一种水电站水情可视化监测预警系统的制作方法

1.本实用新型涉及水电站水情监测技术领域，特别是涉及一种水电站水情可视化监测预警系统。


背景技术：

2.汛期洪水入库使库区水位急速上升，并带来大量污染物和泥沙，降低水质质量，水位上升使机组处于高水头、超负荷工作状态，也会增加大坝、挡水闸门、封堵建筑物设备表面水压，长期压力过大会使设备表面破裂；但若直接排水泄洪降低水位，浪费发电水源，极大的影响水电站的利润。为提高发电效率，减小设备表面水压，监测河水水质变化，通常采用水电站水情监测系统，该系统以先进的信息技术手段为支撑，对水电站流域面积内的水情信息进行采集和处理，实现对水电站的闸门等各引水发电系统设备状态运行数据进行采集、对雨量水位进行监测预报、水电站水质和河水含沙量情况进行在线监测；并可根据水电站安全现状、雨量水位预报结果和水质变化动态，提出最优化调度方案，做到既能防汛、又不浪费发电水头，提高发电效率，同时，掌握水质和和水土流失情况，为水电站水情的精细化管理提供了强有力的保障。
3.现有技术存在以下缺陷或问题：
4.现有的水电站水情监测系统结构较复杂，只能监测水电站库区水位变化情况，对水电站上游各支流、电站和流域面积内的雨量水位情况，水质和河水含沙情况，大坝坝体、闸门封堵设备状态等数据无法精准在线监测和预警，同时，缺少pc端和移动端实时联动。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种水电站水情可视化监测预警系统，通过采用上述的监测预警系统能够实现水情信息的实时监测，并能够将监测到的信息技术传递给监测预警单元，通过监测预警单元对数据进行分析，并能够进行超阀值报警；而且能够借助信息记录单元实现信息的记录，并上传至水电站控制室数据库。
6.为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种水电站水情可视化监测预警系统，它包括水情信息单元、监测预警单元、信息记录单元和系统管理单元；所述水情信息单元的输出端与监测预警单元的输入端相连接，所述监测预警单元的输出端与信息记录单元输入端相连接，信息记录单元输出端系统管理单元的输入端相连接。
7.所述水情信息单元包括雨量水位监测模块、水质在线监测模块、设备状态监测模块和数据转换器；所述雨量水位监测模块、水质在线监测模块和设备状态监测模块的输出端与数据转换器输入端相连接。
8.所述监测预警单元包括数据采集存储模块、数据分析反馈模块和超阈值报警模块；所述数据采集存储模块输出端与数据分析反馈模块输入端相连接，数据分析反馈模块输出端和超阈值报警模块输入端相连接。
9.所述信息记录单元包括日志报告记录模块和数据存储导出模块；所述日志报告记
录模块输出端与数据存储导出模块输入端相连接。
10.所述监测预警单元的超阈值报警模块的输出端以及信息记录模块的输出端都分别与系统管理单元的输入端相连接，并将信息传输至系统管理单元。
11.所述系统管理单元包括pc端与移动端，并通过5g网络互通；用户通过登录系统管理单元对监测数据和日志报告信息进行综合管理，并能够随时随地进行操作。
12.本实用新型有如下有益效果：
13.本实用新型所述系统通过设置水情信息单元、监测预警单元、信息记录单元和系统管理单元；用户通过pc端或移动端登录水电站水情可视化监测预警系统：水情信息单元内的雨量水位监测模块实时监测上游各支流、电站及流域面积内的水位和雨量信息，通过上游支流和上游电站的水位雨量信息判断主河道的水量变化，进而判断本水电站入库的水量；水质在线监测模块实时监测河水ph值、氨氮、泥沙含量等水质参数，准确地掌握水质信息，在开发利用水资源时，也要保护水资源；设备状态监测单元对水电站大坝坝体、闸门、封堵建筑物等设备运行安全进行监测；上述所监测到的数据通过数据转换器将水情动态变化数据传输至监测预警单元内的数据采集存储模块，采集到的数据传输至数据分析反馈模块，对数据进行分析，若采集到的数据正常，将数据传输至信息记录单元内，进而可更新水情记录数据库内的数据，若采集到的数据不正常，超阈值报警模块响应处置，警报装置动作，告知用户，用户采取措施处理后，警报解除，最后通过信息记录分析单元，将水情数据、处理措施、监测情况记录保存，上传至水电站控制室数据库。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
15.图1是本实用新型的系统图。
16.图中：1-水情信息单元；11-雨量水位监测模块；12-水质在线监测模块；13-设备状态监测模块；14-数据转换器；2-监测预警单元；21-数据采集存储模块；22-数据分析反馈模块；23-超阈值报警模块；3-信息记录单元；31-日志报告记录模块；33-数据存储导出模块；4-系统管理单元。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
18.如图1所示，一种水电站水情可视化监测预警系统，它包括水情信息单元1、监测预警单元2、信息记录单元3和系统管理单元4；所述水情信息单元1的输出端与监测预警单元2的输入端相连接，所述监测预警单元2的输出端与信息记录单元3输入端相连接，信息记录单元3输出端系统管理单元4的输入端相连接。通过采用上述的监测预警系统能够实现水情信息的实时监测，并能够将监测到的信息技术传递给监测预警单元，通过监测预警单元对数据进行分析，并能够进行超阀值报警；而且能够借助信息记录单元实现信息的记录，并上传至水电站控制室数据库。
19.进一步的，所述水情信息单元1包括雨量水位监测模块11、水质在线监测模块12、设备状态监测模块13和数据转换器14；所述雨量水位监测模块11、水质在线监测模块12和设备状态监测模块13的输出端与数据转换器14输入端相连接。通过上述的水情信息单元1
主要是为了实现水情的自动监测。其中，所述雨量水位监测模块11主要用于实时监测上游各支流、电站及流域面积内的水位和雨量信息，通过上游支流和上游电站的水位雨量信息判断主河道的水量变化，进而判断本水电站入库的水量；其中所述雨量水位监测模块11采用水位传感器和雨量传感器。通过上述的水质在线监测模块12主要用于实时监测河水ph值、氨氮、泥沙含量等水质参数，准确地掌握水质信息，在开发利用水资源时，也要保护水资源。而且，所述水质在线监测模块12包括ph值检测传感器、氨氮量传感器和泥沙传感器，通过上述不同种类传感器实现相应的水质检测。通过上述的设备状态监测模块13主要用于对水电设站大坝坝体、闸门、封堵建筑物等设备运行安全进行监测。通过将相应设备上的监测系统和传感器连接到上述的设备状态监测模块13来实现。通过上述的数据转换器14能够对所监测到的数据进行转换。进而便于后续对数据进行有效的分析。
20.进一步的，所述监测预警单元2包括数据采集存储模块21、数据分析反馈模块22和超阈值报警模块23；所述数据采集存储模块21输出端与数据分析反馈模块22输入端相连接，数据分析反馈模块22输出端和超阈值报警模块23输入端相连接。通过上述的监测预警单元2接收来自水情信息单元1的数据转换器14所发送的数据，并将水情动态变化数据传输至监测预警单元内的数据采集存储模块，采集到的数据传输至数据分析反馈模块，对数据进行分析，若采集到的数据正常，将数据传输至信息记录单元内，进而可更新水情记录数据库内的数据，若采集到的数据不正常，超阈值报警模块响应处置，警报装置动作，告知用户，用户采取措施处理后，警报解除。
21.进一步的，所述信息记录单元3包括日志报告记录模块31和数据存储导出模块32；所述日志报告记录模块31输出端与数据存储导出模块32输入端相连接。通过上述的信息记录单元3主要将水情数据、处理措施、监测情况记录保存，上传至水电站控制室数据库。
22.进一步的，所述监测预警单元2的超阈值报警模块23的输出端以及信息记录模块3的输出端都分别与系统管理单元4的输入端相连接，并将信息传输至系统管理单元4。通过上述的超阈值报警模块23用于将采集到的数据与系统预设值进行对比，并当在数据超过设定值后进行报警，进而保证系统的安全运行。
23.进一步的，所述系统管理单元4包括pc端与移动端，并通过5g网络互通；用户通过登录系统管理单元4对监测数据和日志报告信息进行综合管理，并能够随时随地进行操作。通过上述的系统管理单元4能够方便对系统进行管理，进而增强了其使用的灵和性。
24.本实用新型的工作过程和原理：
25.系统具体运行过程中，首先，通过雨量水位监测模块11、水质在线监测模块12、设备状态监测模块13的输出端和数据转化器14输入端相连，使监测水电站流域面积内的雨量水位、河水含沙量与水质、闸门设备状态等动态数据导入数据转换器14内；
26.再通过数据转换器14将数据传输给监测预警单元2，通过监测预警单元2可以对水情变化是否超预设限值进行判断，通过将水情信息单元1内监测到的实时水情数据导入数据采集存储模块21内，数据分析反馈模块22对数据采集存储模块21内的数据进行智能化分析并与预设限值进行比较，若实时监测数据超预设限值，由数据分析反馈模块22反馈给超阈值报警模块23，超阈值报警模块23动作响应；
27.所有数据通过信息记录单元3对每天监测数据进行分析绘制出图表，形成日报，并对每天水情监测信息、水位水质参数及处理过程进行记录保存，用户可以随时对监测信息
进行增、删、改、查、导出等基本操作；
28.再有系统管理单元4对监测数据、监测点、管理员等信息进行综合管理设置，可随时查询实时数据、历史数据及日志，系统管理pc端与移动端通过5g网络互通，可以通过登录移动端对随时随地对该系统进行管理，同时，对系统监测到的数据超限、设备非法打开、移动或故障、电压过低时自动报警并投送至管理平台告知用户。