[发明专利]大坝集水井渗流测控一体化系统

说明书

本发明涉及大坝测控技术领域，且公开了大坝集水井渗流测控一体化系统，包括系统模块总成，所述系统模块总成包括浮球开关、测控模块、数据迁移程序和上位机软件，所述测控模块连接有数字时钟，且测控模块与浮球开关相连接，所述数据迁移程序数据集成后上传到上位机软件的数据库，上位机软件制定任务给数据迁移程序，所述浮球开关由外部的塑胶表皮及内部的磁性浮子构成。本发明基于浮球液位感应技术和OPC技术，在不同设备间架构标准的通信接口，实现抽水泵启停时间及对应水位的精准捕捉和监测数据的集成管理，充分减少系统动作冗余，打破系统间信息壁垒，准确掌握大坝渗流状态，为大坝安全提供重要保障。

技术领域

本发明涉及大坝测控技术领域，尤其涉及大坝集水井渗流测控一体化系统。

背景技术

大坝集水井是大坝渗流汇集、存蓄的重要建筑，集水井渗流监测能有效掌握大坝渗流状态，为评判大坝稳定和安全提供重要指标。

集水井渗流量是其单位时间的汇流总量，需通过实测水位值和集水井蓄水面积计算得到。由于集水井容量有限，当汇流过多时，需驱动抽水泵将集水井内积水排出，因此集水井渗流量监测的关键在于准确测得抽水泵启停时间及其对应水位。水口大坝集水井渗流量原有监测方法是采用水位计高频加密监测(1次/30min)方式拟合水位曲线，并以此推断抽水过程。该方式存在以下弊端：①抽水泵排水时间较短，加密监测方式往往难以准确捕捉抽水泵启停时间，导致渗流监测误差较大；②监测指令的发出、接收需占用大坝安全监测系统通讯通道，高频加密监测易造成系统通讯拥堵，影响系统稳定性；③水位计的过度使用显著降低监测仪器寿命，增加设备运维成本。

为提高集水井渗流精度、提升系统运行稳定性，需改变现有监测方式，寻求更精准、智能的解决方案。因此，本项目提出大坝集水井渗流测控一体化系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了大坝集水井渗流测控一体化系统，基于浮球液位感应技术和OPC技术，在不同设备间架构标准的通信接口，实现抽水泵启停时间及对应水位的精准捕捉和监测数据的集成管理，充分减少系统动作冗余，打破系统间信息壁垒，准确掌握大坝渗流状态，为大坝安全提供重要保障。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

大坝集水井渗流测控一体化系统，包括系统模块总成，所述系统模块总成包括浮球开关、测控模块、数据迁移程序和上位机软件，所述测控模块连接有数字时钟，且测控模块与浮球开关相连接，所述数据迁移程序数据集成后上传到上位机软件的数据库，上位机软件制定任务给数据迁移程序，所述浮球开关由外部的塑胶表皮及内部的磁性浮子构成，在集水井的下限报警水位及上限报警水位分别安插一组浮球开关和备用开关，所述测控模块包括CPU、I/O模块、存储器、电源模块和机架，且电源模块与CPU、I/O模块、存储器电性连接，所述CPU内置采集程序，在浮球开关与其备用开关一同动作时接受浮球开关传递的变位信号，否则将报警并再次发送指令收取信号。

在前述方案的基础上，所述浮球开关常时为断开状态，当集水井水位触及上(下)限报警水位时，上(下)限位浮球开关翻转并导致电位信号变化，触发测控模块动作。

进一步的，所述测控模块的动作信号按指令的规定转化为逻辑输入I/O模块，OPC接口程序安装在存储器中，在存储器中的所有用户程序执行完毕后，CPU将I/O中的数据输出到数据迁移程序。

作为本发明再进一步的方案，所述测控模块可接收来自数据迁移程序的指令，对浮球开关发出动作指令检测其功能是否正常。

在前述方案的基础上，所述数据迁移程序是数据转化与暂存处，数据迁移程序与测控模块共同装有OPC接口协议。