水电站监测系统、方法

技术领域

本发明涉及水电站管理技术领域，尤其涉及一种水电站监测系统、方法。

背景技术

随着技术的进步，水电站的自动化程度越来越高，水电站的日常运行维护由多人值守逐步转变为少人、无人值守，因此水电站运行监控系统对水电站安全稳定运行至关重要。

然而，水电站通常坐落于交通不便、人迹稀少的山区，传统的水电站监测系统虽然能获取到监测数据，但是无法有效应对监测过程中的异常情况。

因此，现有技术中在对水电站进行监测的过程中，存在无法有效应对监测过程中的异常情况的问题。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中在对水电站进行监测的过程中，存在的无法有效应对监测过程中的异常情况的问题，有必要提供一种水电站监测系统、方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种水电站监测系统，该系统包括：

数据采集模块，用于获取水电站的待测组件的待检测数据；

数据处理模块，与数据采集模块信号连接，用于根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令；

数据控制模块，分别与数据处理模块和待测组件信号连接，用于根据控制指令对待测组件进行控制；

其中，待测组件包括水电站的轴瓦和发电机组；

待检测数据包括轴瓦的温度数据、发电机组的电流数据和电压数据。

进一步地，数据采集模块包括温度传感器、电流传感器和电压传感器；

其中，温度传感器分别与轴瓦和数据处理模块连接，温度传感器用于获取轴瓦的温度数据，并将温度数据传输至数据处理模块；

电流传感器分别与发电机组和数据处理模块连接，电流传感器用于获取发电机组的电流数据，并将电流数据传输至数据处理模块；

电压传感器分别与发电机组和数据处理模块连接，电压传感器用于获取发电机组的电压数据，并将电压数据传输至数据处理模块。

进一步地，还包括报警模块，报警模块与数据处理模块连接，用于根据控制指令发出对应的报警信号。

为了解决上述问题，本发明提供一种水电站监测方法，包括：

基于数据采集模块获取水电站的待测组件的待检测数据；

基于数据处理模块根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令；

基于数据控制模块根据控制指令对待测组件进行控制；

其中，待测组件包括水电站的轴瓦和发电机组；

待检测数据包括轴瓦的温度数据、发电机组的电流数据和电压数据。

进一步地，预设的评价机制包括预设的评价阈值区间以及对应的评价状态；评价阈值区间包括正常运行区间、低于标准亚正常运行区间、高于标准亚正常运行区间、低于标准异常运行区间和高于标准异常运行区间；评价状态包括正常、低于标准亚正常、高于标准亚正常、低于标准异常和高于标准异常；根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令，包括：

将待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间；

根据符合评价阈值区间确定待检测数据的唯一确定的评价状态；

根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令；

其中，对于任一类型的待检测数据，控制指令与评价状态之间一一对应。

进一步地，将待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间，包括：

设置时间系数；

根据时间系数对待检测数据进行修正，得到目标待检测数据；

将目标待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间。

进一步地，控制指令包括第一类控制指令、第二类控制指令和第三类控制指令；根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令，包括：

当评价状态为正常时，生成第一类控制指令；

当评价状态为低于标准亚正常或高于标准亚正常时，生成第二类控制指令；

当评价状态为低于标准异常或高于标准异常时，生成第三类控制指令；

其中，第一类控制指令为保持当前运行状态；

第二类控制指令包括生成调整动作且保持运行状态；

第三类控制指令包括强制停止运行且发出数据提示。

进一步地，生成调整动作包括升高冷却水温度、降低冷却水温度、减小负载和降低发电机组转速；当评价状态为低于标准亚正常或高于标准亚正常时，生成第二类控制指令，包括：

当温度数据为低于标准亚正常时，生成升高冷却水温度；

当温度数据为高于标准亚正常时，生成降低冷却水温度；

当电流数据为高于标准亚正常时，生成减小负载；

当电压数据为高于标准亚正常时，生成降低发电机组转速；

其中，电流数据和电压数据为低于标准亚正常时，生成第一类控制指令。

进一步地，第三类控制指令包括关闭轴瓦并输出温度数据，关闭发电机组并输出电流数据，以及关闭发电机组并输出电压数据；当评价状态为低于标准异常或高于标准异常时，生成第三类控制指令，包括：

当温度数据为低于标准异常或高于标准异常时，生成关闭轴瓦并输出温度数据；

当电流数据为低于标准异常或高于标准异常时，生成关闭发电机组并输出电流数据；

当电压数据为低于标准异常或高于标准异常时，生成关闭发电机组并输出电压数据。

进一步地，水电站监测方法还包括：

基于报警模块根据控制指令发出对应的报警信号；

其中，报警信号包括报警铃声、报警光信号和报警数字信号中的至少一种。

采用上述技术方案的有益效果是：本发明提供一种水电站监测系统、方法，该系统通过数据采集模块获取水电站的待测组件的待检测数据，由数据处理模块根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令，实现了对待检测数据的初步处理，从而有效识别出水电站的异常情况，并给出对应的控制指令；通过数据控制模块根据控制指令对待测组件进行控制，实现了根据控制指令应对监测过程中的异常情况。

附图说明

图1为本发明提供的水电站监测系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的水电站监测方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的根据评价状态生成对应的控制指令一实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的确定待检测数据的符合评价阈值区间一实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令一实施例的流程示意图；

图6为本发明提供的生成第二类控制指令一实施例的流程示意图；

图7为本发明提供的生成第三类控制指令一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

随着技术的进步，水电站的自动化程度越来越高，水电站的日常运行维护由多人值守逐步转变为少人、无人值守，因此水电站运行监控系统对水电站安全稳定运行至关重要。

然而，水电站通常坐落于交通不便、人迹稀少的山区，传统的水电站监测系统虽然能获取到监测数据，但是无法有效应对监测过程中的异常情况。

因此，现有技术中在对水电站进行监测的过程中，存在无法有效应对监测过程中的异常情况的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种水电站监测系统、方法，以下分别进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明提供的水电站监测系统一实施例的结构示意图，水电站监测系统10包括：

数据采集模块11，用于获取水电站的待测组件的待检测数据；

数据处理模块12，与数据采集模块11信号连接，用于根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令；

数据控制模块13，分别与数据处理模块12和待测组件信号连接，用于根据控制指令对待测组件进行控制；

其中，待测组件包括水电站的轴瓦和发电机组；

待检测数据包括轴瓦的温度数据、发电机组的电流数据和电压数据。

本实施例中，通过数据采集模块11获取水电站的待测组件的待检测数据，由数据处理模块12根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令，实现了对待检测数据的初步处理，从而有效识别出水电站的异常情况，并给出对应的控制指令；通过数据控制模块13根据控制指令对待测组件进行控制，实现了根据控制指令应对监测过程中的异常情况。

需要说明的是，本实施例中，为了简化数据处理，待测组件仅包括水电站的轴瓦和发电机组；待检测数据包括轴瓦的温度数据、发电机组的电流数据和电压数据。

通过将轴瓦和发电机组作为代表进行监测，有效保证了水电站在发电方面的正常运行，另外，通过对于温度、电流和电压进行数据控制，能够代表性地捕获到当前水电站的运行情况，从而进行适应性调整，以应对水电站的异常情况。

在其他实施例中，待测组件和待检测数据还可以根据需要进行适应性调整和修改。

作为优选的实施例，数据采集模块11包括温度传感器、电流传感器和电压传感器；

其中，温度传感器分别与轴瓦和数据处理模块12连接，温度传感器用于获取轴瓦的温度数据，并将温度数据传输至数据处理模块12；

电流传感器分别与发电机组和数据处理模块12连接，电流传感器用于获取发电机组的电流数据，并将电流数据传输至数据处理模块12；

电压传感器分别与发电机组和数据处理模块12连接，电压传感器用于获取发电机组的电压数据，并将电压数据传输至数据处理模块12。

本实施例中，通过对数据采集模块11进行细化，并与对应的待测组件进行适应性连接，从而及时获取到需要的待检测数据。

进一步地，为了便于工作人员及时察觉到异常情况，并进行对应处理，水电站监测系统10还包括报警模块，报警模块与数据处理模块12连接，用于根据控制指令发出对应的报警信号。

本实施例中，通过设置报警模块与数据处理模块12连接，能够在接收到异常数据的控制指令时，还触发报警机制，进而较好地与工作人员进行信息对接，提高水电站监测系统10与人的交互性，保证水电站监测系统10的稳定性。

为了解决上述问题，本发明还提供一种水电站监测方法，如图2所示，图2为本发明提供的水电站监测方法一实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤S101：基于数据采集模块获取水电站的待测组件的待检测数据；

步骤S102：基于数据处理模块根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令；

步骤S103：基于数据控制模块根据控制指令对待测组件进行控制；

其中，待测组件包括水电站的轴瓦和发电机组；

待检测数据包括轴瓦的温度数据、发电机组的电流数据和电压数据。

本实施例中，首先，基于数据采集模块获取水电站的待测组件的待检测数据；然后，基于数据处理模块根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令；最后，基于数据控制模块根据控制指令对待测组件进行控制。

本实施例中，通过数据采集模块获取水电站的待测组件的待检测数据，由数据处理模块根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令，实现了对待检测数据的初步处理，从而有效识别出水电站的异常情况，并给出对应的控制指令；通过数据控制模块根据控制指令对待测组件进行控制，实现了根据控制指令应对监测过程中的异常情况。

作为优选的实施例，在步骤S102中，预设的评价机制包括预设的评价阈值区间以及对应的评价状态；评价阈值区间包括正常运行区间、低于标准亚正常运行区间、高于标准亚正常运行区间、低于标准异常运行区间和高于标准异常运行区间；评价状态包括正常、低于标准亚正常、高于标准亚正常、低于标准异常和高于标准异常；为了根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令，如图3所示，图3为本发明提供的根据评价状态生成对应的控制指令一实施例的流程示意图，包括：

步骤S121：将待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间；

步骤S122：根据符合评价阈值区间确定待检测数据的唯一确定的评价状态；

步骤S123：根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令；

其中，对于任一类型的待检测数据，控制指令与评价状态之间一一对应。

本实施例中，首先，将待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间；然后，根据符合评价阈值区间确定待检测数据的唯一确定的评价状态；最后，根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令；其中，对于任一类型的待检测数据，控制指令与评价状态之间一一对应。

本实施例中，通过比较待检测数据与评价阈值区间，能够较好地确定水电站当前所处的状态，进而生成对应的控制指令，以实现应对水电站的异常情况。

进一步地，在步骤S121中，为了提高待检测数据的可靠性，还对待检测数据进行精细化校准，从而提高确定的待检测数据的符合评价阈值区间的可靠性，如图4所示，图4为本发明提供的确定待检测数据的符合评价阈值区间一实施例的流程示意图，包括：

步骤S1211：设置时间系数；

步骤S1212：根据时间系数对待检测数据进行修正，得到目标待检测数据；

步骤S1213：将目标待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间。

本实施例中，首先，设置时间系数；然后，根据时间系数对待检测数据进行修正，得到目标待检测数据；最后，将目标待检测数据与评价阈值区间进行符合性比较，确定待检测数据的符合评价阈值区间。

本实施例中，通过设置时间系数对待检测数据进行修正，能够解决由于在不同时间，待检测数据本身会产生不可避免的变化，导致与评价阈值区间的符合性发生变化的问题，有效提高了目标待检测数据的可靠性。

在一具体实施例中，春天和秋天的时间系数定为1，夏天的时间系数定为1.2，冬天的时间系数定为0.9。

在其他实施例中，还可以根据需要对时间系数进行适应性调整。

作为优选的实施例，在步骤S123中，控制指令包括第一类控制指令、第二类控制指令和第三类控制指令；为了根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令，如图5所示，图5为本发明提供的根据评价状态生成待检测数据对应的控制指令一实施例的流程示意图，包括：

步骤S1231：当评价状态为正常时，生成第一类控制指令；

步骤S1232：当评价状态为低于标准亚正常或高于标准亚正常时，生成第二类控制指令；

步骤S1233：当评价状态为低于标准异常或高于标准异常时，生成第三类控制指令；

其中，第一类控制指令为保持当前运行状态；

第二类控制指令包括生成调整动作且保持运行状态；

第三类控制指令包括强制停止运行且发出数据提示。

作为优选的实施例，在步骤S1232中，调整动作包括升高冷却水温度、降低冷却水温度、减小负载和降低发电机组转速；为了在评价状态为低于标准亚正常或高于标准亚正常时，生成第二类控制指令，如图6所示，图6为本发明提供的生成第二类控制指令一实施例的流程示意图，包括：

步骤S12321：当温度数据为低于标准亚正常时，生成升高冷却水温度；

步骤S12322：当温度数据为高于标准亚正常时，生成降低冷却水温度；

步骤S12323：当电流数据为高于标准亚正常时，生成减小负载；

当电压数据为高于标准亚正常时，生成降低发电机组转速；

其中，电流数据和电压数据为低于标准亚正常时，生成第一类控制指令。

作为优选的实施例，在步骤S1233中，第三类控制指令包括关闭轴瓦并输出温度数据，关闭发电机组并输出电流数据，以及关闭发电机组并输出电压数据；为了在评价状态为低于标准异常或高于标准异常时，生成第三类控制指令，如图7所示，图7为本发明提供的生成第三类控制指令一实施例的流程示意图，包括：

步骤S12331：当温度数据为低于标准异常或高于标准异常时，生成关闭轴瓦并输出温度数据；

步骤S12332：当电流数据为低于标准异常或高于标准异常时，生成关闭发电机组并输出电流数据；

步骤S12333：当电压数据为低于标准异常或高于标准异常时，生成关闭发电机组并输出电压数据。

作为优选的实施例，在步骤S103中，在根据控制指令对待测组件进行控制的过程中，还可以通过设置报警模块与数据处理模块连接，根据控制指令发出对应的报警信号；其中，报警信号包括报警铃声、报警光信号、报警数字信号。

在一具体实施例中，当执行第二类控制指令时，还通过发出报警数字信号以提示工作人员关注水电站的运行；当执行第三类控制指令时，还通过同时发出报警铃声、报警光信号和报警数字信号，旨在提醒工作人员注意到水电站的异常。

基于上述方法，通过数据采集模块获取水电站的待测组件的待检测数据，由数据处理模块根据预设的评价机制对待检测数据进行评价，对应确定待检测数据的评价状态，并根据评价状态生成对应的控制指令，实现了对待检测数据的初步处理，从而有效识别出水电站的异常情况，并给出对应的控制指令；通过数据控制模块根据控制指令对待测组件进行控制，实现了根据控制指令应对监测过程中的异常情况。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。