一种水电站水淹厂房预警系统的制作方法

本技术涉及水电站水淹厂房预警领域，尤其涉及一种水电站水淹厂房预警系统。

背景技术：

1、根据国家电力公司2002年发布的《水电厂无人值班的若干规定》，水电厂须设置水淹厂房控制系统，发生水淹厂房事故时须有报警和信号动作开出作用于机组紧急停机。水淹厂房预警系统可在发生水淹厂房时，及时、有效进行预警以及停机、关闭进水口闸门，通知厂房人员及时疏散，可以有效降低人员伤亡及经济损失。然而目前的水电站水淹厂房预警系统在实际使用中存在较多问题：

2、首先，水淹厂房元件未在▽985尾水廊道设置液位开关，如出现水淹厂房情况时，待水淹到▽999锥管廊道时再进行停机操作，已经可能产生很大危害了，不能及时相应操作以减少损失，并且单纯依靠液位开关判断水淹厂房情况，判断方式单一，有可能出现误报警情况造成机组误停机；

3、其次，各组机组锥管进人门之间水平相通，如果某一组机组锥管进人门出现透水情况，会直接导致系统不能有效进行监控；

4、再者，如果电厂未设置紧急停机开出压板，在进行水淹厂房试验检查时直接开出紧急停机令，会造成机组非停并产生较大的经济损失；

5、最后，信号传输方式采用现地交换机等网络传输方式进行信号传输，由于水淹厂房检测元件安装位置大多位于厂房高层较低的位置，安装位置湿度非常大，而电子元器件在潮湿环境下使用寿命会大大降低，影响了系统的安全、稳定运行，且可能造成水淹厂房预警系统拒动，严重影响厂房机组及人员的安全；同时，潮湿环境除影响设备的使用寿命、稳定性外，也会大幅增加后期的维护成本，加大维护人员工作量，与水电站无人值班、无人值守的理念相悖。

6、为解决上述问题，满足水电站发生水淹厂房时及时预警、降低人员伤亡以及减少经济损失的需求，急需建立一种水电站水淹厂房预警系统。

技术实现思路

1、针对上述现有方法存在的不足，本实用新型提供了一种水电站水淹厂房预警系统，以解决现有技术中预警系统检测元件设置不合理、判断方式单一、系统运行不稳定，以及难以适应水电站无人值班、无人值守的理念的问题。

2、本实用新型提供一种水电站水淹厂房预警系统，以浮球式液位计和浮球式液位开关为检测元件，同时从▽985m尾水廊道层开始设置检测元件，提高了检测元件在潮湿环境下的使用寿命，提高了系统运行的安全性和稳定性，为工作人员提供了充足的解决问题的时间，降低了厂房机组及人员工作时的风险，同时通过摄像头的辅助监控，有效降低了判断方式单一造成的损失发生的频率；另，还通过设置紧急停机开出压板，有效减少了在进行水淹厂房试验检时造成的经济损失。

3、本实用新型提供了一种水电站水淹厂房预警系统，包括水淹厂房检测模块、预警程序执行模块、预警工作站模块，所述水淹厂房检测模块分为公用lcu和机组lcu，所述公用lcu和所述机组lcu之间通过网络设备进行通信,所述水淹厂房检测模块包括多个组成环网相互通讯的plc监控系统、液位计、液位开关、紧急停机开出压板和上位机服务器，所述plc监控系统设置于所述机组lcu内,所述液位计和所述液位开关设置于相关层，所述相关层为▽985m尾水廊道层、▽999m机组1号锥管进人门、▽999m机组2号锥管进人门和▽1002.5m技术供水层,所述液位计用于监测所述相关层积水实时高度，所述紧急停机开出压板设置于所述公用lcu:

4、水淹厂房检测模块，用于检测厂房内所述相关层水淹信息，所述相关层积水上涨触发所述液位开关后,由所述液位开关将厂房内积水上涨信息上传至所述plc监控系统，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元发出水位偏高预警信号或水位过高停机信号至所述公用lcu或所述机组lcu，所述plc监控系统逻辑判断过程通过所述上位机服务器显示并存储于所述上位机服务器；

5、预警程序执行模块：连接于所述水淹厂房检测模块,用于接收到所述公用lcu停机命令开至所述机用lcu后，以及所述机组lcu停机命令发出时，启动紧急停机流程，关闭机组进水口闸门；

6、预警工作站模块：连接于所述水淹厂房检测模块,由设置于所述▽985m尾水廊道层以上及厂房内各处的广播和摄像头组成，用于接收到所述水淹厂房检测模块发出的水位偏高预警信号时通过摄像头辅助厂房值班人员在监控室内对厂房水淹情况进行视频监控,若通过视频监控判断出厂房内发生漏水或水淹情况，立刻通过广播语音通知厂房内作业人员紧急撤离；若通过视频监控判断出是误报信号，及时通知维护人员去检查检测元件是否出现故障。

7、优选的，所述液位计和所述液位开关均为浮球式，所述液位计、所述液位开关与所述plc监控系统之间通过电缆硬接线进行信号传输，所述plc监控系统与所述上位机服务器通过网络设备进行通信。

8、优选的，所述公用lcu用于对厂房相关层的最低点进行检测，所述公用lcu检测水淹信息具体设置为：在所述▽985m尾水廊道层设置有1支所述液位计，在所述▽985m尾水廊道层距地面0.5m和1m处各设置有3支所述液位开关，以及所述▽999m机组1号锥管进人门中间每隔一组机组的机组门口距地面1m处同样设置3支所述液位开关，液位开关量信号及液位计模拟量信号通过电缆送入所述公用lcu；当积水高度触发设置于所述▽985m尾水廊道层距地面0.5m的3支所述液位中开关任意2支时，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元进行三取二逻辑判断后，发出预警信号；当积水高度触发设置于所述▽985m尾水廊道层距地面1m的3支所述液位开关中任意2支时，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元进行三取二逻辑判断后，输出第一停机信号；当积水高度触发设置于所述▽999m机组1号锥管进人门中间每隔一组机组的机组门口距地面1m的3支所述液位开关中任意2支时，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元进行三取二逻辑判断后，输出第二停机信号；所述公用lcu同时接到所述第一停机信号和所述第二停机信号后，所述公用lcu内紧急停机开出压板投入，同时所述公用lcu开出停机信号发送至各机组lcu；

9、所述机组lcu用于观察单组机组技术供水层积水情况，帮助技术人员判断水淹厂房情况，所述机组lcu检测水淹信息具体设置为：在所述▽1002.5m技术供水层每组机组技术供水室设置1支所述液位计，在所述▽1002.5m技术供水层距地面0.5m处设置1支所述液位开关，在所述▽999m机组2号锥管进人门每组机组距地面0.5m处各设置1支所述液位开关，在所述▽999m机组2号锥管进人门每组机组距地面1m处各设置2支所述液位开关，液位开关量信号及液位计模拟量信号通过电缆送入所述机组lcu；当积水高度触发设置于所述▽999m 2号锥管进人门处距地面0.5m的所述液位开关时，所述plc监控系统发出预警信号；当积水高度触发设置于所述▽999m 2号锥管进人门每组机组距地面1m处各设置的2支所述液位开关和设置于所述▽1002.5m技术供水层距地面0.5m处的1支所述液位开关中任意2支时，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元进行三取二逻辑判断后，开出停机命令。

10、优选的，所述水淹厂房检测模块还包括网络交换机，所述网络交换机用于将全部plc监控系统组成一个环网，各plc监控系统之间可以相互通讯，所述plc监控系统通过网络交换机将信号送至所述公用lcu和所述机组lcu中。

11、优选的，所述机组lcu内同样设置有紧急停机开出压板，用于定期验证水淹厂房功能时不会造成机组非停。

12、优选的，各组机组2号锥管进人门之间不直接水平相通，与1号锥管进人门廊道也不直接水平相通；各组机组1号椎管进人门廊道之间水平连通，▽1002.5m技术供水层各组机组技术供水室之间不直接水平相通。

13、优选的，当积水高度触发设置于所述▽999m 2号锥管进人门每组机组距地面1m处各设置的2支所述液位开关和设置于所述▽1002.5m技术供水层距地面0.5m处的1支所述液位开关中任意2支时，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元进行三取二逻辑判断后，对与触发的所述液位开关相对应的机组开出停机命令，其余未被触发相对应的所述液位开关的机组则可继续运行监控,开出停机命令的机组经确认无积水或水淹厂房情况后由技术人员处理故障；若每组机组相对应的所述液位开关中的任意2支均被触发，所述plc监控系统通过预设的逻辑判断单元进行三取二逻辑判断后，则向各机组lcu开出停机命令。

14、优选的，所述公用lcu停机命令开至所述机用lcu后，任意一组所述lcu停机命令发出后，所述预警程序执行模块即可启动紧急停机流程，关闭机组进水口闸门。

15、与现有技术相比，本实用新型技术方案具有如下有益效果:

16、1、本实用新型从▽985尾水廊道开始设置检测元件，通过摄像头和广播的辅助，当出现水淹厂房情况时，能够由值班人员在出现语音报警时及时观察水淹情况，为工作人员提供了充足的解决问题的时间，降低了厂房机组及人员工作时的风险，降低了判断方式单一造成的损失发生的频率；同时，通过设置紧急停机开出压板，方便进行水淹厂房监测元件手动试验时方便检查元件动作的正确性而不会造成机组非停，确保了机组的安全运行；

17、2、本实用新型通过将各组机组锥管进人门之间设置为不直接水平相通，使得单组机组锥管进人门出现透水情况下，机组系统可以正常运行监控；

18、3、本实用新型在水淹厂房信息采集中，通过增加简单的设备如液位计、液位开关作为检测元件，并将检测元件与plc监控系统之间通过电缆硬接线进行信号传输，不受潮湿环境影响，进一步保障了设备的使用寿命，提高了系统运行的安全性、稳定性，降低了维护成本与人力资源的投入，进一步满足了水电站“无人值班、无人值守”的理念；

19、4、本实用新型预警检测元件安装设置位置、数量设置合理，提高了判断机组漏水或水淹厂房情况的准确性，并可进行预警或紧急停机，有效降低了紧急停机令误动或拒动指令发生的频率。