CN109283907A - 视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法 - Google Patents

视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109283907A
CN109283907A CN201811359528.2A CN201811359528A CN109283907A CN 109283907 A CN109283907 A CN 109283907A CN 201811359528 A CN201811359528 A CN 201811359528A CN 109283907 A CN109283907 A CN 109283907A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
acquisition
central server
water level
pressure sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811359528.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109283907B (zh
Inventor
王静怡
林凯
刘枨
王昕�
吕喆晔
陈亨思
李庆伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Fujian Shuikou Power Generation Group Co Ltd
Original Assignee
State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Fujian Shuikou Power Generation Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Fujian Electric Power Co Ltd, Fujian Shuikou Power Generation Group Co Ltd filed Critical State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
Priority to CN201811359528.2A priority Critical patent/CN109283907B/zh
Publication of CN109283907A publication Critical patent/CN109283907A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109283907B publication Critical patent/CN109283907B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,其特征在于:包括若干采集终端、监控中心服务器和移动端;所述采集终端通过无线通信将数据传输至监控中心服务器;移动端通过无线通信可以访问监控中心服务器数据。本发明是集水雨情数据和图像的采集、存储和查询为一体的集成平台,该***率先将传统水雨情、现场图像、预警***合为一体,采集终端基本实现自供电、免维护和通道自适应;能够很好的满足无人值守、少人值守变电站和其它电力生产区域的防灾报警需求。

Description

视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法
技术领域
本发明涉及自动检测领域,具体涉及一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法。
背景技术
目前我国变电站、水电站厂房等的排水设施基本未装设自动监测装置。而针对水位的预警监测***主要应用于河流、水库等水文观测站,基本采用专业水位传感器(如浮子、电压力传感器、超声波传感器,光纤液位传感装置等),如配合专用测量水井,以及基于通用分组无线服务技术(general packet radio service,GPRS)的通信方式。
目前国内尚未出现针对重要变电站重要排涝设施的水雨情监测一体化平台。普遍存在的水位监测***基本依靠浮子式、电压力式等传统监测手段。近年来出现过超声测量法、光纤液位测量等***,但均存在于投资成本高、工程量大、对于测量环境的要求较高,抗干扰程度较低等问题。同时,部分监测***存在现场取电困难,无法自供电等一系列问题。具体表现在:
(1)传统水位测量方案对于电力生产区域排水设施并不适用。特别是在水位采集部分,需要将水位传感器配合专用测量水井使用,以排除水位波动并阻隔水体杂质,因此该方式对于测量环境的要求较高,工程量大、投资成本高、传感器自身的抗干扰程度较低,难以在变电站、电站厂房等场所推广应用。
(2)采集数据的可视化程度不高。由于采用GPRS通信方式,造成传输带宽受到限制,使得测量数据的准确性无法进行验证,当现地传感器故障时,处于远端的调度及维护人员无法及时发现和处理,给水位测报准确性造成严重影响。特别是遭遇涝灾险情时,无法进行实时、准确、直观数据的获取,给应急处置工作带来困难。
(3)采集模式单一。一般设定为固定时间间隔的定时采集方式,因此数据获取的频率固定,采集方式被动,无法根据特定需求和时段进行更改,在灾害期间无法满足短时间密集观测和重点防范的要求。
(4)数据交互灵活性不足。数据输至后台服务器***后,没有提供面向用户的交互式数据查询服务。造成***使用在时间、地点上的局限性,同时用户无法主动获取相关数据。
(5)数据分析能力不强。现有方案一般只简单收集并留存采集数据,并未对其进行分析、管理并提供数据报表服务,无法根据数据自动分析各监测点水情灾害的规律,为灾害预测与防治提供依据。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,能够很好的满足无人值守、少人值守变电站和其它电力生产区域的防灾报警需求。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,包括若干采集终端、监控中心服务器和移动端;所述采集终端通过无线通信将数据传输至监控中心服务器;移动端通过无线通信可以访问监控中心服务器数据。
进一步的,所述采集终端由水位压力传感器、视频采集模块、信号调理电路、检测终端控制器、通信模块、显示模块和供电单元组成;所述水位压力传感器、信号调理电路和检测终端控制器依次连接;所述信号调理电路与显示模块连接;所述通信模块与检测终端控制器和视频采集模块分别连接。
进一步的,所述检测终端控制器采用AT89C51单片机。
进一步的,所述水位压力传感器采用平衡罩式压力传感器。
进一步的,所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:***初始化,设定采集机制;
步骤S2:根据监控中心服务器发送来的控制和配置指令,控制采集终端;
步骤S3:如果接收到采集指令,则对水位压力传感器采集的数据进行采样和解析,并获取现场图像,送回监控中心服务器;若没有收到采集指令,则按照***默认的采样频率对传感器水位压力传感器采集的数据进行采样;移动端可以通过访问监控中心服务器获取水位压力传感器数据和现场图像数据;若收到从监测中心发来的采集模式配置指令,则对该水位监测终端的工作方式和采样频率进行配置,并按照此设置获取压力传感器的输出数据,并按照定义的协议格式将数据打包发送至服务器;
步骤S4:当检测的水位超出了预先设定的安全范围时,向监控中心服务器发出报警;如水位在正常范围,则将数据打包并通过通信模块发送至监控中心服务器存储,并按设定时间延时后继续循环采集水位。
进一步的,所述采样中采用连续5次测量取平均的算法来减小误差:采样间隔为200ms,若水位压力传感器的输出值偏离5次平均值的5%,则认为这次数据误差太大,剔除,只求剩余值的平均值,并得到的平均值返回给管理主机。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明采用了新型的水位采集装置。针对电力生产区域,如变电站、山区水电站等典型应用场景,选择简捷易维和抗干扰性强硬件***,在不进行大规模施工(如建设专用水井)和高成本投入前提下实现现场水位数据精确采集,即通过平衡滤波罩式的压力传感器,有效滤除水波阻尼,获取准确、稳定的测量数据,具备较好的扩展性和推广性
2、本发明制定了灵活多样采集机制。通过软件控制***的编程,实现水情数据的定时采集、预警采集和受控采集,并通过4G/GPRS方式(APP/SMS/MMS)与手机终端进行交互,实现了灾害预警智能化。使得巡检运维人员能够及时发现灾险情,并迅速采取措施,对变电站防汛抗灾工作具有积极的意义。
3、本发明实现了数据共享和分析。通过手机APP软件的开发,为用户提供全天候,全方位的数据交换服务。同时,数据可以实现简单分析,为灾害预警和防范提供可靠依据。
附图说明
图1是本发明***原理图;
图2是本发明采集终端原理图;
图3是本发明实施例中采用的水位压力传感器装置图;
图4是本发明实施例中T89C51单片机采集及显示接口电路;
图5是本发明实施例中sim7100c接口电路;
图6是本发明实施例中控制流程图;
图7是本发明实施例中软件功能结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1,本发明提供一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,包括若干采集终端、监控中心服务器和移动端;所述采集终端通过无线通信将数据传输至监控中心服务器;移动端通过无线通信可以访问监控中心服务器数据。
参照图2,在本发明一实施例中,所述采集终端由水位压力传感器、视频采集模块、信号调理电路、检测终端控制器、通信模块、显示模块和供电单元组成;所述水位压力传感器、信号调理电路和检测终端控制器依次连接;所述信号调理电路与显示模块连接;所述通信模块与检测终端控制器和视频采集模块分别连接。
本实施例中,如图4所示,所述检测终端控制器采用AT89C51单片机;其中,单片机AT89C51芯片接收模数转换器ADC0809送来的数据信号。其P0口前3位与ADC0809地址线A、B和C连接,作为用于多路采集信号输入时的信号选择。AT89C51的P2.6、RD和WR输出的信号组合提供ADC0809的START、AIE和OE信号,AT89C51的双向数据传输口P0与ADC0809的D0~D7相连,作为采集数据接口。AT89C51的INT1引脚连接ADC0809的EOC取反信号,用于检测A/D转换是否结束。AT89C51的P0口在转换结束后读取转换结果。转换结果同时送与液晶显示器LCD1602显示。
在本实施例中,如图3所示,所述水位压力传感器采用平衡罩式压力传感器。量程可达200m,两线制输出0~20mA的线性电流信号。当传感器投入被测液体某一深度时,其受到的压力公式为
(1)
式中: 为传感器迎液面所受压力, 为被测水流密度, ;g为重力加速度;为平衡罩部分投入液体的深度;为液面上大气压,
由于液体的压力通过导气不锈钢被引入到传感器的正压腔,再将液面上的大气压与传感器的负压腔相连,抵消了传感器正面的,所以传感器测得压力为,通过测得的压力,可以得到液位深度。控制器ADC接口与压力传感器的电流输出相连,即可完成压力数据的采集和数字化处理,并将其转化为水位高度信息。
在本实施例中,无线通信模块芯片采用SIM7100C,模块与单片机之间使用异步串行通信接口。SIM7100C的串行口采用了电平匹配设计,利用SS8050三极管和电阻构成电平转换电路,使得改接口所适用的1.8V电平能够与5V***接口。SIM7100C的硬件接口电路如图5所示。
当单片机的TXD为高电平时,三级管SS8050截止,SIM7100C的RXD接口被上拉至1.8V电平。当单片机的TXD为低电平时,SS8050饱和,则SIM7100C的RXD接口变为低电平。
控制单片机通过向SIM7100C发送AT指令配置上网,并利用PPP协议建立与供应商之间的网络连接,并获取自身的IP地址,进而,终端与服务器之间通过TCP/IP协议建立连接,进行采集数据和配置命令的传输。
在本实施例中,所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:***初始化,设定采集机制;
步骤S2:根据监控中心服务器发送来的控制和配置指令,控制采集终端;
步骤S3:如果接收到采集指令,则对水位压力传感器采集的数据进行采样和解析,并获取现场图像,送回监控中心服务器;若没有收到采集指令,则按照***默认的采样频率对传感器水位压力传感器采集的数据进行采样;移动端可以通过访问监控中心服务器获取水位压力传感器数据和现场图像数据;若收到从监测中心发来的采集模式配置指令,则对该水位监测终端的工作方式和采样频率进行配置,并按照此设置获取压力传感器的输出数据,并按照定义的协议格式将数据打包发送至服务器;
步骤S4:当检测的水位超出了预先设定的安全范围时,向监控中心服务器发出报警;如水位在正常范围,则将数据打包并通过通信模块发送至监控中心服务器存储,并按设定时间延时后继续循环采集水位。
***中水位一旦发生变化,采集终端即刻进行数据采集和分析,相应数据传输至中心站完成预处理后进入数据库,并向有关部门分发、通报。当达到预警阈值时,可根据设定进行广播预警。
在本实施例中,所述采样中采用连续5次测量取平均的算法来减小误差:采样间隔为200ms,若水位压力传感器的输出值偏离5次平均值的5%,则认为这次数据误差太大,剔除,只求剩余值的平均值,并得到的平均值返回给管理主机。
本实施例中,移动端功能块主要有数据管理、数据备份、数据展示、预警、通信接口、移动端软件部分,其移动端软件部分功能结构如图7所示。
采用基于Socket的通信协议和SQL数据库。与采集终端的通信使用Socket编程控件,完成TCP/IP的连接和数据的收发。管理中心软件实现数据的接收、实时显示、数据备份、历史查询、分析统计、报警以及报表打印等功能。
管理软件接收并管理各监测点水位的变化信息。***启用前对每个水位采集终端的进行设置,定义该节点的名称、编号、位置和安全水位范围等信息,设置完成后添加并激活该节点的ID,便可在软件的监测界面显示出该节点的相关信息和实时数据。也可以用曲线的形式显示各监测点水位变化情况,并设置异常报警信号的声光报警。
移动端软件部分包含设备管理、远程配置、实时数据、历史数据、图片信息、视频信息等功能。通过APP,可以方便地查询到所需观测节点的当前及历史水位值、告警信息、设备现状。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,其特征在于:包括若干采集终端、监控中心服务器和移动端;所述采集终端通过无线通信将数据传输至监控中心服务器;移动端通过无线通信可以访问监控中心服务器数据。
2.根据权利要求1所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,其特征在于:所述采集终端由水位压力传感器、视频采集模块、信号调理电路、检测终端控制器、通信模块、显示模块和供电单元组成;所述水位压力传感器、信号调理电路和检测终端控制器依次连接;所述信号调理电路与显示模块连接;所述通信模块与检测终端控制器和视频采集模块分别连接。
3.根据权利要求1所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,其特征在于:所述检测终端控制器采用AT89C51单片机。
4.根据权利要求1所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***,其特征在于:所述水位压力传感器采用平衡罩式压力传感器。
5.根据权利要求2所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:***初始化,设定采集机制;
步骤S2:根据监控中心服务器发送来的控制和配置指令,控制采集终端;
步骤S3:如果接收到采集指令,则对水位压力传感器采集的数据进行采样和解析,并获取现场图像,送回监控中心服务器;若没有收到采集指令,则按照***默认的采样频率对传感器水位压力传感器采集的数据进行采样;移动端可以通过访问监控中心服务器获取水位压力传感器数据和现场图像数据;若收到从监测中心发来的采集模式配置指令,则对该水位监测终端的工作方式和采样频率进行配置,并按照此设置获取压力传感器的输出数据,并按照定义的协议格式将数据打包发送至服务器;
步骤S4:当检测的水位超出了预先设定的安全范围时,向监控中心服务器发出报警;如水位在正常范围,则将数据打包并通过通信模块发送至监控中心服务器存储,并按设定时间延时后继续循环采集水位。
6.根据权利要求5所述的一种视讯一体化电力生产排涝自动检测***的控制方法,其特征在于:所述采样中采用连续5次测量取平均的算法来减小误差:采样间隔为200ms,若水位压力传感器的输出值偏离5次平均值的5%,则认为这次数据误差太大,剔除,只求剩余值的平均值,并得到的平均值返回给管理主机。
CN201811359528.2A 2018-11-15 2018-11-15 视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法 Active CN109283907B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811359528.2A CN109283907B (zh) 2018-11-15 2018-11-15 视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811359528.2A CN109283907B (zh) 2018-11-15 2018-11-15 视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109283907A true CN109283907A (zh) 2019-01-29
CN109283907B CN109283907B (zh) 2024-02-09

Family

ID=65175729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811359528.2A Active CN109283907B (zh) 2018-11-15 2018-11-15 视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109283907B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110248160A (zh) * 2019-06-17 2019-09-17 国网福建省电力有限公司 基于机器视觉及4g通信技术的精益调度水情远程监测***
CN112880746A (zh) * 2021-02-01 2021-06-01 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 用于变电站及办公场所的给水***监测***和监测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020005881A (ko) * 2000-07-10 2002-01-18 한상주 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링시스템
JP2005218267A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Mitsubishi Electric Corp 防災施設用設備管理システム
CN104103153A (zh) * 2014-07-01 2014-10-15 济南展飞物联网科技有限公司 一种防汛雨水情自动监测中心***及其监测方法
CN106027986A (zh) * 2016-06-29 2016-10-12 武汉世纪水元科技股份有限公司 城市内涝监控***及监控方法
CN205864616U (zh) * 2016-06-29 2017-01-04 武汉世纪水元科技股份有限公司 城市内涝监控***
KR20170033103A (ko) * 2015-09-16 2017-03-24 주식회사 일리시스 도로침수 모니터링 시스템 및 그 방법
CN107543580A (zh) * 2016-09-30 2018-01-05 河南众联云科工程技术有限公司 一种城市内涝监控预警***
CN209247120U (zh) * 2018-11-15 2019-08-13 国网福建省电力有限公司 基于平衡罩式压力传感器水位测量***

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020005881A (ko) * 2000-07-10 2002-01-18 한상주 국내 이동통신망을 이용한 수질 및 대기환경 모니터링시스템
JP2005218267A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Mitsubishi Electric Corp 防災施設用設備管理システム
CN104103153A (zh) * 2014-07-01 2014-10-15 济南展飞物联网科技有限公司 一种防汛雨水情自动监测中心***及其监测方法
KR20170033103A (ko) * 2015-09-16 2017-03-24 주식회사 일리시스 도로침수 모니터링 시스템 및 그 방법
CN106027986A (zh) * 2016-06-29 2016-10-12 武汉世纪水元科技股份有限公司 城市内涝监控***及监控方法
CN205864616U (zh) * 2016-06-29 2017-01-04 武汉世纪水元科技股份有限公司 城市内涝监控***
CN107543580A (zh) * 2016-09-30 2018-01-05 河南众联云科工程技术有限公司 一种城市内涝监控预警***
CN209247120U (zh) * 2018-11-15 2019-08-13 国网福建省电力有限公司 基于平衡罩式压力传感器水位测量***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110248160A (zh) * 2019-06-17 2019-09-17 国网福建省电力有限公司 基于机器视觉及4g通信技术的精益调度水情远程监测***
CN112880746A (zh) * 2021-02-01 2021-06-01 国网安徽省电力有限公司淮南供电公司 用于变电站及办公场所的给水***监测***和监测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109283907B (zh) 2024-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209247120U (zh) 基于平衡罩式压力传感器水位测量***
CN206311143U (zh) 一种天然气管网在线监测***
CN103914952B (zh) 基于物联网的山洪地质灾害监测装置
CN107340021B (zh) 一种基于Zigbee网络的智能远传水表***
CN108761277A (zh) 一种电缆接头故障指示器及在线监测***
CN109283907A (zh) 视讯一体化电力生产排涝自动检测***及其方法
CN205652941U (zh) 一种电梯物联网智能采集终端
CN108931344A (zh) 一种供水管道漏损表端智能无线远传报警装置及其实现方法
CN106411483B (zh) 一种检测仪表通讯波特率准确度的方法及***
CN205404564U (zh) 一种水务上专用的水质检测装置
CN212645804U (zh) 一种基于物联网的水表监管***
CN203164445U (zh) 具有自检功能的雨量遥测***
CN106920331B (zh) 一种智能燃气表的计量异常告警***及方法
CN109932024A (zh) 一种工业流量仪表故障远程判断方法及***
CN201615764U (zh) 新型带无线数据传输装置的流量计量装置
CN213274421U (zh) 一种基于物联网的水表计数装置
CN204759717U (zh) Pm2.5监测设备
CN211234868U (zh) 一种基于LoRa扩频技术的漏水检测***
CN113915535A (zh) 一种城市燃气管网监控***及其控制方法
CN208532418U (zh) 一种流量在线检测的智能净水机
CN207924405U (zh) 一种基于物联网的智能水泵控制器网关
CN212516095U (zh) 一种具有多接口可采集多种计量设备数据的感知仪***
CN205748287U (zh) 一种微型激光测径仪
CN204904530U (zh) 一种光电抄表***
CN203422842U (zh) 一种用电信息采集运维装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant