用于水力发电站的渠道监控系统及方法
【专利摘要】本发明公开了用于水力发电站的渠道监控系统及方法，包括监控中心和至少两个测量系统，所述的测量系统包括流量传感器、供电电源和数据传输单元，所述的流量传感器的输出连接到数据传输单元，供电电源为整个测量系统提供电能，所述的数据传输单元包括通讯协议模块和天线，通讯协议模块将流量传感器输出的电气信号转换为电磁波信号，并通过天线传输到监控中心，所述的监控中心包括数据接收单元、处理器、存储器和显示器，所述的数据接收单元、存储器和显示器都连接到处理器上。本发明的有益效果：本装置监控渠道中各个点的流量，当两点流量出现偏差高处设定范围时，即表明两点之间可能出现的垮塌，工作人员可快速去查看处理，避免了一些事故的发生。
【专利说明】用于水力发电站的渠道监控系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种渠道监控装置，特别是涉及到用于水力发电站的渠道监控系统及方法。
【背景技术】
[0002]水利发电站是利用流水所蕴藏的能量生产电能的过程叫做水力发电。水力是无污染的可再生能源，用水力资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石油等矿物燃料。水力资源成本比较低，水电站设备使用寿命也比较长。在一个典型的水力发电站中，水库中的水经泵压流进水力涡轮机，使涡轮机转动，涡轮机再带动发电机来发电。
[0003]目前水力发电站由于水工建筑物尤其是渠道受到各种自然灾害频繁，在针对渠道垮塌、漫渠等监测手段只能靠人工巡视才能知晓，在这期间可能出现一些难以估量事故。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供了用于水力发电站的渠道监控系统及方法，解决现有水力发电站的渠道因自然灾害出现垮塌，而工作人员又难以速度知晓，即会导致发生难以估量事故的缺陷。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:用于水力发电站的渠道监控系统，包括监控中心和至少两个测量系统，所述的测量系统包括流量传感器、供电电源和数据传输单元，所述的流量传感器的输出连接到数据传输单元，供电电源为整个测量系统提供电能，所述的数据传输单元包括通讯协议模块和天线，通讯协议模块将流量传感器输出的电气信号转换为电磁波信号，并通过天线传输到监控中心，所述的监控中心包括数据接收单元、处理器、存储器和显示器，所述的数据接收单元、存储器和显示器都连接到处理器上。测量系统用于测量监控点的水流量，然后将数据传送到监控中心，而采用两个以上的测量系统，是因为测量渠道是否垮塌，需要测量其两端的水流量，渠道垮塌后，这点的水流量即出现了变化，所以将两端水流量进行比较，即可得到该段渠道是否安全。
[0006]进一步，所述的供电电源包括蓄电池和太阳能电池板，所述的太阳能电池板的输出连接到蓄电池，蓄电池即为测量系统提供电能，发电站的渠道都在野外，如果采用电池，工作人员就需要经常去更换电池，很麻烦，采用太阳能电池板供电，很方便。
[0007]进一步，上述的流量传感器和数据传输单元之间设置有一个编码器，用于将流量传感器输出的数据进行编码，便于数据发送。
[0008]进一步，上述的数据接收单元和处理器之间设置有一个解码器，用于将接收的数据进行解码。
[0009]进一步，上述的监控中心还包括一个声光报警器，所述的声光报警器连接到处理器上，用于对工作人员进行提醒。
[0010]用于水力发电站的渠道监控方法，包括以下步骤:
(I)在渠道的各个测量点设置流量传感器，每个流量传感器都设有对应的编号，流量传感器的编号按上下游位置顺序编排；
(2)流量传感器不断的对渠道中水流量进行测量，其测量得到数据，会插上自己的编号然后通过数据传输单元发送到远端的监控中心；
(3)监控中心的处理器接受到流量传感器的测量数据后，根据流量传感器的编号对存储器中数据进行对应的修改，并将这些数据显示到显示器上；
(4)处理器还将流量传感器发送的数据进行比较，如流量传感器编号按从上游到下游依次排列为编号1、编号2、…、编号N-1、编号N，数据比较的方法是:编号I传送的数据与后续编号2、…、编号N-1、编号N的传送数据进行一一比较；编号2传送的数据与后续编号
3、…、编号N-1、编号N的传送数据进行比较；编号3传送的数据与后续编号4、…、编号N-1、编号N的传送数据进行一一比较；依此类推，比较方法是将小编号的流量传感器测量数据减去大编号的流量传感器得到一个数值，当该数值超出设定范围时，则处理器启动声光报警器进行报警，工作人员查看该大编号的流量传感器的位置，然后感到现场进行处理。设定范围为工作人员进行设定，比较的数据超出设定范围标明，大编号流量传感器与上一编号流量传感器之间可能存在垮塌现象，工作人员能够迅速赶去查看，即避免了一些难以估量的事故。
[0011]本发明的有益效果是:本装置监控渠道中各个点的流量，当两点流量出现偏差高处设定范围时，即表明两点之间可能出现的垮塌，工作人员可快速去查看处理，避免了一些事故的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例:
【实施例1】
如图1所示，用于水力发电站的渠道监控系统，包括监控中心和至少两个测量系统，所述的测量系统包括流量传感器、供电电源和数据传输单元，所述的流量传感器的输出连接到数据传输单元，供电电源为整个测量系统提供电能，所述的数据传输单元包括通讯协议模块和天线，通讯协议模块将流量传感器输出的电气信号转换为电磁波信号，并通过天线传输到监控中心，所述的监控中心包括数据接收单元、处理器、存储器和显示器，所述的数据接收单元、存储器和显示器都连接到处理器上。测量系统用于测量监控点的水流量，然后将数据传送到监控中心，而采用两个以上的测量系统，是因为测量渠道是否垮塌，需要测量其两端的水流量，渠道垮塌后，这点的水流量即出现了变化，所以将两端水流量进行比较，即可得到该段渠道是否安全。
[0014]本实施例中，通讯协议模块采用型号为SBS400的信号转换模块；数据接收单元采用型号为ZX7M-eCom AK的芯片，具有体积小重量轻的优点；处理器采用型号为ARMl 136JF-S 的芯片。
[0015]本实施例的流量传感器采用超声波流量传感器，具有很好的探测效果。
[0016]上述的流量传感器和数据传输单元之间设置有一个编码器，用于将流量传感器输出的数据进行编码，便于数据发送。
[0017]上述的数据接收单元和处理器之间设置有一个解码器，用于将接收的数据进行解码。
[0018]上述的监控中心还包括一个声光报警器，所述的声光报警器连接到处理器上，用于对工作人员进行提醒。
[0019]用于水力发电站的渠道监控方法，包括以下步骤:
(1)在渠道的各个测量点设置流量传感器，每个流量传感器都设有对应的编号，流量传感器的编号按上下游位置顺序编排；
(2)流量传感器不断的对渠道中水流量进行测量，其测量得到数据，会插上自己的编号然后通过数据传输单元发送到远端的监控中心；
(3)监控中心的处理器接受到流量传感器的测量数据后，根据流量传感器的编号对存储器中数据进行对应的修改，并将这些数据显示到显示器上；
(4)处理器还将流量传感器发送的数据进行比较，如流量传感器编号按从上游到下游依次排列为编号1、编号2、…、编号N-1、编号N，数据比较的方法是:编号I传送的数据与后续编号2、…、编号N-1、编号N的传送数据进行一一比较；编号2传送的数据与后续编号
3、…、编号N-1、编号N的传送数据进行比较；编号3传送的数据与后续编号4、…、编号N-1、编号N的传送数据进行一一比较；依此类推，比较方法是将小编号的流量传感器测量数据减去大编号的流量传感器得到一个数值，，当该数值超出设定范围时，则处理器启动声光报警器进行报警，工作人员查看该大编号的流量传感器的位置，然后感到现场进行处理。
[0020]【实施例2】
如图2所示，本实施例的结构与实施例1基本一致，不同之处在于供电电源包括蓄电池和太阳能电池板，所述的太阳能电池板的输出连接到蓄电池，蓄电池即为测量系统提供电能，发电站的渠道都在野外，如果采用电池，工作人员就需要经常去更换电池，很麻烦，采用太阳能电池板供电，很方便。
【权利要求】
1.用于水力发电站的渠道监控系统，其特征在于，包括监控中心和至少两个测量系统，所述的测量系统包括流量传感器、供电电源和数据传输单元，所述的流量传感器的输出连接到数据传输单元，供电电源为整个测量系统提供电能，所述的数据传输单元包括通讯协议模块和天线，通讯协议模块将流量传感器输出的电气信号转换为电磁波信号，并通过天线传输到监控中心，所述的监控中心包括数据接收单元、处理器、存储器和显示器，所述的数据接收单元、存储器和显示器都连接到处理器上。
2.根据权利要求1所述的用于水力发电站的渠道监控系统，其特征在于，所述的供电电源包括蓄电池和太阳能电池板，所述的太阳能电池板的输出连接到蓄电池，蓄电池即为测量系统提供电能。
3.根据权利要求1或2所述的用于水力发电站的渠道监控系统，其特征在于，所述的流量传感器和数据传输单元之间设置有一个编码器。
4.根据权利要求3所述的用于水力发电站的渠道监控系统，其特征在于，所述的数据接收单元和处理器之间设置有一个解码器。
5.根据权利要求1所述的用于水力发电站的渠道监控系统，其特征在于，所述的监控中心还包括一个声光报警器，所述的声光报警器连接到处理器上。
6.用于水力发电站的渠道监控方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在渠道的各个测量点设置流量传感器，每个流量传感器都设有对应的编号，流量传感器的编号按上下游位置顺序编排； (2)流量传感器不断的对渠道中水流量进行测量，其测量得到数据，会插上自己的编号然后通过数据传输单元发送到远端的监控中心； (3)监控中心的处理器接受到流量传感器的测量数据后，根据流量传感器的编号对存储器中数据进行对应的修改，并将这些数据显示到显示器上； (4)处理器还将流量传感器发送的数据进行比较，如流量传感器编号按从上游到下游依次排列为编号1、编号2、…、编号N-1、编号N，数据比较的方法是:编号I传送的数据与后续编号2、…、编号N-1、编号N的传送数据进行一一比较；编号2传送的数据与后续编号.3、…、编号N-1、编号N的传送数据进行 比较；编号3传送的数据与后续编号4、…、编号N-1、编号N的传送数据进行一一比较；依此类推，比较方法是将小编号的流量传感器测量数据减去大编号的流量传感器得到一个数值，当该数值超出设定范围时，则处理器启动声光报警器进行报警，工作人员查看该大编号的流量传感器的位置，然后感到现场进行处理。
【文档编号】G05B19/04GK104238386SQ201310246046
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】尹显宏, 任汝祥, 余树平 申请人:国家电网公司, 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司