白蓮河水電廠水庫(kù)水位測(cè)量方案

1、白蓮河水電廠水庫(kù)水位測(cè)量方案第一章總那么擬定本方案的目的在于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)白蓮河水電廠水庫(kù)水位,為水庫(kù)調(diào)度、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、平安渡汛提供重要參數(shù)和根本依據(jù).本方案根據(jù)白蓮河水電廠水庫(kù)水位測(cè)量功能要求而擬定.本方案遵循相關(guān)部頒標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).電廠有特殊要求的,以電廠要求為準(zhǔn).第二章功能要求測(cè)量：水位測(cè)量一路,測(cè)量范圍015米,線性誤差 V2%.分辨率0.01m.顯示：六位數(shù)碼顯示,小數(shù)點(diǎn)兩位,兩地顯示中控室、水情室.通訊：水庫(kù)測(cè)量室與水情室水位數(shù)據(jù)通訊,水情室與中控室水位顯示器通訊,水情室與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水位數(shù)據(jù)通訊.設(shè)定：水位基值設(shè)定,傳感器量程設(shè)定,濾波系數(shù)設(shè)定.系統(tǒng)具有防雷功能.第三章系統(tǒng)方案分析通訊

2、傳輸通訊傳輸對(duì)于遠(yuǎn)距離水位測(cè)量來說,是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),它的好壞直接影響著測(cè)量的可靠性.對(duì)通訊方式的選擇也決定著測(cè)量系統(tǒng)其它設(shè)備的選型,且對(duì)系統(tǒng)造價(jià)有重要影響.下面就幾種通訊傳輸系統(tǒng)作簡(jiǎn)要分析.一、有線傳輸1.光纖傳輸光纖作為一種新型成熟的通訊傳輸介質(zhì),具有可靠性高、抗干擾水平強(qiáng)、不怕雷擊、信號(hào)衰減失真小、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速度快、傳輸容量大等優(yōu)點(diǎn),在經(jīng)費(fèi)允許的情況下宜優(yōu)先采用.從性價(jià)比看,光纖雖性能優(yōu)良,但價(jià)格較貴,且其光電轉(zhuǎn)換設(shè)備光端機(jī)也較貴.但采用光纖是一勞永逸的事情.2.限制電纜傳輸利用已有的限制電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸,價(jià)格低廉,無需重新架設(shè)電纜.利用限制電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸時(shí),與限制電纜相連接的

3、有關(guān)接口設(shè)備需采取較強(qiáng)的防雷舉措.3 .屏蔽電纜架設(shè)新的屏蔽電纜實(shí)現(xiàn)水位數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸.屏蔽層應(yīng)可靠接地.采用該方式價(jià)格比光纖稍廉價(jià),假設(shè)屏蔽接地可靠,可防止直擊雷的侵害.但還是要采取防雷舉措防止感應(yīng)雷對(duì)系統(tǒng)的危害.二、無線傳輸利用無線電臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào).采用無線傳輸需購(gòu)置電臺(tái),費(fèi)用增加,信號(hào)傳輸質(zhì)量比有線要差,還應(yīng)向無線電治理委員會(huì)中請(qǐng)專用頻道,并交納費(fèi)用.三、信號(hào)傳輸介質(zhì)比擬無線傳輸費(fèi)用增加,信號(hào)傳輸質(zhì)量比有線差,不宜采用.有線傳輸方式中,光纖傳輸性能最好,價(jià)格較高,在經(jīng)費(fèi)允許的情況下,推薦優(yōu)先選用；屏蔽電纜傳輸可靠性較高,價(jià)格稍低,但還是需要較強(qiáng)的防雷舉措,假設(shè)經(jīng)費(fèi)有限,這是第二種比擬好的傳

4、輸介質(zhì);利用限制電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸,價(jià)格最廉價(jià),可靠性最差,是最后一種傳輸介質(zhì).水位測(cè)量方式1,采用浮子感應(yīng)原理.當(dāng)水庫(kù)水位變化時(shí),浮子的移動(dòng)通過鋼絲繩、 鼓形輪使軸上的光電編碼器發(fā)生相應(yīng)的移動(dòng),從而將機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電子數(shù)字量送給微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理,實(shí)時(shí)顯示水位信號(hào).該測(cè)量方式是我國(guó)最早采用的一種水位測(cè)量方式,技術(shù)相對(duì)成熟,比其其它水位測(cè)量方式,要多一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),容易發(fā)生鋼絲銹蝕、纏繞等故障,維護(hù)安裝相對(duì)較繁雜,九十年代以后已不常采用.2,采用壓阻式液位變送器.水庫(kù)水位變化時(shí),壓阻式液位變送器將水深壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào),送給微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理,實(shí)時(shí)顯示水位信號(hào).該水位測(cè)量方式因無機(jī)械傳動(dòng)局部

5、,維護(hù)安裝方便,測(cè)量精度可靠性不斷提升,是當(dāng)今用得較多的一種水位測(cè)量方式.3,超聲波水位測(cè)量.超聲波測(cè)量水位的原理是利用超聲波的反射時(shí)間來測(cè)距,傳感裝置向水面發(fā)射超聲波,水面反射局部回波,反射波被裝置探測(cè),波的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與距離成正比,通過聲速及所測(cè)時(shí)間即可求得水位.利用超聲波測(cè)量水位對(duì)溫度、濕度要求較高.否那么,溫度、濕度變化大,那么超聲波傳播速度的變化也大,從而導(dǎo)致較大的測(cè)量誤差.該測(cè)量方式研究較多,應(yīng)用相對(duì)較少.4,水位測(cè)量方式比擬水位測(cè)量方式較多,有浮子式、壓阻式、超聲波、激光、吹氣式等.從性價(jià)比及國(guó)內(nèi)綜合應(yīng)用情況看,選用壓阻式液位變送器作為水位測(cè)量方式較適宜.測(cè)量系統(tǒng)主機(jī)1.單片微機(jī)采用

6、單片微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行水位測(cè)量,具有價(jià)格及維護(hù)費(fèi)用低廉,系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn).2 .工業(yè)限制計(jì)算機(jī)采用工業(yè)限制計(jì)算機(jī)進(jìn)行水位測(cè)量,雖然人機(jī)界面好,利用其資源可進(jìn)行歷史記錄,趨勢(shì)分析,但對(duì)于單個(gè)水位測(cè)量來說,資源浪費(fèi)大,價(jià)格高,實(shí)際意義小.其優(yōu)勢(shì)可由監(jiān)控系統(tǒng)彌補(bǔ).3 .可編程限制器可編程限制器由專業(yè)廠家生產(chǎn),硬件模塊化,配置方便,可靠性高.但其價(jià)格高,維護(hù)費(fèi)用高.通訊規(guī)約嚴(yán)格,不同設(shè)備間通訊實(shí)現(xiàn)較難.4 .測(cè)量系統(tǒng)主機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的三種主機(jī)中,由于單片微機(jī)系統(tǒng)價(jià)格及維護(hù)費(fèi)用低廉,系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠,通訊方式靈活,對(duì)單水位測(cè)量系統(tǒng)來說,宜優(yōu)先采用.系統(tǒng)防雷雷擊會(huì)通過以下兩種方式破壞電子設(shè)備：直擊到電源和信號(hào)輸入線,

7、經(jīng)電源和信號(hào)線進(jìn)入而損害設(shè)備；以感應(yīng)方式電阻性、電感性、電容性偶合到電源、信號(hào)線上,最終損害設(shè)備.假設(shè)信號(hào)線、電源線鋪設(shè)于電纜溝中,那么遭受直接雷擊的可能性不大,其防護(hù)的主要對(duì)象是雷電波侵入感應(yīng).根據(jù)雷擊瞬間過電壓產(chǎn)生、危害的途徑,那么對(duì)水位測(cè)量系統(tǒng)要盡可能降低雷電帶來的損失,就必須采取系統(tǒng)的、綜合的防雷措施.電源防雷應(yīng)采取多級(jí)保護(hù)舉措,第一級(jí)在配電系統(tǒng)高、 低壓進(jìn)線側(cè)都安裝閥型避雷器、氧化鋅避雷器等避雷裝置,主要泄放外線等產(chǎn)生的過電壓,其雷通量大,啟動(dòng)電壓高920-1800V.第二級(jí)在測(cè)量裝置進(jìn)線側(cè)裝置內(nèi)隔離變壓器前,主要泄放第一級(jí)殘壓、配電線路上感應(yīng)出的過電壓,其電流通量居中,啟動(dòng)電壓居中

8、470-1800V.隔離變壓器的安裝非常重要,它能有效抑制各種電磁干擾,對(duì)雷電波同樣有效.末級(jí)裝置內(nèi)隔離變壓器后,主要泄放前面的殘壓,完全可到達(dá)箝位輸出,其殘壓低,響應(yīng)時(shí)間快.信號(hào)線假設(shè)采用光纖通訊,那么其防雷舉措已由光纖得到保證.第四章總體方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信號(hào)傳輸采用光纖,為防止重復(fù)投資,已考慮了閘門限制裝置與中控室上位機(jī)機(jī)通訊用光纖.水位測(cè)量主機(jī)采用AVR單片微機(jī).水位測(cè)量方式采用壓阻式液位傳感器.各測(cè)量裝置內(nèi)設(shè)電源隔離變壓器,并在隔離變壓器前后裝設(shè)德國(guó)LEUTRO聯(lián)司產(chǎn)電源避雷器.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖一所示.水庫(kù)水位變化時(shí),壓阻式液位變送器將水深壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào),送給測(cè)量室內(nèi)的微機(jī)水位測(cè)量裝置,為保證測(cè)量精度,該裝置AD轉(zhuǎn)換位數(shù)為十二位,該測(cè)量值由數(shù)據(jù)發(fā)送光端機(jī)通過光纖經(jīng)閘門限制室至中控室再到水情室接收光端機(jī),接收光端機(jī)將信號(hào)傳至水情室微機(jī)水位智能顯示裝置,該裝置可進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,弁最終顯示實(shí)際水位信號(hào),該水位信號(hào)由光端機(jī)通過光纖送到中控室顯示器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控上位機(jī).系統(tǒng)設(shè)備及價(jià)格序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)元合計(jì)元中控室數(shù)據(jù)接收光端機(jī)水位數(shù)碼顯示光纖終端數(shù)據(jù)接收光端狀數(shù)據(jù)接收光端機(jī)r監(jiān)控上微機(jī)r水情室光纖光纖r 微機(jī)智能顯示裝置1壓阻式液位傳感器1只270027002微機(jī)水位測(cè)量裝置1臺(tái)530053003微機(jī)智能顯示裝置1臺(tái)