一种可配置的水电站水位远程监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种可配置的水电站水位远程监测装置，所述水位远程监测装置包括主MCU模块、公共板接口模块以及可更换配置模块；所述可更换配置模块通过所述公共板接口模块接入所述主MCU模块，以通过所述可更换配置模块为所述主MCU模块提供所需功能配置。本实用新型专利技术的优点在于：可通过配置不同的硬件模块，实现多种多样的水位配置方式，基本可以满足电站水位测量方面90％以上的需求。

A configurable remote monitoring device for water level of hydropower station

【技术实现步骤摘要】
一种可配置的水电站水位远程监测装置
本技术涉及一种监测装置，特别涉及一种可配置的水电站水位远程监测装置，适用于水电站坝区或前池水位小于五十米的水位测量。
技术介绍
随着卫星无线通讯和移动通讯技术的快速发展，特别是移动4G通讯技术的快速普及，现有的水位远程监测装置已越来越无法满足实际的使用需求了，具体存在有以下几种缺陷：第一，申请日为2014.09.15，申请号为201420526945.2的中国技术专利公开的采用远程无线通信的水电站水位监测系统，以及申请日为2018.02.08，申请号为201820227175.X的中国技术专利公开的电极式水电厂库区水位远程监测装置，由于都是采用基于CDMA2G、GPRS及3G的早期远程通讯方式，随着技术的不断进步，这些监测装置已面临着淘汰；第二，申请日为2016.05.09，申请号为201620411110.1的中国技术专利公开的基于北斗短报文通信的水电站库区水位监测系统，其采用的是早期10W大功率的北斗通讯头，相比最新的5W具有低功耗的北斗通讯头，其具有功耗大、相同待机时间需要的锂电池容量大的缺点,这也造成原有的北斗短报文通信监测系统整体体积较大，成本高。第三，申请日为2017.02.24，申请号为201720167567.7的中国技术专利公开的一种用于水库水位监测的光伏发电系统，由于其采用的是内置的光伏发电系统，而无法通过外置市电供电或直流供电方式实现，导致供电过于单一，且光伏发电系统的成本会偏高。基于此，研发一种可实现多种硬件配置的水位远程监测装置，以满足当前市场需求是亟需解决的一个问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，在于提供一种可配置的水电站水位远程监测装置，实现根据不同的电站状况进行相关的硬件模块配置，以充分满足电站现场水位远程测量的不同应用需求。本技术是这样实现的：一种可配置的水电站水位远程监测装置，所述水位远程监测装置包括主MCU模块、公共板接口模块以及可更换配置模块；所述可更换配置模块通过所述公共板接口模块接入所述主MCU模块，以通过所述可更换配置模块为所述主MCU模块提供所需功能配置。进一步地，所述可更换配置模块包括可更换电源模块、可更换通讯模块或者可更换传感器模块；所述可更换电源模块、可更换通讯模块或者可更换传感器模块通过所述公共板接口模块接入所述主MCU模块，以通过所述可更换电源模块、可更换通讯模块或者可更换传感器模块为所述主MCU模块提供所需电源、通讯或传感器配置。进一步地，所述可更换电源模块包括外部供电单元以及内置光伏发电系统供电单元；所述外部供电单元包括外部电压输入接口电路、过电压及浪涌保护电路、低压前端浪涌保护电路、开关电源电路、宽电压DC/DC降压转换电路、低压后端浪涌保护电路、第一电源接口电路以及外部电源；所述外部电源与所述外部电压输入接口电路连接；所述外部电压输入接口电路分别与所述过电压及浪涌保护电路和低压前端浪涌保护电路相连接；所述开关电源电路与所述过电压及浪涌保护电路相连接，所述宽电压DC/DC降压转换电路与所述低压前端浪涌保护电路相连接；所述开关电源电路以及宽电压DC/DC降压转换电路均与所述低压后端浪涌保护电路相连接，所述低压后端浪涌保护电路与第一电源接口电路相连接；所述外部供电单元通过所述第一电源接口电路与所述公共板接口模块相连接；所述内置光伏发电系统供电单元包括外置太阳能板、太阳能板接口电路、过压过流输入保护电路、锂电池充放电管理电路、大容量锂电池以及第二电源接口电路；所述外置太阳能板与所述太阳能板接口电路相连接，所述太阳能板接口电路与所述过压过流输入保护电路相连接，所述过压过流输入保护电路与所述锂电池充放电管理电路相连接，所述锂电池充放电管理电路与所述大容量锂电池相连接，所述大容量锂电池与所述第二电源接口电路；所述内置光伏发电系统供电单元通过所述第二电源接口电路与所述公共板接口模块相连接。进一步地，所述可更换通讯模块包括北斗短报文通讯单元以及全网通4G通讯单元；所述北斗短报文通讯单元包括第一内部通讯接口电路、RS485隔离通讯电路、大电流滤波电路、DC/DC北斗供电电路、外置北斗电源接口电路、外置北斗通讯接口电路以及外置北斗头；所述外置北斗电源接口电路以及外置北斗通讯接口电路均与所述外置北斗头相连接；所述第一内部通讯接口电路、RS485隔离通讯电路以及外置北斗通讯接口电路依次相连接，所述大电流滤波电路、DC/DC北斗供电电路以及外置北斗电源接口电路依次相连接；所述大电流滤波电路与所述第一内部通讯接口电路相连接，所述北斗短报文通讯单元通过所述第一内部通讯接口电路与所述公共板接口模块相连接；所述全网通4G通讯单元包括EC20全网通单元、SIM卡电路、DC/DC大电流供电电路、单元控制电路以及第二内部通讯接口电路；所述SIM卡电路、DC/DC大电流供电电路、单元控制电路以及第二内部通讯接口电路均与所述EC20全网通单元相连接；所述DC/DC大电流供电电路与所述第二内部通讯接口电路，所述全网通4G通讯单元通过所述第二内部通讯接口电路与所述公共板接口模块相连接。进一步地，所述可更换传感器模块包括投入式传感器采集单元以及电极式采集单元；所述投入式传感器采集单元包括第一传感器接口电路、传感器输入隔离及保护电路、DC/DC采集升压供电电路、第一外置传感器输入接口电路以及外置投入式传感器；所述外置投入式传感器与所述第一外置传感器输入接口电路相连接，所述DC/DC采集升压供电电路以及第一外置传感器输入接口电路均与所述传感器输入隔离及保护电路相连接；所述传感器输入隔离及保护电路与所述第一传感器接口电路相连接，所述投入式传感器采集单元通过所述第一传感器接口电路与所述公共板接口模块相连接；所述电极式采集单元包括第二传感器接口电路、第一DC/DC隔离供电电路、第二DC/DC隔离供电电路、电极切换采样电路、电极隔离输入电路、公共端电极隔离输入电路、电极输入保护电路、第二外置传感器输入接口电路以及外置电极传感器；所述外置电极传感器与所述第二外置传感器输入接口电路相连接，所述第二外置传感器输入接口电路与所述电极输入保护电路相连接；所述电极输入保护电路分别与所述电极隔离输入电路和公共端电极隔离输入电路相连接；所述第一DC/DC隔离供电电路与所述公共端电极隔离输入电路相连接，所述第二DC/DC隔离供电电路与所述电极隔离输入电路相连接；所述电极隔离输入电路以及公共端电极隔离输入电路均与所述第二传感器接口电路相连接，所述电极切换采样电路与所述电极隔离输入电路相连接；所述电极式采集单元通过所述第二传感器接口电路与所述公共板接口模块相连接。进一步地，所述公共板接口模块包含第一MCU接口电路、低功耗控制电路、低功耗DC/DC供电电路以及第三内部通讯接口电路、第三电源接口电路或者第三传感器接口电路；所述第三内部通讯接口电路、第三电源接口电路或者第三传感器接口电路与所述第一MCU接口电路连接；所述第一MCU接口电路与所述低功耗控制电路相连接，所述低功耗控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可配置的水电站水位远程监测装置，其特征在于：所述水位远程监测装置包括主MCU模块、公共板接口模块以及可更换配置模块；所述可更换配置模块通过所述公共板接口模块接入所述主MCU模块，以通过所述可更换配置模块为所述主MCU模块提供所需功能配置。/n

【技术特征摘要】
1.一种可配置的水电站水位远程监测装置，其特征在于：所述水位远程监测装置包括主MCU模块、公共板接口模块以及可更换配置模块；所述可更换配置模块通过所述公共板接口模块接入所述主MCU模块，以通过所述可更换配置模块为所述主MCU模块提供所需功能配置。


2.如权利要求1所述的一种可配置的水电站水位远程监测装置，其特征在于：所述可更换配置模块包括可更换电源模块、可更换通讯模块或者可更换传感器模块；所述可更换电源模块、可更换通讯模块或者可更换传感器模块通过所述公共板接口模块接入所述主MCU模块，以通过所述可更换电源模块、可更换通讯模块或者可更换传感器模块为所述主MCU模块提供所需电源、通讯或传感器配置。


3.如权利要求2所述的一种可配置的水电站水位远程监测装置，其特征在于：所述可更换电源模块包括外部供电单元以及内置光伏发电系统供电单元；
所述外部供电单元包括外部电压输入接口电路、过电压及浪涌保护电路、低压前端浪涌保护电路、开关电源电路、宽电压DC/DC降压转换电路、低压后端浪涌保护电路、第一电源接口电路以及外部电源；所述外部电源与所述外部电压输入接口电路连接；所述外部电压输入接口电路分别与所述过电压及浪涌保护电路和低压前端浪涌保护电路相连接；所述开关电源电路与所述过电压及浪涌保护电路相连接，所述宽电压DC/DC降压转换电路与所述低压前端浪涌保护电路相连接；所述开关电源电路以及宽电压DC/DC降压转换电路均与所述低压后端浪涌保护电路相连接，所述低压后端浪涌保护电路与第一电源接口电路相连接；所述外部供电单元通过所述第一电源接口电路与所述公共板接口模块相连接；
所述内置光伏发电系统供电单元包括外置太阳能板、太阳能板接口电路、过压过流输入保护电路、锂电池充放电管理电路、大容量锂电池以及第二电源接口电路；所述外置太阳能板与所述太阳能板接口电路相连接，所述太阳能板接口电路与所述过压过流输入保护电路相连接，所述过压过流输入保护电路与所述锂电池充放电管理电路相连接，所述锂电池充放电管理电路与所述大容量锂电池相连接，所述大容量锂电池与所述第二电源接口电路；所述内置光伏发电系统供电单元通过所述第二电源接口电路与所述公共板接口模块相连接。


4.如权利要求2所述的一种可配置的水电站水位远程监测装置，其特征在于：所述可更换通讯模块包括北斗短报文通讯单元以及全网通4G通讯单元；
所述北斗短报文通讯单元包括第一内部通讯接口电路、RS485隔离通讯电路、大电流滤波电路、DC/DC北斗供电电路、外置北斗电源接口电路、外置北斗通讯接口电路以及外置北斗头；所述外置北斗电源接口电路以及外置北斗通讯接口电路均与所述外置北斗头相连接；所述第一内部通讯接口电路、RS485隔离通讯电路以及外置北斗通讯接口电路依次相连接，所述大电流滤波电路、DC/DC北斗供电电路以及外置北斗电源接口电路依次相连接；所述大电流滤波电路与所述第一内部通讯接口电路相连接，所述北斗短报文通讯单元通过所述第一内部通讯接口电路与所述公共板接口模块相连接；
所述全网通4G通讯单元包括EC20全网通单元、SIM卡电路、DC/DC大电流供电电路、单元控制电路以及第二内部通讯接口电路；所述SIM卡电路、DC/DC大电流供电电路、单元控制电路以及第二内部通讯接口电路均与所述EC20全网通单元相连接；所述DC/DC大电流供电电路与所述第二内部通讯接口电路，所述全网通4G通讯单元通过所述第二内部通讯接口电路与所述公共板接口模块相连接。


5.如权利要求2所述的一种可配置的水电站水位远程监测装置，其特征在于：所述可更换传感器模块包括投入式传感器采集单元以及电极式采集单元；
所述投入式传感器采集单...

【专利技术属性】
技术研发人员：林泽峰，李水珠，修金水，阮文华，林惠彬，徐雅萍，林勇，
申请(专利权)人：福建亿华源能源管理有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35