一种不间断坝顶门机远程安全监控系统的制作方法

本发明涉及安全监控领域，尤其涉及一种不间断坝顶门机远程安全监控系统。

背景技术

坝顶门机是水利设施的重要设备，广泛应用于水库，水电站等大型水利设施，其安全监控是一项非常重要的工作。坝顶门机的一个工作特点在于，间断时间长，因为水利调度的时间特性，坝顶门机在执行完一个任务后，可能会长时间停机，1个月甚至2个月或更长时间没有任务，处于停机状态。停机状态下设备是处于完全断电状态的，现有设备无法自动在停机期对设备状况进行反馈，即使是使用远程安全监控系统，仍需要安排工作人员去将设备处于开机状态才能获得设备状况，此过程不仅仅是拉闸送电派人按开关，在管理上更有一个流程需要走，不能随时开关机查看。更无法反应由于意外在设备停机期间发生的某些变化而导致事故。

目前没有适合坝顶门机使用的停机安全监控系统，是安全生产管理体系的一个未被自动化设备覆盖的区域，目前业内的解决办法是采用人力巡检。主要缺点是耗费人力，逐一排查巡检速度慢，遇紧急情况反应不及时，突发恶劣天气时，例如一旦出现夹轨器或者防风铁楔不到位的情况下，将是重大安全隐患。

类似的技术有远程视频监控和坝顶门机运行安全监控系统。

视频安全监控，其作用主要体现在视频信息，无法获取设备运行信息。

运行安全监控系统可以获取设备信息，但其工作条件是在门机供电，且启动以后。远程管理系统也只能收到设备是否在线的信息，对于设备关闭以后的状态是否一直符合安全规范并无帮助。且目前的安全监控系统均不能远程唤醒，即使给门机供电了，仍需司机上车进行启动才能将参数传递到后台。

例如防风铁楔，长时间停机按要求是要将防风铁楔插入到指定位置的，一旦因为各种意外没有在发生作用的时候到位，遇到7级以上大风，就有可能发生滑车重大事故。因此，需要安全监控系统能在设定的紧急情况下，主动发动报警信息给管理者。在突发状况下，管理者要能快速获得所有设备的关键信息。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种不间断坝顶门机远程安全监控系统，满足信息化，自动化要求日益提高的现代化安全生产管理对安全监控设备的要求，填补水电行业坝顶门机安全监控系统的真空地带，节约人力，提高效率，节约时间，保障安全生产。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种不间断坝顶门机远程安全监控系统，包括

监控终端，用于接收监控主机信号，处理信号数据，根据管理人员操作发出点检需求，使设备返回关键状态；

监控主机，独立于运行安全监控系统外，用于接受监控终端指令以唤醒主机、独立读取门机上安装的传感器数据并将传感器数据回传到管理服务器；

信号采集端，包括相互并联的视频信号采集器、门机主电源供电状态传感器、入侵检测传感器、风速监测传感器、防风铁楔到位传感器和夹轨器到位传感器以及冗余接入口；

供电系统，用于整个监控系统供电，还设置有与被监控设备之间的连接线路；

信号采集端、监控主机和监控终端依次采用信号通讯连接。

作为优选，所述监控主机包括处理器、供电模块、开关量信号输入模块和网络接口。

作为优选，所述门机主电源供电状态传感器和入侵检测传感器监测方式为不间断。

作为优选，所述防风铁楔到位传感器和夹轨器到位传感器监测方式为定期监测或按需监测。

作为优选，所述供电系统包括设置与坝顶的光伏发电系统、与光伏发电系统配合使用的风力发电机组、用于电力存贮的蓄电池组以及可编程控制器，风速检测传感器设置于风力发电机组中；可编程控制器用于控制系统充/放电，监测光伏发电及风力发电功率，根据风力发电功率输出开关量作为防风预警信号。

本发明的相对于现有技术的好处在于：

1、是从安全管理的角度出发，提供在门机主机关机、供电切断的情况下，不间断监控门机系统必要状态的方法，具备低功耗的特点。为达到这一目的，本系统主机采用以下方式节约电力：1)取消模拟量监控，只对必要状态开关量和脉冲形(可视作频繁开关的开关量)传感器进行数据采集；2)采用可唤醒技术，是监控主机在无任务状态下保持休眠，节省电力。

2、本系统包含的两种独有的检测：1)入侵视频检测，承担停机期间，门机敏感区域(主要为驾驶室，少数需求为用户关注的其他位置，可根据实际需求调整安装数量与位置)未经许可的人员入侵检测，防止意外；2)主电源供电检测，防止停机期间，主机意外供电引发安全事故。

3、监控主机可以完成监控及报警任务，又可以在无任务的时候休眠以节约能源，降低发电成本。停机期间，安全监控系统必须具备的三种唤醒方式，网络远程唤醒，报警信号唤醒，定时唤醒。

4、利用风力发电机做大风预警检测，目前的风力发电机满功率发电风力一般在6～7级之间，与门机防风要求警戒线7级大风非常接近，利用可编程发电控制器对风力发电机的发电功率进行检测，发电功率超过警戒线即触发大风状态对监控主机进行唤醒，再通过风速仪采集到的更精确的数据传递到后方提醒大风警报。效益在于无需不间断给风速仪供电来监测风速，节约系统能源，进一步节省系统的发电成本。

附图说明

图1为本发明的实施例中一种不间断坝顶门机远程安全监控系统的构成示意图。

图2为本发明的实施例中一种不间断坝顶门机远程安全监控系统中监控主机的构成示意图。

图3为本发明的实施例中一种不间断坝顶门机远程安全监控系统中供电系统的构成示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明是为解决对坝顶门机停机期间的安全监控需求而设计的安全监控系统，主要包括以下部分：

可编程监控主机，独立于运行安全监控系统外的独立主机，具有低功耗，远程唤醒，及传感器报警唤醒，定时唤醒等功能，接受到远程命令唤醒主机将关键传感器数据回传到远端管理设备，可独立读取门机上安装的传感器数据；无需求时休眠节省电力，供管理人员随时查看，包含以下组成部分：1)处理器；2)供电模块；3)开关量信号输入模块；4)网络接口。

监控方案设计通过与广大实际使用单位长期的合作，交流及实际安全事故案例总结而来，包含五项停机安全监测基本检测及一定的可扩展性，具体设置有如下信号采集端：

门机主电源供电状态传感器，其作用是监测门机是否在未接到调度指令的情况意外供电，可能引发意外，监测方式为不间断；

入侵检测传感器，采用具有入侵检测，报警信号输出功能的摄像头，检测到范围入侵即将报警信号唤醒主机，可通过主机将报警发送到管理服务器，将报警及视频信号发送到指定的管理者终端；

视频信号采用通用摄像头，直接接入网络，监测方式为不间断；

风速监测，风速仪(可与其他系统共用)与风力发电系统结合达到即省电又不间断的监测效果；

防风铁楔到位传感器(可共用)，定期检测或按后台需求；

夹轨器到位传感器(可共用)，定期检测或按后台需求；

还设置有一定冗余接入口可供添加其他管理者希望知道的状态信号。

如图2所示，供电系统用于给整个监控系统供电还设置有与被监控设备之间的连接线路，用于唤醒设备时的临时供电；包括如下结构：

1)光伏发电板，利用坝顶门机的巨大体积，坝顶无遮无挡，受光条件便利，设置光伏发电系统；

2)小型风力发电机组，根据江河水面风力资源较丰富的特点，配合小型风力发电机组，与光伏发电形成互补；

3)可编程控制器，充电控制，控制系统充放电，监测光伏发电及风力发电功率，根据风力发电功率可输出开关量作为防风预警信号；

4)大容量蓄电池组，用于电力存储。

监控终端包括监控软件及管理服务器：接收监控主机报警，处理视频数据，根据管理人员操作发出点检需求，返回关键状态，还可根据设定，决定是否将警报及视频发往管理者个人数据终端(手机，其他办公电脑等)。

通过以上各部分，将坝顶门机停机时按照安规要求必须就位的信息可随时传递给管理人员，监控的安全状态包括但不限于：夹轨器状态，防风铁楔状态，司机室门开关状态，停机期间主电源的通断状态，司机室内人员活动状态，门机停留位置，以及大风报警在主机断电停机期间仍可发送给远端管理人员。

所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。