一种水库水位间接测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及水库监测技术领域，尤其涉及一种水库水位间接测量装置，包括压力水管

【技术实现步骤摘要】
一种水库水位间接测量装置


[0001]本技术涉及水库监测
，尤其涉及一种水库水位间接测量装置
。

技术介绍

[0002]水库水位测量是水电站正常运行的重要环节，对按水库水位智能运行的无人值守水电站尤其重要
。
为了提高水库水位测量的及时性和准确性，传统的人工测量越来越多的被能即测即传的电子测量方式所替代
。
水库水位测量数据经电缆传送
(
远距用光缆
)
或借用电信网络传送，已成为水电站无人值守智能运行的不可缺少内容
。
给水位测量与传送设备提供电能的措施也有突破，除传统的电缆输电外，不少边远水库为了降低输电成本还采用了太阳能发电
。
[0003]现有的水库水位测量，从测量
、
传送到设备供电，技术上虽然取得了很大的进步，但存在工程投资大，野外设备易损
、
易老化，维护成本高等缺陷，还存在电缆
、
光缆损毁和电信网络中断等风险
。
大家都知道，水电站常建于边远山区，这些地区的网络设备常遭受恶劣的自然灾害影响，如汛期山洪爆发易造成线路冲毁中断通讯的事故
。
对一个按水库水位智能运行的无人值守水电站来说，水库水位信号是指导它正常运行和保证安全生产的基础，一旦水位信号中断将造成严重害果
。
[0004]正是基于上述考虑，本技术设计了一种水库水位间接测量装置
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水库水位间接测量装置，水位测量点与测量信号传送终点间理论上可无距离设置，该装置的水位测量点可以设置在与水库连接的压力水管的任何位置，测量设备及元器件可布置在室内，不受气候与环境的影响，不易老化，耐久性和可靠性高，投资少，维护成本低
。
其工程投资和维护费用均只有用电缆远距传送的几分之一到几十分之一，让再远的水位信号采集与传送都变得安全
、
经济可行，具有较高的社会价值和经济价值
。
[0006]为了实现本技术的目的
,
本技术采用的技术方案为：
[0007]本技术公开了一种水库水位间接测量装置，包括压力水管
、
压力传感器
、
流量传感器和
PLC
控制器，所述发电压力水管与水库相连，所述压力传感器和流量传感器安装于所述压力水管上，所述压力传感器和流量传感器分别与所述
PLC
控制器通过电缆连接，并通过
PLC
控制器计算水库水位
。
[0008]所述压力水管先通过连接水管与缓冲罐相连，所述的压力传感器再与缓冲罐连接，缓冲罐用于消除动水波动对压力信号采集的影响
。
[0009]所述流量传感器也可用测量与压力水管相连的水轮发电机的有功功率换算成流量的方法来替代
。
[0010]所述
PLC
控制器也可是如电脑
、
单片机等具有根据接收到的数据按预先编好的程序进行运算的其它运算设备
。
[0011]所述
PLC
控制器通过电缆连接触摸屏等人机交流界面，用于显示用户想获知的
PLC
控制器计算成果和修改
PLC
控制器设定的参数
。
[0012]本技术的有益效果在于：
[0013]1.
本技术装置水位测量点与测量信号传送终点间理论上可无距离设置，设备及元器件可布置在室内，不受气候环境的影响，元器件不易老化，耐久性和可靠性高，投资少，维护成本低
。
其工程投资和维护费用均只有用电缆远距传送的几分之一到几十分之一，让再远的水位信号采集都变得安全
、
经济可行，具有较高的社会价值和经济价值
。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图
。
[0015]图中，1压力水管，2压力传感器，3流量传感器，
4PLC
控制器，5水库，6电缆，7连接水管，8缓冲罐，9水轮发电机组，
10
触摸屏
。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：
[0017]参见图
1。
[0018]本技术公开了一种水库水位间接测量装置，包括压力水管
1、
压力传感器
2、
流量传感器3和
PLC
控制器4，由能量守恒定律可知，水在压力水管1中流动其机械能是恒定不变的，只是从一种形式转换成另一种形式
。
根据该定律可以推断，与水库连接的压力水管中任意断面上的压力水头
、
流速水头及该断面以上水流损失的水头，三者之和总是等于该断面以上的水库水位的总势能，即水库水位，本装置在与水库5连接的压力水管1上安装测量水压的压力传感器2和测量流量的流量传感器
3。
压力传感器2和测量流量的流量传感器3都是具有将采集到的水压和流量工程量数据转换成标准电流信号或数字信号的电子测量设备，它们将采集到的数据信号通过电缆6传送给
PLC
控制器4，
PLC
控制器4根据接收到的压力信号和流量信号按编好的程序进行运算，求出压力水管1中的压力水头
、
流速水头和水头损失，并将该三项求和，即得到水库水位，实现了水库水位测量无需到水库现场的目的
。
本装置水位测量点与测量信号传送终点间理论上可无距离设置，设备及元器件可布置在室内，不受气候环境的影响，元器件不易老化，耐久性和可靠性高，投资少，维护成本低
。
其工程投资和维护费用均只有用电缆远距传送的几分之一到几十分之一，让再远的水位信号采集都变得安全
、
经济可行，具有较高的社会价值和经济价值
。
[0019]进一步的，压力水管1外壁通过连接水管7与缓冲罐8相连，压力传感器2与缓冲罐8连接，缓冲罐8用于消除压力水管1中的压力波动对测压的影响，用缓冲罐8消除动水波动对压力信号采集的影响，
PLC
控制器4再将采集的随机数据求平均值输出的方法进行滤波
。
流量急变影响的消除措施：通过
PLC
分段处理压力计和流量计传来的数据，段与段间相隔适当的时间间隔，每段获取相同个数的数据求均值输出，该均值与上段均值的差值与预设值比较，当差值超过预设值时，为避免因流量急变导致采集的数据失真，同时考虑到水库水位变化是缓漫的，所以该段数据不予使用，从而达到消除流量急变对数据采集的影响
。
[0020]进一步的，压力水管1的一端与所述水库5连接，另一端与水轮发电机组9相连，在水电站水库水位间接测量中，除按前述方法采用流量计测流外，还可通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水库水位间接测量装置，其特征在于：包括压力水管
、
压力传感器
、
流量传感器和
PLC
控制器，所述压力水管与水库相连，所述压力传感器和流量传感器安装于所述压力水管上，所述压力传感器和流量传感器分别与所述
PLC
控制器通过电缆连接，并通过
PLC
控制器计算水库水位
。2.
根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小林，康崇皓，
申请(专利权)人：张小林，
类型：新型
国别省市：