一种用于厂房防淹的水位监测报警系统

技术领域

本发明涉及水位检测装置技术领域，特别涉及一种用于厂房防淹的水位监测报警系统。

背景技术

水电站厂房(泵站)是水电站中安装水轮机、水轮发电机和各种辅助设备的建筑物。一般由水电站主厂房和水电站副厂房两部分组成，它是水工建筑物、机械和电气设备的综合体，又是运行人员进行生产活动的场所。厂房通常布置在大坝的下游，是水电站危险源之一，突发水淹厂房不仅直接损坏电气设备与电力设施，危及在场人员人身安全，严重时危及电站枢纽安全与接入电网稳定运行。因此防水淹厂房是水电站(泵站)其中重要的一项安全指标。

现有技术中，水电站防水淹系统设计方法是在厂房最低处设置一套水位信号器，水位信信号器将水位信息通过中继通信模块传到电站监控系统平台，电站监控系统平台通过内置的水位报警控制程序处理水位信息，当检测水位信息超过内设水位警戒线时，由监控系统控制报警模块发出警报；以上的设计方法是将防水淹厂房系统和水电站(泵站)监控系统合为一个系统。由于监测厂房水位信号要通过中继通信模块才传输到电站计算机监控系统，再通过计算机监控系统逻辑运算，才发出水淹厂房的指令，在信号传输过程中有出现干扰的可能，且报警通知仅设置中控室，报警信号音量小，若运行人员离开中控室巡查时不能及时接收报警信息。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供一种用于厂房防淹的水位监测报警系统，解决现有水电站防水淹系统的报警通知仅设置中控室，报警信号音量小，若运行人员离开中控室巡查时不能及时接收报警信息的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:一种用于厂房防淹的水位监测报警系统，包括控制器、数据采集模块、报警模块、通信模块、云平台及移动终端；所述数据采集模块的输出端与控制器的输入端电连接，用于检测厂房水位数据；所述报警模块的输入端与控制器的输出端电连接，所述控制器还用于根据数据采集模块检测数据控制报警模块发出警报；所述控制器与通信模块电连接，所述通信模块与云平台网络连接；所述控制用于通过通信模块将水位警报信息上传至云平台；所述移动终端将与所述云平台网络连接，所述云平台将所述水位警报信息发送至移动终端。

本方案产生的技术原理及有益效果是：通过数据采集模块采集水位数据，控制器根据数据采集结果控制报警模块发出警报，同时可通过通信模块向云平台发送信息，并经过云平台将数据发送至负责人终端；使得报警信息不局限于中控室，可经过通信模块、云平台及时将水位警报信息通知到相关负责人，便于快速采取措施，防止水淹厂房造成重大损失。

进一步，还包括水泵机组控制模块，水泵机组的输入端与控制器的输出端电连接，所述控制器根据数据采集模块检测数据控制水泵机组模块控制水泵的启停。

当数据采集模块采集水位数据超过设定值时，可及时通过控制器关闭水泵机组；保障水泵机组安全，降低损失；无需人为关断，提高险情响应效率。

进一步，所述数据采集模块包括第一水位传感器和第二水位传感器，所述第二水位传感器位置高于第一水位传感器，所述控制器根据第一传感器检测结果控制报警模块发出警报；所述控制器根据第二传感器检测结果控制水泵机组模块控制水泵的启停，并将报警信息通过云平台发送至负责人终端。

通过通信模块与云平台进行通信，从而可通过云平台及时将警报信息通知到相关负责人，无需运行负责人一直在中控室内观察情况，实现了水电站的无人值守。

进一步，所述报警模块包括辅助报警装置，辅助报警装置包括箱体、刀闸警报开关、浮球和限位机构，所述箱体通过隔板分割为上层和下层，刀闸警报开关位于箱体上层，且刀闸警报开关与控制器电连接，所述控制器在刀闸开关闭合时控制报警模块发出警报；下层沿竖直方向设有可供浮球通过的球道，浮球上端固定连接有推杆，推杆一端穿过隔板延伸至上层且位于刀闸警报开关下方；限位机构包括与隔板转动连接的棘爪和固定设置在推杆上端的限位齿条，棘爪一端与限位齿条搭接。

当厂房内水位上升至超过第一警戒水位时，浮球在浮力作用下沿球道向上浮动，从而推杆向上移动推动刀闸警报开关顺时针转动闭合，此时制器控制报警模块发出警报。由于辅助报警装置采用物理方式驱动，不依靠传感器进行数字化采集，从而可在传感器检测故障时作为补充报警装置，及时发出警报信息，以免发送水淹厂房的险情；保障厂房生命财产安全。

进一步，所述刀闸警报开关与棘爪之间设有回位机构，回位机构包括转动杆和启动块，启动块固定连接在刀闸警报开关的转轴上，转动杆沿竖直方向设置且与箱体上层内壁转动连接，所述棘爪一端转动连接有沿水平方向设置的滑杆，滑杆一端固定在沿竖直放置设置的底座上，底座与隔板固定连接；棘爪与底座之间固定连接有拉簧，拉簧与滑杆套接；所述刀闸警报开关闭合后可使得启动块推动转动杆旋转，转动杆旋转后的一端可嵌入棘爪与底座之间。

在刀闸警报开关关闭时，可带动启动块旋转进而使得启动块推动转动杆旋转；从而使得旋转杆可嵌入棘爪的转动端与底座之间，使得棘爪的爪头一端远离齿条；进而实现了在水位下降后滑杆自动回位；无需人工手动回位。

进一步，所述棘爪的转轴处固定有压块，压块下设有按键，按键电连接有计数模块，计数模块的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器可根据计数模块检测数据计算水位出水位上升速率。

可根据齿的距离和按键按下次数得出水位上升距离，并在控制器内根据上升次数和时间得出水位上升速率，当水位上升速率超过设定阈值时，控制报警模块发出警报信息。从而对水位陡涨情况进行提前预警。

附图说明

图1为本发明实施例1流程图。

图2为实施例2报警辅助装置示意图。

图3为实施例2回位机构右视图。

图4为实施例2回位机构转动示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体1、隔板11、刀闸警报开关2、浮球3、推杆31、棘爪4、限位齿条41、滑杆42、底座43、拉簧44、压块45、按键46、转动杆5、启动块51、连杆52。

实施例1本如附图1所示：一种用于厂房防淹的水位监测报警系统，包括控制器、数据采集模块、水泵机组控制模块、报警模块、通信模块、云平台及移动终端；数据采集模块的输出端与控制器的输入端电连接，用于检测厂房水位数据；报警模块的输入端与控制器的输出端电连接；控制器选用STC32系列单片机作为控制芯片，控制器还用于根据数据采集模块检测数据控制报警模块发出警报，控制器与通信模块电连接，通信模块与云平台网络连接；移动终端将与云平台网络连接，云平台与水电站厂房现有事故广播系统网络连接。

数据采集模块包括水位传感器，水位传感器包括第一水位传感器和第二水位传感器，水位传感器选用XKC-Y28水位感应器，第一传感器安装于水电站厂房的第一警戒水位处，第二水位传感器安装于第二警戒水位处，第二警戒水位高于第一警戒水位，控制器根据第一传感器检测结果判断厂房水位超过第一警戒水位时，控制器控制报警模块发出警报；控制器根据第二传感器检测结果判断厂房水位超过第二警戒水位时，控制器控制水泵机组模块控制水泵关机，并通过云平台控制厂房的事故广播系统发送水淹厂房事故广播，并将水淹厂房的报警信息通过云平台发送至负责人终端。

水泵机组控制模块的输入端与控制器的输出端电连接，水泵机组控制模块的输出端与水泵机组电连接。

实施例2基本如附图2、图3所示，报警模块包括辅助报警装置，辅助报警装置安装于第一警戒水位处，辅助报警装置包括箱体1、刀闸警报开关2、浮球3和限位机构，箱体1通过隔板分割为上层和下层，刀闸警报开关2位于箱体1上层，且刀闸警报开关2与控制器电连接，控制器在刀闸开关闭合时控制报警模块发出警报；下层沿竖直方向设有可供浮球3通过的球道，浮球3上端螺钉固定连接有推杆31，推杆31一端穿过隔板延伸至上层且位于刀闸警报开关2下方；限位机构包括与隔板铰接的棘爪4和螺栓固定设置在推杆31上端的限位齿条41，棘爪4一端与限位齿条41搭接。

如图3所示，刀闸警报开关2与棘爪4之间设有回位机构，回位机构包括转动杆5和启动块51，启动块51固定连接在刀闸警报开关2的转轴上，转动杆5沿竖直方向设置且中部转动连接有连杆52，连杆52一端与箱体1上层内壁固定；棘爪4一端转动连接有沿水平方向设置的滑杆42，滑杆42一端固定在沿竖直方向设置的底座43上，底座43与隔板11固定连接；棘爪4与底座43之间焊接有拉簧44，拉簧44与滑杆42套接；刀闸警报开关2闭合后可使得启动块51推动转动杆5旋转，转动杆5旋转后的一端可嵌入棘爪4与底座43之间。

当厂房内水位上升至超过第一警戒水位时，浮球3在浮力作用下沿球道向上浮动，从而推杆31向上移动推动刀闸警报开关2顺时针转动闭合，此时制器控制报警模块发出警报；如图4所示，启动块51跟随刀闸警报开关2转动而转动，从而使得启动块51推动转动杆5的上端逆时针转动，在逆时针转动下，转动杆5的下端向滑块靠近，从而嵌入棘爪4与底座43之间的缝隙，进而将棘爪4向远离齿条的方向推出一段距离，使得棘爪4不再与限位齿条41搭接；当水位下降后推杆31和浮球3可在重力作用下回位，从而刀闸警报开关2回位，使得启动杆不再对转动杆5限位，从而在拉簧44拉力作用下棘爪4回位，再次与齿条搭接并对推杆31进行限位。通过设置的限位机构限制，在未接通警报的情况下，使得浮球3只能向上移动，避免浮球3在水面的波浪影响下沿球道往复移动。

棘爪4的转轴处固定有压块45，压块45下设有按键46，按键46电连接有计数模块，计数模块与控制器电连接，控制器可根据计数模块检测数据计算水位出水位上升速率。

当水位上升齿条一个齿的距离时，齿条推动棘爪4转动一下，棘爪4转动时压块45跟随转动，压块45转动时按下按键46，从而可根据齿的距离和按键46按下次数得出水位上升距离，并在控制器内根据上升次数和时间计算得出水位上升速率，当水位上升速率超过设定阈值时，控制报警模块发出警报信息。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。