一种水位监测方法及水位监测系统与流程

1.本技术涉及水位测量技术领域，尤其涉及一种水位监测方法及水位监测系统。


背景技术：

2.水位是反映水情最直观的因素，它的变化主要是由于水体水量的增减变化引起的，对水位的变化监测是分析区域水情的重要工作。水位的变化监测可以有效地监控水涝、决堤等灾害，为江河、湖泊、水库、矿井等提供数据参考。
3.例如，在矿区泵房自动化排水系统中，水位监测一直是矿井排水参数中最重要的参数之一，一般情况下，矿井中把水仓水位分为五档，分别为低水位、正常水位、高水位、上限水位、危险水位。通常，矿井作业中通过水位传感器的监测反馈判断水位所处于哪个档，然后执行相应的控制动作，因此测量水位的传感器的准确性和可靠性就显得尤为突出。
4.然而由于现场环境影响，水位传感器作为电子元件受环境影响偶尔会出现温漂、误码和丢失数据等故障现象，导致人工无法及时发现水位传感器故障，造成设备持续运行而损毁设备，因此，目前水位监测的方法并不可靠，严重制约了泵房自动化水平的提高。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种水位监测方法及水位监测系统，解决了目前人工无法及时发现水位传感器故障、水位监测方法不可靠的问题，提高了水位监测在泵房自动化应用中的准确性及可靠性。
6.第一方面，本技术提供了一种水位监测方法，包括：
7.获取第一水位监测值与第二水位监测值；
8.计算水位差值，所述水位差值是由所述第一水位监测值与所述第二水位监测值进行相减得出的；
9.如果所述水位差值不大于阈值，不触发告警模块；
10.如果所述水位差值大于所述阈值，触发所述告警模块发出告警提示。
11.进一步地，所述第一水位监测值是由第一水位传感器测量得出的。
12.进一步地，所述第二水位监测值是由第二水位传感器测量得出的。
13.进一步地，所述第一水位传感器与所述第二水位传感器不同。
14.进一步地，所述第一水位传感器为超声波式水位传感器。
15.进一步地，所述第二水位传感器为投入式水位传感器，
16.进一步地，所述阈值为0.2。
17.第二方面，本技术提供一种水位监测系统，包括：
18.获取模块，用于获取第一水位监测值与第二水位监测值；
19.计算模块，用于计算水位差值，所述水位差值是由所述第一水位监测值与所述第二水位监测值进行相减得出的；
20.对比模块：如果所述水位差值不大于阈值，不触发告警模块；
21.告警模块：用于如果所述水位差值大于所述阈值，发出告警提示。
22.进一步地，所述第一水位监测值是由第一水位传感器测量得出的，所述第二水位监测值是由第二水位传感器测量得出的。
23.进一步地，所述第一水位传感器与所述第二水位传感器不同。
24.由以上技术方案可知，本技术实施例提供一种水位监测方法及水位监测系统，方法包括获取第一水位监测值与第二水位监测值，计算水位差值，水位差值是由第一水位监测值与第二水位监测值进行相减得出的；如果水位差值不大于阈值，不触发告警模块；如果水位差值大于阈值，触发告警模块发出告警提示。第一水位监测值是由第一水位传感器测量得出的，第二水位监测值是由第二水位传感器测量得出的，第一水位传感器与第二水位传感器不同。本技术使用两台不同原理的水位传感器同时对水位读取数据，即使两个水位传感器都出现误码也不会是同一数值，当可编程控制器检测到二者差值很大时，代表两个水位传感器有一台可能出现故障，因此，第一水位监测值与第二水位监测值的差值不仅满足了水位监测功能的需求，还可以作为检测传感器状态的依据，解决了目前人工无法及时发现水位传感器故障、水位监测方法不可靠的问题，提高了水位监测在泵房自动化应用中的准确性及可靠性，提高了泵房自动化水平。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
26.图1是本技术实施例提供的一种水位监测方法流程示意图；
27.图2是本技术实施例提供的一种水位监测系统构成示意图。
具体实施方式
28.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
29.图1是本技术实施例提供的一种水位监测方法流程示意图，如图1所示，本技术实施例提供的一种水位监测方法包括如下步骤：
30.s1：获取第一水位监测值与第二水位监测值。
31.目前通过水位传感器的监测反馈判断水位所处于哪个档，然后执行相应的控制动作，但由于现场环境影响，水位传感器作为电子元件受环境影响偶尔会出现温漂、误码和丢失数据等故障现象，且没有一台水位传感器百分百无故障使用，基于此，目前的水位监测测量方法存在不可靠性。
32.本技术采取的方案为，使用两台不同原理的水位传感器同时对水位读取数据，即使两个水位传感器都出现误码也不会是同一数值，因此，提升了水位监测的可靠性。相应
的，本技术实现水位监测的原理为，通过两种不同类型的传感器同时对水位读取数据，在可编程控制器中不断的对两组数据进行比较，直到差值大于一个阈值数值，那就可以判断有一台传感器出现故障并发出警告。
33.其中，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。
34.具体地，第一水位监测值是由第一水位传感器测量得出的，第二水位监测值是由第二水位传感器测量得出的。实际场景中，为了保证监测出来的水位误差最小或0误差，优选地，两个水位传感器设置在同一水平面上，这样，二者监测出来的水位从原理上讲应该是相同的。
35.本技术实施例中，为了避免两个传感器出现同样的误码，优选地，第一水位传感器与第二水位传感器不同，这样，即使其中一个传感器出现误码，另外一个传感器也会正常工作，监测出的水位也是正常水位。例如，第一水位传感器可以为超声波式水位传感器，第二水位传感器可以为投入式水位传感器，还可以为其他水位传感器，具体类型本技术不作限定。
36.需要说明的是，在获取水位值信息时，可以对水位值进行实时获取或阶段性获取，或结合特殊情况拟定获取计划，具体根据实际需求制定即可。例如，一种实施方式中，如果采用实时获取方式，则采用的方案可以为，超声波式水位传感器实时获取第一水位监测值，投入式水位传感器实时获取第二水位监测值。
37.另一种实施方式中，可以定制一个时间阈值，按照该时间阈值阶段性获取，假设定制的时间阈值为3秒，则每隔3秒可以获取一次水位值，即，每隔3秒超声波式水位传感器获取一次第一水位监测值，投入式水位传感器获取一次第二水位监测值，具体阈值根据实际需求而定。
38.又一种实施方式中，还可以两种方式结合使用，即实时获取方式和阶段性获取结合使用，例如，根据以往的历史记录，水位可能容易在某一时间段出现异常，则针对此时间段，可以对水位值进行实时获取，其余时间段阶段性获取，即，采用两种获取方式相结合的方法，以上仅是对可行的方式的示例性说明，具体本技术不作限定。
39.s2：计算水位差值，所述水位差值是由所述第一水位监测值与所述第二水位监测值进行相减得出的。
40.本技术实施例中，通过可编程控制器来对水位监测进行比较和判断，根据水位差值的数值大小来判断水位是否出现异常。水位差值是根据第一水位监测值与第二水位监测值相减得出的，本技术实施例中，水位可以是指水体的自由水面高出固定基面以上的高程，固定基面可以根据实际需求指定，水位监测的单位可以为米，或采取其他单位，具体本技术不作限定。
41.需要说明的是，由于第一水位传感器和第二水位传感器监测的是同一水面，所以理论上第一水位监测值与第二水位监测值应该是相等的或差值很小。而当可编程控制器检测到二者差值很大时，代表两个水位传感器有一台可能出现故障，因此，第一水位监测值与第二水位监测值的差值不仅满足了水位监测功能的需求，还可以作为检测传感器状态的依
据。
42.s3：如果所述水位差值不大于阈值，不触发告警模块。
43.可以根据实际需求提前设置阈值，可编程控制器将水位差值与阈值进行比较，作为判断传感器是否出现异常的依据。监测水位差值可以设定一定的规则，例如，如果水位差值不大于阈值，则说明第一水位传感器和第二水位传感器状态都正常，如果水位差值大于该阈值，则说明第一水位传感器和第二水位传感器中的一个或至少一个出现异常状态，则自动预警，这样，通过监测水位差值，在满足水位监测功能的同时，还能实时监测水位传感器状态，既节约了自动化检修时间，降低了劳动强度，又大大提高了工作效率。
44.s4：如果所述水位差值大于所述阈值，触发所述告警模块发出告警提示。
45.当通过水位差值监测到水位传感器的异常状态后，可编程控制器将自动触发告警模块发出告警提示，这样，解决了原人工无法及时发现水位传感器故障的问题，杜绝了设备持续运行损毁设备的现象。
46.结合s1-s4，现通过具体实施例对整个流程进行说明。例如，第一水位传感器为超声波式水位传感器，第二水位传感器为投入式水位传感器，假设在某一时刻或某一时间段内，超声波式水位传感器监测到的第一水位监测值为z1，投入式水位传感器监测到的第二水位监测值为z2，可编程控制器对z1和z2的差值进行计算，可将二者进行相减获得水位差值，假设阈值为0.2，将该时刻或该时间段内的水位差值与阈值0.2进行比较(实际场景中，该水位差值也是一个变量，应不断对水位差值与阈值进行比较)，如果比较的结果为水位差值小于或等于0.2，则表示水位传感器状态正常，反之，如果比较的结果为水位差值大于0.2，则可编程控制器自动触发告警模块发出告警提示，表示水位传感器出现异常。
47.本技术实施例中的水位监测方法适用于各种水位监测，特别在自动化应用中更为重要，例如，在泵房自动化应用中的应用。主要是通过两种不同类型的传感器同时对水位读取数据，在可编程控制器中不断的对两组数据进行比较，直到差值大于一个阈值数值，就可以判断有一台传感器出现故障并发出警告。
48.由以上方案可知，本技术实施例提供一种水位监测方法，包括获取第一水位监测值与第二水位监测值，计算水位差值，水位差值是由第一水位监测值与第二水位监测值进行相减得出的；如果水位差值不大于阈值，不触发告警模块；如果水位差值大于阈值，触发告警模块发出告警提示。第一水位监测值是由第一水位传感器测量得出的，第二水位监测值是由第二水位传感器测量得出的，第一水位传感器与第二水位传感器不同。本技术使用两台不同原理的水位传感器同时对水位读取数据，即使两个水位传感器都出现误码也不会是同一数值，当可编程控制器检测到二者差值很大时，代表两个水位传感器有一台可能出现故障，因此，第一水位监测值与第二水位监测值的差值不仅满足了水位监测功能的需求，还可以作为检测传感器状态的依据，解决了目前人工无法及时发现水位传感器故障、水位监测方法不可靠的问题，提高了水位监测在泵房自动化应用中的准确性及可靠性，提高了泵房自动化水平。
49.本技术还提供一种水位监测系统，图2是本技术实施例提供的一种水位监测系统构成示意图，如图2所示，一种水位监测系统包括：
50.获取模块，用于获取第一水位监测值与第二水位监测值；
51.计算模块，用于计算水位差值，水位差值是由第一水位监测值与第二水位监测值
进行相减得出的；
52.对比模块：如果水位差值不大于阈值，不触发告警模块；
53.告警模块：用于如果水位差值大于阈值，发出告警提示。
54.进一步地，第一水位监测值是由第一水位传感器测量得出的，第二水位监测值是由第二水位传感器测量得出的。
55.进一步地，第一水位传感器与第二水位传感器不同。
56.本技术实施例中的水位监测系统，主要是通过两种不同类型的传感器同时对水位读取数据，在可编程控制器中不断的对两组数据进行比较，直到差值大于一个数值，就可以判断有一台传感器出现故障并发出警告。解决原人工无法及时发现水位传感器故障，造成设备持续运行损毁设备，提高水位监测在泵房自动化应用中的准确性及可靠性。
57.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
58.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。