本发明专利技术公开了一种基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统及方法，其水下摄像头、提升机构和横移机构安装于上库进出水口处拦污栅的前方，控制器通过线缆接收水下摄像头的图像信息并对图像信息进行分析处理，判断图像分析结果符合清理标准时，分别控制横移机构对杂物进行收集工作和控制提升机构对杂物进行转移工作，控制器将图像信息及处理结果通过岸基无线收发器和物联网通讯模块将数据传递至远程电力调度中心，远程电力调度中心对接收的处理结果按时间记录存储、显示和控制。本发明专利技术增设的拦污栅自动清理系统，通过物联网通讯模块实现远程监控，能够及时了解并处理上水库进出水口拦污栅被杂物阻挡的问题，提高上水库的调度性能和灵敏度。调度性能和灵敏度。调度性能和灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统及方法
[0001]本专利技术属于抽水蓄能电站调度辅助技术，具体涉及基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统及方法。
技术介绍
[0002]拦污栅是水电站输水系统的组成部分，上游的进出水口通常位于水库底部位置，目前水利水电工程中，上游的进出水口上部普遍设置较高的拦污栅排架，其高度远高于进出水口的口径，受上库水深影响，导致拦污栅体积过于庞大，拦污栅排架顶部设有拦污栅平台，在拦污栅平台上设置门式启闭机，通过门式启闭机起吊拦污栅，以达到检修维护的目的。这种拦污栅起吊、检修通道往往结构复杂，较高的拦污栅排架需要设置多道连接梁以保证结构的稳定，拦污栅排架以下的主体结构既要承载拦污栅排架荷载也要承担门式启闭机的荷载，使得拦污栅排架以下主体结构配筋很大，结构计算复杂，工程量大，经济投资较大。
[0003]另一方面，针对于抽水蓄能电站的进出水口拦污栅，需要设置拦污栅槽，拦污栅通过滑块或模块固定在栅槽上，由于拦污栅采用框架式结构，其框架横梁及竖梁为工字型截面，阳尼较大。
[0004]现有拦污栅的结构和处理方式，不能根据实际需求实现远程操控功能，上水库进出水口拦污栅位置时常被杂物封堵，影响调度性能，上水库进排水通畅程度也直接影响其调度灵敏程度。
技术实现思路
[0005]针对上水库进出水口的拦污栅时常被杂物阻挡而无法及时发现和清理的问题，本专利技术在拦污栅位置增设拦污栅自动清理系统，实现自动收集转移栅前杂物的同时，还通过物联网通讯模块与电力调度中心建立通讯联系，实现由电力调度中心远程监测及远程控制。
[0006]本专利技术解决其技术问题的方案是采用一种基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统，该系统包括岸基电源、水下摄像头、位置传感器、控制器、岸基无线收发器、线缆和物联网通讯模块，还包括提升机构和横移机构，两者分别安装于上库进出水口处拦污栅的前方，用以横向收集并竖向转移拦污栅前侧杂物，水下摄像头安装于拦污栅的前方用于采集拦污栅前方杂物积累情况的图像信息，位置传感器包括上、下极限位置传感器和前、后极限位置传感器，其中前、后极限位置传感器装于横移机构的前、后极限位置，上、下极限位置传感器装于提升机构的上、下极限位置；所述横移机构包括沿横向往复移动的驱动设备，其内含有驱动电机，在驱动设备的前方安装有螺旋推进轴，驱动电机通过传动机构驱动螺旋推进轴转动；所述提升机构包括收集筒和绳轮系统，其中绳轮系统固定在水面以上承台上，绳轮系统用于驱动收集筒升降移动，当收集筒位于下极限位置时，其轴心与螺旋推进轴的轴心重合；控制器通过线缆接收水下摄像头的图像信息，并对图像信息进行分析处理，判断图像分析结果符合清理标准时，收集过程：控制驱动设备向前移动且螺旋推进轴正向转
动贯穿收集筒，当控制器接收到前极限位置传感器信号时，再控制驱动设备向后移动且螺旋推进轴反向转动脱离收集筒，转移过程：当控制器接收到后极限位置传感器信号时，控制绳轮系统提升收集筒，直至控制器接收到上极限位置传感器信号后控制绳轮系统停止工作，控制器将图像信息及处理结果通过线缆传输至所述岸基无线收发器，岸基无线收发器经过物联网通讯模块将数据传递至远程电力调度中心，远程电力调度中心对接收的处理结果按时间记录存储并显示。
[0007]同时，远程调度中心还根据接收的图像信息进行独立处理分析，判断图像分析结果符合清理标准时或者人工监视认为有必要进行清理时，通过物联网通讯模块将控制信号发送至控制器，由控制器控制驱动设备和绳轮系统工作。
[0008]进一步地，所述的螺旋推进轴包括主轴，在主轴外侧有外螺旋齿片，所述的收集筒内壁有内螺旋齿片，外螺旋齿片的外径小于内螺旋齿片的内径，且两者螺距相等，使得外螺旋齿片能够位于内螺旋齿片中，控制器控制螺旋推进轴转动时，外螺旋齿片在内螺旋齿片间隙中旋转并轴向移动。
[0009]进一步地，所述横移机构包括基座，所述驱动设备通过横向导向结构安装于该基座上侧，该驱动设备包括电机室和驱动电机，电机室内密封固定有驱动电机，电机转轴作为旋转输出轴与所述螺旋推进轴连接，所述控制器通过控制驱动电机转动进而控制螺旋推进轴转动。
[0010]其中，驱动设备还包括齿轮室，其内分别安装有主动齿轮和两个从动齿轮，该主动齿轮套装于所述电机转轴上，该从动齿轮的转轴分别通过相应轴承套装于齿轮室两侧轴座内，主动齿轮同时与两个从动齿轮啮合，各从动齿轮的转轴中心有螺孔，两根固定螺杆匹配安装于相应的螺孔，连根固定螺杆的前后端分别固定在所述基座的前后端壁上，控制器控制驱动电机转动时，通过主动齿轮和从动齿轮传递关系，控制两个从动齿轮转动，进而使驱动设备在两根螺杆上横向移动。
[0011]进一步地，所述的绳轮系统包括顶架和绳轮，绳轮的转轴通过轴承安装在顶架相应轴座内，绳轮电机固定在顶架一侧，绳轮电机的转轴与绳轮的转轴连接，在各轴座内腔的顶部和底部分别设置有上嵌孔和下嵌孔，各嵌孔内分别套装有上、下压力传感器，上、下压力传感器的触头部位于轴承外环的上、下缘接触，各上、下压力传感器分别通过信号线与控制器的信号输入端连接，控制器根据各压力传感器的压力信号阈值控制所述绳轮电机转动或停止。
[0012]进一步地，在收集筒的前后端设置联动拱门组件，在位于内端壁固定有伸缩机构，控制器根据前、后极限位置传感器信号，控制伸缩机构实现对联动拱门组件的伸缩动作。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术在拦污栅位置增设自动清理系统，并通过物联网通讯模块实现远程监控和记录，能够及时了解并自动或远程控制横移机构和提升机构按顺序作业，从而解决上水库进出水口的拦污栅被杂物阻挡的问题，进而提高上水库的调度性能和灵敏度。
附图说明
[0014]图1是基于物联网的清理系统框图。
[0015]图2是本专利技术清理系统的整体结构图。
[0016]图3是图2的运行状态示意图。
[0017]图4是另一种清理系统的结构图。
[0018]图5是联动拱门结构图。
[0019]图中标号：固定基箱1，U形卡座2，基座3，内端壁4，外端壁5，导向撑杆6，固定螺杆7，平行双轨道8，贯穿通道9，驱动设备10，主轴16，收集筒22，上吊环23，内螺旋齿片25，外螺旋齿片26，环绳29，顶架30，联体绳轮31，绳轮电机32，底座33，卡箍区34，外罩35，锚杆36，螺钉37，随动壁38，导向孔39，中心支撑孔40，穿孔41，缓推弹簧42，环形承台43，滚轮44，前轴座45，后轴座46，拱门47，梳齿48，斜摆臂49，连杆50，伸缩机构51，推拉支座52，进度杆53，导向密封盒54，位移传感器55，进出水口56，拦污栅57。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0021]实施例1：由于蓄能电站上水库进出水口拦污栅位置经常被杂物封堵而影响其通畅程度，上水库进排水通畅程度直接影响其调度灵敏程度，为提高上水库的调度性能和灵敏度，本实施例增设了拦污栅自动清理系统，并通过物联网通讯模块与电力调度中心建立本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统，包括岸基电源、水下摄像头、位置传感器、控制器、岸基无线收发器、线缆和物联网通讯模块，其特征在于，还包括提升机构和横移机构，两者分别安装于上库进出水口处拦污栅的前方，用以横向收集并竖向转移拦污栅前侧杂物，水下摄像头安装于拦污栅的前方用于采集拦污栅前方杂物积累情况的图像信息，位置传感器包括上、下极限位置传感器和前、后极限位置传感器，其中前、后极限位置传感器装于横移机构的前、后极限位置，上、下极限位置传感器装于提升机构的上、下极限位置；所述横移机构包括沿横向往复移动的驱动设备，其内含有驱动电机，在驱动设备的前方安装有螺旋推进轴，驱动电机通过传动机构驱动螺旋推进轴转动；所述提升机构包括收集筒和绳轮系统，其中绳轮系统固定在水面以上的承台上，绳轮系统用于驱动收集筒升降移动，当收集筒位于下极限位置时，其轴心与螺旋推进轴的轴心重合；控制器通过线缆接收水下摄像头的图像信息，并对图像信息进行分析处理，判断图像分析结果符合清理标准时，控制器控制横移机构进行收集工作和控制提升机构进行转移工作，所述收集工作：控制驱动设备向前移动且螺旋推进轴正向转动贯穿收集筒，当控制器接收到前极限位置传感器信号时，再控制驱动设备向后移动且螺旋推进轴反向转动脱离收集筒，所述转移工作：当控制器接收到后极限位置传感器信号时，控制绳轮系统提升收集筒，直至控制器接收到上极限位置传感器信号后控制绳轮系统停止工作，控制器将图像信息及处理结果通过线缆传输至所述岸基无线收发器，岸基无线收发器经过物联网通讯模块将数据传递至远程电力调度中心，远程电力调度中心对接收的处理结果按时间记录存储并显示。2.根据权利要求1所述的基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统，其特征在于，远程调度中心还根据接收的图像信息进行独立处理分析，判断图像分析结果符合清理标准时或者人工监视认为有必要进行清理时，通过物联网通讯模块将控制信号发送至控制器，由控制器控制驱动设备和绳轮系统工作。3.根据权利要求1所述的基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统，其特征在于，所述的螺旋推进轴包括主轴，在主轴外侧有外螺旋齿片，所述的收集筒内壁有内螺旋齿片，外螺旋齿片的外径小于内螺旋齿片的内径，且两者螺距相等，使得外螺旋齿片能够位于内螺旋齿片中，控制器控制螺旋推进轴转动时，外螺旋齿片在内螺旋齿片间隙中旋转并轴向移动。4.根据权利要求1所述的基于物联网的蓄能电站上库进出水口清理系统，其特征在于，所述横移机构包括基座，所述驱动设备通过横向导向结构安装于该基座上侧，该驱动设备包括电机室和驱动电机，电机室内密封...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁鹰，马志鹏，陈高峰，王斌，王森，万东辉，翁忠华，李岚斌，邹显勇，
申请(专利权)人：广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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