转动连接，件进行水流量的监测。由于风力的作用下，叶轮进行转动、并触发风流量监测组件进行风力监测；当水位没过该监控系统时，则叶轮上的第一转轴与第一连接部进行花键连接的方式实现状态的切换，从而触发水流量监测组件进行水流量的监测，在该监控系统中，在该监控系统中，利用水位的高低变化，从而可以进行风流量和水流量的监测状态的切换，一物两用，结构简单巧妙。

30、(3)本发明通过在安装腔的内壁设置有至少一个报警器复位开关，第一连接部上设置有离心装置，当离心装置的弹性部位能够在转动过程中与报警器复位开关进行接触时，则可以说明水流的湍急程度较高，可能超过预设的阈值程度。此时，进行报警并提示技术人员和相关监控人员，需要对水电站中的闸门进行泄洪等方式的措施应对，避免事故的发生。

31、(4)本发明通过在第二连接部中设置有导向槽，其自上而下向第二连接部的轴线逐渐靠近的平滑过渡，第二转轴的自由端的外周壁设置为向其轴线方向逐渐倾斜，由于导向槽的倾斜设置，则第二转轴可以逐渐向两者的共同的轴心方向移动，进而可以保证在下降完成后，叶轮的第二转轴的轴心可以刚好与导向槽的槽心处于同一竖直线上，从而保证叶轮转动的顺畅性，进而保证对风力监测的数据的精确性。

32、(5)本发明通过在安装腔中设置第二计数器，第二计数器与水流流量计电性连接，分别获取第二计数器以及水流流量计的监测值m1和m2，实时对两者的监测值进行作差处理，得到绝对值m，判断该绝对值m是否大于等于预设差值δ，若出现不低于预设差值δ的情况，说明监控系统中叶轮的转动出现故障或者水流流量计出现被堵塞或者其他情况影响其正常的运行，及时通过预设的报警器向工作人员进行报警，从而对该监控系统进行拆卸维修，以保证时时刻刻该监控系统反馈的数据的真实性、准确性。

33、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种水利发电站监控系统，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：叶轮(2)的上下端分别同轴设置有第一转轴(21)和第二转轴(22)；

3.根据权利要求2所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：叶轮(2)上设置有沿着轴向方向贯穿的第一通孔(212)，第一连接部(111)设置有沿着其轴向方向贯穿的第二通孔(1111)，第一通孔(212)、第二通孔(1111)与水流流量计(4)的进水端连通、形成流水通道。

5.根据权利要求4所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：安装腔(13)的内壁设置有至少一个报警器复位开关(16)，第一连接部(111)上设置有离心装置(5)，用于在第一连接部(111)高速转动过程中，接触报警器复位开关(16)进行报警。

6.根据权利要求5所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：离心装置(5)包括，

7.根据权利要求2-6任一所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：导向槽(1121)自上而下向第二连接部(112)的轴线逐渐靠近的平滑过渡；

9.根据权利要求8所述的一种水利发电站监控系统，其特征在于：安装腔(13)的底部设置有第三通孔，第二转轴(22)的自由端设置有浮杆(3)，浮杆(3)穿过第三通孔设置；

10.一种控制方法，其特征在于：包括在安装腔(13)中设置第二计数器，第二计数器与水流流量计(4)电性连接，以及应用于上述权利1-9任一所述的水质发电站监控系统，具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种水利发电站监控系统及控制方法，包括，外壳，内部具有安装腔，安装腔上下相对的侧壁上分别设置有第一连接部和第二连接部；叶轮，可上下移动地转动设置于安装腔中；第一状态下，叶轮与第二连接部进行连接，用于对风流量监测组件进行触发；第二状态下，在水的浮力作用，叶轮上移、并与第一连接部进行连接，实现第一状态向第二状态的转换，用于对水流量监测组件进行触发。本发明通过设置具有第一连接部和第二连接部的安装腔，随着叶轮上下移动分别与第一连接部和第二连接部进行连接，从而该系统可以根据水位的高低实现对风力以及水流的变换式监测，根据水位的变化转化更加具有监测意义的工作模式，监测更加智能化。

技术研发人员：吴石国,赵纯义,唐勇,王辉,徐磊,唐臣
受保护的技术使用者：湖南省双牌水力发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15