专利名称：水位自动报警调节设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动报警控制设备，更具体地说是涉及一种水电站前池水位自动报 警、调节水位的装置。 技术背景
水力发电站通常前池与控制室相距比较远，工作人员一般是通过观察控制室内的水位指 示灯显示情况判断水位情况，然后根据具体情况对调速器进行调节，如图1所示，由于前池 水位信号灯只有显示功能，功能单一，水位变化时，无自动报警提醒和自动操作装置，运行 值班人员不易觉察，容易造成水电站由于水位失控停机或水流外溢造成浪费，同时也增加了 运行人员的劳动强度。
发明内容
本实用新型意在提供一种具有报警提醒和自动操作功能的水位自动报警调节设备，该设 备可以方便地解决水电站前池水位失控的问题。其工作原理为高、中、低水位报警调节电 路是利用水的导电性的原理来传递信号的，当水电站前池水位达到一定高度时，水接触到安 装于前池的相应水位电极，经过开关送入的电源将相应形成回路并做出不同的反应。
本实用新型包括位于前池的高水位电极、中水位电极、低水位电极，位于控制室内的水 位自动报警调节电路。高水位电极、中水位电极、低水位电极通过电源线与高水位报警电路、 高水位调节电路、中水位显示电路及低水位报警调节电路中通过水导电形成的电路、从主电 路引入电源的报警电路、低水位调节电路相连接。
高水位报警电路部分继电器J1、继电器J2、发光二极管D19、电笛YAD1并联接入电路， 开关K5控制继电器J1、开关K6控制继电器J2，继电器J1、继电器J2信号设为常开。
高水位调节电路部分延长时间继电器SJ1、继电器J5、延长时间继电器SJ2并联接入电 路，继电器J5信号设为常开，该部分电路由一般处于闭合状态的开关K4控制。
中水位显示电路发光二极管D18通过电源线接入电路。 低水位报繁调节电路中
通过水导电形成的电路部分继电器J3、继电器J4并联接入电路，开关K7控制继电器J3、 K8控制继电器J4，继电器J3、继电器J4信号设为常闭。
从主电路引入电源的报警电路部分发光二极管D17、电笛YAD2并联接入电路，可以设置 开关K3控制这部分电路。
低水位调节电路部分延长时间继电器SJ3、继电器J6、延长时间继电器SJ4并联接入电 路，继电器J6信号设为常开，该部分电路由一般处于闭合状态的开关K4控制。
因电压在水中会接地形成跨步电压，很危险，为保证安全，可以在电路中安装隔离变压
器B，这样在水中的电压不能形成回路，有效地避免了跨步电压的形成。
因电压经过水阻后有很大的电压降，如果直接用来给高电压继电器提供电压的话，电压
无法满足需要，可以通过变压器将高电压降为低电压为继电器提供工作电压。 可以安装整流桥，利用二极管的单向导电性将交流变为直流。
为使通过整流桥的直流电更纯净，可以安装电解电容将不纯净的直流电进行滤波，同时 电解电容可以在电压发生波动时根据充放电的特性稳定电压，避免电压波动时继电器发生误 动。
为保证电路更加稳定地运行，可以加稳压块进行稳压。 各电路工作原理
高水位报罾调节电路在高水位报警调节电路中，继电器J1、 J2信号设为常开，当水位 到达高水位电极时，继电器J1、 J2接点闭合。继电器J2两端有电压其接点闭合，使电笛YAD1 发声，发光二极管D19发光，提醒工作人员前池水位已经到达高位，应该采取相应措施；同 时继电器J1线圈两端有了电压，其接点将延长时间继电器SJ1的回路接通，使延长时间继电 器SJ1工作，开始计时为J5带电作准备， 一旦延长时间继电器SJ1的动作时间到，就会接通 继电器J5使之带电，继电器J5接点闭合，使调速器向开的回路接通，调速器就向开的方向 开水加负荷。延长时间继电器SJ1的延长时间可以根据需要进行调整；同时延长时间继电器 SJ2带电计时，确定调速器开度每次开多大，每次加多少，计时时间到时其常闭接点断开， 使延长时时间继电器SJ1重新计时为下一次操作做准备，延长时间继电器SJ2延时时间可以 根据需要进行调整。
中水位显示电路当水位到达高水位电极以上时，高水位报警调节电路处于发光报警状 态，中水位显示电路中的发光二极管D18也处于发光状态，当水位下降到高水位电极以下、 中水位电极以上时，高水位报警调节电路因为没有水的导电而断开，中水位显示电路因为有 水导电形成回路使发光二极管D18发光指示中水位的位置和状态。
低水位报警调节电路低水位报警调节电路和高水位报警调节电路的工作原理一致，所 不同的只是高水位报警调节电路部分是加负荷加水，低水位报警调节电路部分是减负荷减水， 两种电路作用相反。
在低水位报警调节电路中继电器J3信号设为常闭，当水位在低水位电极以上时，继电器 J3的接点打开，当水位下降到低水位电极以下时，继电器J3失电，其接点闭合。当水位在 低水位电极以上时，继电器J3两端加有电压，但取的信号是其两端电压消失时的常闭接点信 号，即当水位下降到低水位电极以下时，继电器J3两端的电压消失，其常闭接点闭合接通延
长时间继电器SJ3的线圈回路，延长时间继电器SJ3开始计时到整定时间时，延长时间继电 器SJ3动作，接通继电器J6的线圈电压，继电器J6把调速器的闭合回路接通使调速器向关 的方向走动实现关水减负荷的目的。延长时间继电器SJ3的延长时间可以根据需要进行调整； 同时延长时间继电器SJ4带电计时，确定调速器开度每次关多大，每次减多少，计时时间到 时其常闭接点断开，使延长时间继电器SJ3重新计时为下一次操作做准备，延长时间继电器 SJ4延时时间可以根据需要进行调整。
继电器J4信号设为常闭，当水位在低水位电极以上时，继电器J4的接点打开，当水位 下降到低水位电极以下时，继电器J4失电，其接点闭合，发光二极管D17发光，电笛YAD2 发声。因水位下降到低水位电极以下后，低水位报警调节电路失电，为使水位下降到低水位 电极以下后电路能够报警，从主电路引入电源，提供发光二极管D17、电笛YAD2发光发声电 源。
有益效果本实用新型由于利用了水位变化引起电压变化的原理，可以很准确地通过变
化电压信号的采集将变化信号用于发报警信号和操作调速器的控制输入信号；由于安装了隔
离变压器B，有效地避免了跨步电压的形成；由于安装了电解电容进行了滤波，使直流电更
加纯净，同时也有效地避免了电压波动时继电器发生误动。在电路中引入稳压块，可以保证
电路更加稳定地运行。
图l为现有技术的电路图。 图2为具体实施例1的电路图。 图3为具体实施例2的电路图。 图4为具体实施例3的电路图。 图5为具体实施例4的电路图。 图6为具体实施例5的电路图。 图7为具体实施例6的电路图。 图8为具体实施例7的电路图。 图9为具体实施例8的电路图。 各图中符号代表的元器件 B:隔离变压器 D1-D16:整流桥 J5-J6:中间继电器 YAD1-YAD2:电笛
B1-B4 C卜C4
表示变压器 电容 7805:稳压块 Jl-J4:直流继电器
SJ1、 SJ3:时间继电器 SJ2、 SJ4:时间继电器
D17-D19:发光二极管 具体实施例
本实用新型包括位于前池的高水位电极、中水位电极、低水位电极，水位自动报警调节 设备位于工作机房内。 具体实施例l:
下面结合图2对本实用新型做具体的说明。 高水位报警调节电路中
高水位报警电路继电器J1、继电器J2、发光二极管D19、电笛YAD1并联接入电路， 开关K5控制继电器J1、开关K6控制继电器J2，继电器J1、继电器J2信号设为常开。
高水位调节电路延长时间继电器SJ1、继电器J5、延长时间继电器SJ2并联接入电路， 继电器J5信号设为常开，该部分电路由一般处于闭合状态的开关K4控制。 中水位显示电路中
发光二极管D18接入电路。 低水位报警调节电路中
通过水导电形成的电路继电器J3、继电器J4并联接入电路，开关K7控制继电器J3、 K8控制继电器J4，继电器J3、继电器J4信号设为常闭。
从主电路引入电源的电路发光二极管D17、电笛YAD2并联接入电路。
低水位调节电路延长时间继电器SJ3、继电器J6、延长时间继电器SJ4并联接入电路， 继电器J6信号设为常开，该部分电路由一般处于闭合状态的开关K4控制。 具体实施例2:
下面结合图3对本实用新型做具体的说明。 在具体实施例1的基础上，在进入高水位报警调节电路、中水位显示电路、低水位报警调 节电路、从主电路引入电源的电路处安装变压器B1、 B2、 B3、 B4,将220V交流电源分别经 后变为5V交流电。 具体实施例3:
下面结合图4对本实用新型做具体的说明。
在具体实施例2的基础上，在主电路中接入隔离变压器B。 具体实施例4:
下面结合图5对本实用新型做具体的说明。
在具体实施例l的基础上，在高水位报警电路中设置D1、 D2、 D3、 D4形成的整流桥；在中水位显示电路中设置D5、 D6、 D7、 D8形成的整流桥；在低水位报警调节电路中通过水导电 形成的电路和从主电路引入电源的电路两部分中设置D9、 DIO、 Dll、 D12形成的整流桥，使 交流电转换为直流电。 具体实施例5:
下面结合图6对本实用新型做具体的说明。
在具体实施例4的基础上，在各整流桥之前设置变压器B1、 B2、 B3、 B4。 具体实施例6:
下面结合图7对本实用新型做具体的说明。
在具体实施例5的基础上，电流通过各整流桥之后，设置电解电容C1、 C2、 C3、 C4进行 滤波，使直流电更加纯净，并可使电压更加稳定，避免电压波动时继电器发生误动。 具体实施例7:
下面结合图8对本实用新型做具体的说明。
在具体实施例5的基础上，电流通过各整流桥之后，设置稳压块对电路进行稳压，为保 证电路安全，在主电路中接入隔离变压器B。 具体实施例8:
下面结合图9对本实用新型做具体的说明。
在具体实施例7的基础上，在电流通过各整流桥之后，设置电解电容C1、 C2、 C3、 C4进 行滤波，电流滤波之后通过稳压块进行稳压。
权利要求1、一种水位自动报警调节设备，包括位于前池的高水位电极、中水位电极、低水位电极，在高水位显示电路、中水位显示电路和低水位显示电路中接入发光二极管，其特征在于a、在高水位报警调节电路中与发光二极管并联接入继电器J1、继电器J2、鸣笛YAD1，可以设置开关K5控制继电器J1、开关K6控制继电器J2；高水位调节电路部分延长时间继电器SJ1、继电器J5、延长时间继电器SJ2并联接入电路，继电器J5信号设为常开，可以设置开关K4控制这部分电路；b、在低水位报警调节电路中通过水导电形成的电路部分继电器J3、继电器J4并联接入电路，继电器J3、继电器J4信号设为常闭；从主电路引入电源报警电路部分发光二极管D17、鸣笛YAD2并联接入电路，可以设置开关K3控制这部分电路；低水位调节电路部分延长时间继电器SJ3、继电器J6、延长时间继电器SJ4并联接入电路，继电器J6信号设为常开。
2、 根据权利要求1所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在于，在进入高水位报警 调节电路、中水位显示电路、低水位报警调节电路、从主电路引入电源的电路处安装变压器 Bl、 B2、 B3、 B4，将高压交流电源变为低压交流电。
3、 根据权利要求l所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在于，在主电路中接入隔 离变压器B。
4、 根据权利要求2所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在于，在主电路中接入隔 离变压器B。
5、 根据权利要求l、 2、 3或4中任何一项所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在 于，在高水位报警电路中设置Dl、 D2、 D3、 D4形成的整流桥；在中水位显示电路中设置 D5、 D6、 D7、 D8形成的整流桥；在低水位报警调节电路中通过水导电形成的电路和从主电 路引入电源的电路两部分中设置D9、 DIO、 Dll、 D12形成的整流桥，使交流电转换为直流电。
6、 根据权利要求l、 2、 3或4中任何一项所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在 于，电流通过各整流桥之后，设置电解电容C1、 C2、 C3、 C4进行滤波。
7、 根据权利要求5所述的一种水位自动报瞥调节设备，其特征在于，电流通过各整流桥 之后，设置电解电容C1、 C2、 C3、 C4进行滤波。
8、 根据权利要求l、 2、 3或4中任何一项所述的一种水位自动报整调节设备，其特征在 于，电流通过各整流桥之后，设置稳压块对电路进行稳压。
9、 根据权利要求5所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在于，电流通过各整流桥 之后，设置稳压块对电路进行稳压。
10、 根据权利要求6所述的一种水位自动报警调节设备，其特征在于，电流通过各整流 桥之后，设置稳压块对电路进行稳压。
专利摘要本实用新型公开了一种具有报警提醒和自动操作功能的水位自动报警调节设备，该设备利用水的导电性原理来传递信号，当水电站前池水位达到一定高度时，水接触到安装于前池的相应水位电极，经过开关送入的电源将相应形成回路并做出不同的反应。包括位于前池的高水位电极、中水位电极、低水位电极，位于控制室内的水位自动报警调节电路。高水位电极、中水位电极、低水位电极通过电源线与高水位报警电路、高水位调节电路、中水位显示电路及低水位报警调节电路中通过水导电形成的电路、从主电路引入电源的报警电路、低水位调节电路相连接。该设备可以方便地解决水电站前池水位失控的问题。
文档编号G08B21/18GK201004186SQ20062002247
公开日2008年1月9日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者朱朝祥, 佳 李, 李云武, 李佳平, 杨鸿明, 静 许 申请人:新平供电有限公司