一种巨型水电站防止水淹厂房的控制装置的制作方法

1.本实用新型属于电气自动化控制系统领域，特别涉及一种巨型水电站防止水淹厂房的控制装置。


背景技术：

2.水电站厂房因其设备安装高层低，水淹厂房是水电站安全运行主要风险之一。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。为保证水电站安全发电，应对突发事件，第一时间察看现场情况，了解实情，及时发出报警，特需设计一种水淹厂房报警装置。现有系统主要存在以下问题：
3.（1）不具备现场蜂鸣报警功能。当突发事件发生时，不能及时发出警报声音告知现场或附近的工作人员，将会造成人员不能及时撤离。
4.（2）不具备故障定位功能。当发生水淹厂房故障时，系统只上送故障信号和液位信号，但不能对其故障进行定位排查。
5.（3）不具备图像监控功能。当发生水淹厂房故障时，有可能是信号误动或误报但有不能实地察看实际液位和现场情况。
6.因此亟需设计一种报警控制系统，保证水电站在发生水淹厂房事故时，能迅速、有序地实施现场救援，最大限度地减少水淹厂房事故造成的损失，保护人身安全以及资产安全。


技术实现要素：

7.鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的一种巨型水电站防止水淹厂房的控制装置，本实用新型结构设计合理，方便安装，操作简单，功能齐全，有效提高了厂房运行的安全性，降低了水淹厂房和设备损坏的风险。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：
9.一种巨型水电站防止水淹厂房的控制装置，包括plc控制器，plc控制器输入端分别与液位计和工控机电连接，工控机与图像监控系统电连接，图像监控系统分别与摄像头和监视器电连接；plc控制器输出端分别与报警装置、指示灯和水泵控制箱电连接，水泵控制箱与水泵电连接并用于控制水泵的启停；摄像头用于实时监视水电站厂房的内部情况，监视器用于显示图像信息；液位计用于检测水电站厂房的水位高度。
10.优选的方案中，所述的报警装置用于控制蜂鸣器启停。
11.优选的方案中，所述的plc控制器输出端与数显仪表电连接。
12.优选的方案中，所述的plc控制器与定位装置电连接。
13.优选的方案中，所述的plc控制器的工作电源通过电源转换模块提供。
14.优选的方案中，所述的液位计为浮球液位计或内浮筒液位计。
15.优选的方案中，所述的摄像头对准液位计设置。
16.优选的方案中，所述的工控机、监视器、数显仪表和指示灯装设在控制台上。
17.本专利可达到以下有益效果：
18.本实用新型结构设计合理，方便安装，操作简单，功能齐全，有效提高了厂房运行的安全性，降低了水淹厂房和设备损坏的风险。通过定位装置可以准确地提供故障发生的位置信息，以便于及时故障定位和排除故障。通过报警装置可以在厂房各处发出语音报警和蜂鸣报警，以便于第一时间提醒和警告现场工作人员及时撤离现场。通过图像监控系统可以监视厂房水位情况和液位计浮球位置，以便于查看和对比实际水位。通过水泵电气控制箱控制水泵，及时排水，以便于降低现场水位，有效控制事故扩大。通过控制台的显示屏台可以查看相关数据和状态。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
20.图1为本实用新型系统连接图；
21.图2为本实用新型控制台结构图。
22.图中：1
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plc控制器，2
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工控机，3
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定位装置，4
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报警装置，5
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水泵电气控制箱，6
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图像监控系统，7
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液位计，8
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电源转换模块，9
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水泵，10
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gps，11
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蜂鸣器，12
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摄像头，13
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监视器，14
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数显仪表，15
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指示灯，16
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键盘，17
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鼠标，18
‑
控制台，1801
‑
柜体，1802显示屏台。
具体实施方式
23.优选的方案如图1至图2所示，一种巨型水电站防止水淹厂房的控制装置，包括plc控制器1，plc控制器1输入端分别与液位计7和工控机2电连接，工控机2与图像监控系统6电连接，图像监控系统6分别与摄像头12和监视器13电连接；plc控制器1输出端分别与报警装置4、指示灯15和水泵控制箱5电连接，水泵控制箱5与水泵9电连接并用于控制水泵9的启停；摄像头12和监视器13用于实时监视水电站厂房的内部情况；液位计7用于检测水电站厂房的水位高度。报警装置4用于控制蜂鸣器11启停。plc控制器1输出端与数显仪表14电连接。plc控制器1与定位装置3电连接。plc控制器1的工作电源通过电源转换模块8提供。液位计7为浮球液位计或内浮筒液位计。摄像头12对准液位计7设置。
24.控制台18设计有柜体1801和显示屏台1802，柜体内侧安装有图像监控系统的服务器和水泵电气控制箱5，显示平台1802设计有工控机2、监视器13、数显仪表14和指示灯15。
25.plc控制器包括cpu模块、di模块、do模块、ai模块、ao模块、电源模块和通讯模块，plc控制器的cpu模块与工控机采用通讯方式数据传输，di模块采集液位计开关量和故障报警信号、水泵运行状态和故障信号，do模块输出水泵控制命令至水泵电气控制箱，用于控制水泵启动和停止，ai模块采集厂房液位计的模拟量，ao模块输出液位计模拟量至工控机、至控制台显示屏台的数显仪表，电源模块供plc控制器的di模块、do模块、ai模块、ao模块电源、工控机、数显仪表、指示灯和监视器。所述工控机用于显示液位计的模拟量信号、开关量动作记录、水泵运行状态信号。
26.所述定位装置采用带有gps功能的定位器，安装于厂房液位计本体侧。所述报警装置由蜂鸣器和语音报警装置组成，安装在厂房操作廊道、水车室、水轮机层、发电机层固定位置。
27.所述定位装置采用带有gps功能的定位器，安装于厂房液位计本体侧。所述报警装置由蜂鸣器和语音报警装置组成，安装在厂房操作廊道、水车室、水轮机层和发电机层固定位置。
28.进一步地，所述plc控制器优先采用bmep582020的cpu模块、bmxcps2010电源模块、bmx ddi 1602 di模块、bmx dra 1605 do模块、bmx nrp 0201通讯模块、bmx ami 0410 ai模块和bmx amo 0410 ao模块。
29.进一步地，所述工控机优先采用施耐德的hmi gto5310。
30.进一步地，所述定位装置采用 cw210系列的定位器。
31.进一步地，所述液位计优先采用内置式液位计，其型号为tl25/16
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vuu
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l500/sk44，接点容量：dc24v,0.5a，接点数量：2个spdt。
32.进一步地，所述图像监控系统采用成熟的设备和装置，其中摄像机采用discovery的彩色半球摄像机，采用与摄像机匹配的discoverydis
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1600a硬盘录象机3台，最多可接入48台摄象机，具有较好的扩展性和性价比。
33.进一步地，所述电源转换模块优先采用power one 品牌的lwn 2601
‑
6。
34.本实用新型的工作原理是：
35.所述水泵电气控制箱安装在控制台柜体内侧，采用继电器和接触器元件组成的电气二次控制回路，根据液位计的开关量和模拟量控制水泵的启动和停止。所述摄像头安装在厂房液位计安装处，与图像监控系统的交换机、硬盘服务器、键盘和鼠标进行连接，用于监视现场实际水位，并与现场液位计磁翻板实际刻度和浮球实际位置做对比分析。所述电源转换模块安装在水泵电气控制箱内，将ac220v/dc220v 转换为dc24v电源等级，供装置的所有设备供电。所述液位计分布安装在操作廊道的上、下游侧，摄像头正对着液位计磁翻板和浮球。
36.电源转换模块供装置的所有设备提供dc24v电源，装置即可正常工作。液位计采集的模拟量和开关量通过导线传输到水泵电气控制箱的plc控制器的di模块和ai模块，plc控制器的cpu模块进行数据处理和分析，根据数据处理结果将其信号通过do模块输出水泵控制命令和故障状态信号，通过ao模块输出其液位的模拟量。摄像头实时采集现场水位图像和液位计浮球位置并传输至图像监控系统中，通过交换机、硬盘服务器和监视器进行图像数据显示。当现场发生异常事故时，工控机将显示事件记录和状态信息，通过报警装置发出蜂鸣报警和语音报警，以便于提醒现场工作人员及时撤离现场。同时，通过定位装置将故障发生的位置信息传输至监视器和工控机，以便于工作人员及时排除故障和实施急救措施。通过操作鼠标、键盘查看监视器相关图像信息，以确定现场真实情况，并与液位计磁翻板和浮球位置进行对比便于做出决策。
37.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。