一種用于變電站防汛防洪自動(dòng)報(bào)警排水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變電站供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變電站防汛防洪自動(dòng)報(bào)警排水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]夏季汛期雨水較多，對(duì)于許多處在低洼地勢(shì)的無(wú)人值守變電站，汛期防汛防洪工作尤為重要。變電站內(nèi)的電纜層及電纜溝、由于所處地勢(shì)位置較低的原因，很容易產(chǎn)生積水現(xiàn)象的發(fā)生，由于電纜長(zhǎng)時(shí)間的浸泡在積水中，容易導(dǎo)致電纜絕緣層絕緣功能下降、甚至出現(xiàn)電纜遇水爆炸等嚴(yán)重后果，危及整個(gè)變電站供電設(shè)備的安全運(yùn)行，假如變電站進(jìn)水較多，還可能導(dǎo)致變電站全停，給企業(yè)生產(chǎn)、居民生活帶來(lái)不必要的損失和不便，對(duì)生產(chǎn)和生活都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前，變電站的站內(nèi)排水工作一般都是采用水栗和排水管，站內(nèi)工作人員在汛期進(jìn)行日常巡視時(shí)，如發(fā)現(xiàn)站內(nèi)有積水，便開(kāi)啟排水水栗進(jìn)行排水，以便保證站內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行，其不足之處是:由于需要進(jìn)行人工觀測(cè)，相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)不能做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)積水、及時(shí)處理積水，工作效率較低，一旦出現(xiàn)排水不及時(shí)現(xiàn)象發(fā)生，有時(shí)就會(huì)危及整個(gè)站內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，需要一種技術(shù)方案解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于變電站防汛防洪自動(dòng)報(bào)警排水裝置，在變電站出現(xiàn)汛情時(shí)，能夠及時(shí)自動(dòng)報(bào)警、啟動(dòng)水栗排水并通知變電站值班人員。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種用于變電站防汛防洪自動(dòng)報(bào)警排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括警戒水位傳感器、排水水位傳感器、緊急水位傳感器，警戒水位傳感器、排水水位傳感器、緊急水位傳感器安裝在集水池內(nèi)壁的中下部位置，從上到下安裝順序依次為警戒水位傳感器、排水水位傳感器、緊急水位傳感器;集水池設(shè)置在變電站室內(nèi)低洼處的電纜溝、電纜夾層處;排水水栗設(shè)置在集水池底部;所述的系統(tǒng)還包括信號(hào)采集器，信號(hào)采集器由信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦組成，信號(hào)接入單元與信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦依次順序相連，嵌入式微電腦設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口與工控機(jī)通信，信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元和隔離放大單元的選通信號(hào)均來(lái)自嵌入式微電腦；
[0006]所述的系統(tǒng)還包括PLC控制單元、上位機(jī)、排水裝置單元、中間繼電器、排水水栗、GPRS無(wú)線通訊模塊A、GPRS無(wú)線通訊模塊B、GPRS網(wǎng)絡(luò)單元、調(diào)制調(diào)節(jié)器、值班人員手機(jī);所述的PLC控制單元分別與上位機(jī)、排水裝置單元、GPRS無(wú)線通訊模塊B相連接;所述的GPRS無(wú)線通訊模塊A與GPRS無(wú)線通訊模塊B相通訊;GPRS無(wú)線通訊模塊A與GPRS網(wǎng)絡(luò)單元相連接，GPRS網(wǎng)絡(luò)單元分別與調(diào)制調(diào)節(jié)器和值班人員手機(jī)相通訊;所述的排水裝置單元、中間繼電器、排水水栗依次相連接。
[0007]所述的信號(hào)變換單元包括電阻Rl?Rll、阻抗變換器GSl?GS6和電子開(kāi)關(guān)SI?S7，由B1、B2、B3三個(gè)輸出端分別輸出，單元內(nèi)設(shè)有鎖存器SC，BX為鎖存器SC的選通信號(hào)，電子開(kāi)關(guān)SI?S7的狀態(tài)由鎖存器SC輸出端DO、D1、D2的狀態(tài)確定；
[0008]信號(hào)變換單元將來(lái)自信號(hào)接入單元的信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，信號(hào)變換單元接收信號(hào)接入單元輸出端A1、A2、和A3端信號(hào)，通過(guò)信號(hào)變換單元的調(diào)理轉(zhuǎn)換成規(guī)定的輸出端B1、B2和B3的輸出信號(hào);Vout是外加基準(zhǔn)電壓，D2、D1及DO是來(lái)自信號(hào)采集器的嵌入式微電腦的選控信號(hào)，以控制輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0009]所述的隔離放大模塊由電容隔離組件U1、運(yùn)算放大器U2、電阻網(wǎng)絡(luò)U3組成，其中電容隔1?組件Ul由電子開(kāi)關(guān)KC11、KC12、KC21、KC22、電容Cl、C2組成，電子開(kāi)關(guān)KC11、KC12、KC21、KC22以固定的高速頻率在輸入和輸出之間切換;GL為電容隔離組件山的電子開(kāi)關(guān)選通信號(hào)，DO低電平為選通，DO為電容隔離組件瓜的電子開(kāi)關(guān)控制信號(hào)、DO低電平時(shí)，KCll?KC22都合在左邊，即電容Cl和C2存入信號(hào)，DO高電平時(shí)，信號(hào)傳給運(yùn)算放大器U2;運(yùn)算放大器1]2和電阻網(wǎng)絡(luò)U3構(gòu)成可編程放大器，電阻網(wǎng)絡(luò)U3由數(shù)字電位器SDl、SD2和SD3構(gòu)成;在來(lái)自嵌入式微電腦的放大選控信號(hào)下，調(diào)節(jié)電阻網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字電位器SD1、SD2和SD3的阻值。
[0010]本實(shí)用新型是基于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GPRS系統(tǒng)的通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)，以封包式來(lái)傳輸移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接技術(shù)的變電站防汛防洪自動(dòng)報(bào)警排水裝置，該裝置以可編程邏輯控制器PLC為核心控制器件，采用信號(hào)采集器處理信號(hào)后，按照使用功能由GPRS網(wǎng)絡(luò)單元、PLC控制單元、信號(hào)采集器、顯示單元、排水裝置單元四個(gè)部分組成，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前水位檢測(cè)、水位指示、自動(dòng)排水、自動(dòng)報(bào)警功能，具有操作方便、滿足無(wú)人值守變電站在夏季汛期的防汛防洪需要。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本系統(tǒng)在變電站出現(xiàn)汛情時(shí)，能夠及時(shí)自動(dòng)報(bào)警、啟動(dòng)水栗排水并通知變電站值班人員。通過(guò)警戒水位傳感器、排水水位傳感器、緊急水位傳感器，采集相應(yīng)的水位信號(hào)，經(jīng)信號(hào)采集器處理后，通過(guò)PLC控制單元實(shí)現(xiàn)總動(dòng)排水控制，及遠(yuǎn)程報(bào)警功能。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前水位檢測(cè)、水位指示、自動(dòng)排水、自動(dòng)報(bào)警功能，具有操作方便、實(shí)用性強(qiáng)、動(dòng)作可靠、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)，完全能夠滿足無(wú)人值守變電站在夏季汛期的防汛防洪需要。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型的傳感器排水水栗在集水池中安裝位置示意圖。
[0015]圖3是信號(hào)采集器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖4是信號(hào)接入單元原理圖。
[0017]圖5是信號(hào)變換單元原理圖。
[0018]圖6是隔離放大單元原理圖。
[0019]圖7是嵌入式微電腦結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0021]見(jiàn)圖1-圖2所示，本實(shí)用新型是基于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GPRS系統(tǒng)的通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)，以封包式來(lái)傳輸移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接技術(shù)的變電站防汛防洪自動(dòng)報(bào)警排水裝置，該裝置以可編程邏輯控制器PLC為核心控制器件，按照使用功能由GPRS網(wǎng)絡(luò)單元、PLC控制單元、信號(hào)采集器、顯示單元、排水裝置單元四個(gè)部分組成。
[0022]GPRS網(wǎng)絡(luò)單元包括報(bào)警控制中心、調(diào)制調(diào)節(jié)器、值班人員手機(jī)、GPRS網(wǎng)絡(luò)單元、GPRS無(wú)線通訊模塊A，GPRS網(wǎng)絡(luò)單元采用分組交換技術(shù)，高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無(wú)縫連接;單元內(nèi)采用RS485總線接口，+5?26V寬范圍電壓供電，通過(guò)串口電纜將報(bào)警控制中心、調(diào)制調(diào)節(jié)器、值班人員手機(jī)、GPRS網(wǎng)絡(luò)單元、GPRS無(wú)線通訊?！缐诉B接后，可以配置單元的工作模式、短信接收號(hào)碼、波特率，并支持透明和命令兩種工作模式，透明工作模式是群發(fā)短信功能，命令工作模式是一對(duì)一發(fā)送短信;報(bào)警控制中心采用透明工作模式，設(shè)置有聲光報(bào)警裝置，還可預(yù)設(shè)最多5位變電站值班人員手機(jī)3號(hào)碼，當(dāng)信號(hào)采集器檢測(cè)到報(bào)警信號(hào)時(shí)，PLC控制單元啟動(dòng)短信發(fā)送功能通過(guò)GPRS無(wú)線通訊模塊B和GPRS無(wú)線通訊模塊A向值班人員手機(jī)發(fā)送報(bào)警短信，并通過(guò)調(diào)制調(diào)節(jié)器向報(bào)警控制中心發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
[0023]核心控制器件PLC選用西門(mén)子S7-200系列的222CN AC/DC/RELAY，有8路數(shù)字量輸入用于連接信號(hào)采集器、6路繼電器輸出用于連接排水裝置單元，I個(gè)RS485通信接口用于連接上位機(jī)，負(fù)載電源模塊連接PLC直流輸出DC24V電源，電源最大負(fù)載能力500Ma，PLC控制單元可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集器水位信號(hào)的采集與處理，控制顯示單元的指示燈顯示模塊和LCD顯示屏的狀態(tài)、數(shù)字顯示，接收和執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的指令，控制排水裝置單元的中間繼電器、排水水栗啟動(dòng)和停止，同時(shí)可以控制GPRS無(wú)線通訊模塊B和A向GPRS網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)射報(bào)警信息。
[0024]見(jiàn)圖3，信號(hào)采集器由信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦組成，信號(hào)接入單元依次與信號(hào)變換單元、隔離放大單元和嵌入式微電腦順序相連，嵌入式微電腦設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口與工控機(jī)通信，信號(hào)接入單元、信號(hào)變換單元和隔離放大單元的選通信號(hào)均來(lái)自嵌入式微電腦;信號(hào)采集器采集警戒開(kāi)關(guān)量信號(hào)、排水開(kāi)關(guān)量信號(hào)、緊急開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
[0025]見(jiàn)圖4，信號(hào)接入單元由UIN1、UIN2、UIN3(如CD4051或CC4051)三個(gè)單8通道數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)組成，接入的信號(hào)經(jīng)選通后由A1、A2、A3三個(gè)輸出端分別輸出，IN11、IN21和IN31為第I路信號(hào)輸入端，同理，IN18、IN28和IN38為第8路信號(hào)輸入端。QH為信號(hào)接入單元選通信號(hào)，低電平為選通狀態(tài)，D2、D1和DO為輸入端選控信號(hào)，輸入信號(hào)為分時(shí)按順序接入。其選通與控制信來(lái)自數(shù)據(jù)采集處理模塊的嵌入式微電腦，其信號(hào)選通接入后都由A1、A2、和A3輸出給信號(hào)變換單元。
[0026]見(jiàn)圖5，信號(hào)變換單元是由電阻Rl?Rll、阻抗變換器GS