[发明专利]一种基于数据融合技术的智能型水位监测仪

说明书

本发明公开了一种基于数据融合技术的智能型水位监测仪，所述监测仪包括：触摸屏单元用于手动校准和设定输入输出单元的高程、水位上下限、比例和校准参数以及进行报警提示；可编程控制器单元用于对输入输出单元传输的水位监测数据进行对比和分析；输入输出单元用于监测水位数据。本发明利用多个传感单元同时感受被测量，其输出则是经过数据融合算法得到的计算值，根据误差理论，水位的测量精度将明显提高；该装置引入温度补偿机制，可减少温度变化带来的测量误差；该装置可智能识别故障的水位传感器，能对此水位传感器进行自动标定与校准，从而提高水位监测设备的平均故障间隔时间并减少运行维护工作量。

技术领域

本发明属于水位监测技术领域，尤其涉及一种基于数据融合技术的智能型水位监测仪。

背景技术

当前水位测量仪器主要有浮子水位计、压阻式水位计、雷达水位计、超声波水位计、电子水尺等，由于水位测量仪器的现场工作环境较为恶劣，这些仪器中的光电器件的故障率很高进而使整个水位测量仪器无法工作，导致整个自动化控制系统失灵，甚至引发灾难事故。

当前水位传感器普遍存在着时漂、温漂、精确度、抗干扰能力、稳定性等一系列问题，尤其在恶劣气候条件下的电闪、雷击，易造成水位传感器的故障频发，进而使整个水位测量仪器无法工作，导致整个输水调度自动化控制系统失灵，甚至引发重大安全事故。

当前使用的各种不同原理的水位传感器，长时间使用易受到大气、温度、光照、水质等外界条件变化的影响。这些原因导致水位传感器测量误差值较大且需要经常对设备进行校准与纠偏，增加了维护人员工作量和设备维护成本。

同时使用多套水位监测设备作为冗余备份的水位监测设置方式，因为各传感器测量的数据相互独立，无法相互支持、相互关联，不能提高水位监测的精度；当主水位测量装置故障，备用水位测量装置投入使用时有可能带来水位监测数据的跳跃性变化，致使输水调度自动化控制系统产生误动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据融合技术的智能型水位监测仪，旨在解决当前水位测量仪器中光电器件的故障率很高进而使整个水位测量仪器无法工作，导致整个自动化控制系统失灵；水位测量仪器中的水位传感器在恶劣气候条件下的电闪、雷击，易造成水位传感器的故障频发，进而使整个水位测量仪器无法工作，导致整个输水调度自动化控制系统失灵，甚至引发重大安全事故；导致水位传感器测量误差值较大且需要经常对设备进行校准与纠偏，增加了维护人员工作量和设备维护成本；各传感器测量的数据相互独立，无法相互支持、相互关联，不能提高水位监测的精度的问题。

本发明是这样实现的，一种基于数据融合技术的智能型水位监测仪，所述基于数据融合技术的智能型水位监测仪包括：

触摸屏单元，安装在设备箱体上，与可编程控制器单元连接，用于手动校准和设定输入输出单元的高程、水位上下限、比例和校准参数以及进行报警提示；

可编程控制器单元，安装在设备箱体上，与输入输出单元连接，用于对输入输出单元传输的水位监测数据进行对比和分析，并对输入输出单元传输控制指令；

输入输出单元，安装在设备箱体上，与可编程控制器单元连接，用于监测水位数据，并将监测的数据传输给可编程控制器单元。

进一步，所述触摸屏单元包括：

主画面，用于显示传感器的状态及传感器参数信息；

参数设定界面，用于设定水位高程、水位上限、比例、校准值；高程为闸站的当前高程，水位上限为闸站正常运行情况下的最高报警水位，比例为输入输出单元的各传感器在程序中对应的数字量和水位的关系，校准值为经过运算后得到的水位值与实际值的误差值；

报警提示界面，用于输入输出单元的各传感器传输的数据都无效的时候，进行故障报警提示。

进一步，可编程控制器单元包括可编程控制器，所述可编程控制器包括：