雨雪一体化监测系统及监测方法技术方案

技术编号:7516040 阅读:166 留言:0更新日期:2012-07-11 22:24
本发明专利技术提供了一种雨雪一体化监测系统,包括一个储雪池及位于储雪池池面上的支架;支架上设有第一超声波收发器,储雪池池底设有第二超声波收发器;监控系统还包括主控模块,用于控制第一超声波收发器和第二超声波收发器的工作并分析计算储雪池中储雪的厚度数据,同时控制通讯模块将储雪厚度数据发送给监控模块;通讯模块,用于在主控模块的控制下将储雪厚度数据发送给监控模块;监控模块,用于远程监控储雪池中雪厚状态;所述超声波收发器、通讯模块分别与所述主控模块电连接,所述通讯模块与所述监控模块通讯。整个监测过程无需人工现场操作,完全实现了雪厚监测的自动化和实时化,同时该雨雪一体化监测系统有效降低了人工劳动强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力监测领域,尤其涉及一种。
技术介绍
由于人类对各种能源的依赖以及电能在各种能源中扮演的重要角色,输电线成为人类社会能源传输的主要骨干网络,输电设备种类繁多,很多重要的输电设备由于其功用或条件限制不得不置于户外。在我国这样一个地域大国,各种输电设备受到冰雪的侵蚀非常严重,为了保证各种设备正常工作,需要对设备进行监测.而冰雪监测则是其中非常重要的一部分。尤其在中国寒冷的冬季,户外大型设备常常需要对雪厚进行监测以确保输电设备的运行状态良好。雪在聚积的过程中会部分融化形成雪水,因此对雪的测量分为两部分,一部分是聚积的雪的厚度,二是融化形成的雪水的多少。对雪的厚度和雪水的多少进行测量以便相关部门对雪的测量有一个精确的数据监控。目前而言对雪水的检测多用实测,这种方法的优点在于可以得到较精准的值, 但是其缺点也是显著的,这种实地测量的方法不但会增加人工劳动量(输电线设备数目和种类繁多,需要的人力也相对较多),而且鉴于部分输电设备体积较大,而且大部分输电设备处于户外的特点,不但不易作业而且很多情况下人力根本不能到达或是由于其电力危险属性而增加了潜在风险。因此对雪的监测大多数情况下则采用更原始的监测方法,如多用目测或是布尺手测以及其它一些简易工具在人工劳作下测量。其主要缺点也在于不能实现测量自动化和实时化,以及人工劳动强度大。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中雨雪一体化监测系统监测手段不能实现测量自动化和实时化,以及人工劳动强度大的技术问题,提供一种能够实现监测手段自动化和实时化的雨雪一体化监测系统,该雨雪一体化监测系统有效降低了人工劳动强度。本专利技术提供雨雪一体化监测系统,所述监测系统包括一个储雪池及位于储雪池池面上的支架;所述支架上设有第一超声波收发器,所述第一超声波收发器用于向储雪池池底竖直发送超声波;所述储雪池池底设有第二超声波收发器,所述第二超声波收发器用于向储雪池池面竖直发送超声波;所述监控系统还包括主控模块,用于控制第一超声波收发器发送超声波并记录接收到该超声波的时间tl ; 以及控制第二超声波收发器发送超声波并记录接收该超声波的时间t2 ;并根据记录的时间tl和t2计算储雪池中储雪厚度数据,同时控制通讯模块将所述储雪厚度数据发送给监控模块;通讯模块,用于在主控模块的控制下将所述储雪厚度数据发送给监控模块; 监控模块,用于接收所述储雪厚度数据以便远程监控储雪池中雪厚状态; 其中,所述超声波收发器、通讯模块分别与所述主控模块电连接,所述通讯模块与所述监控模块通讯连接。优选地,所述储雪池中的储雪厚度数据为H- Vl*tl/2- V2*tl/2,其中,Vl为超声波在空气中的传播速度,V2为超声波在水中的传播速度,H为第一超声波收发器到第二超声波收发器的垂直距离。优选地,每个超声波收发器包括一个用于根据主控模块的控制指令发射超声波的超声波发射器和一个接收反射回来的超声波的超声波接收器。优选地,支架底端固定在储雪池的池壁上,所述支架可沿竖直方向上下伸缩。优选地,支架顶端固定设有一水平放置的横杆,所述横杆上放置所述第一超声波收发器。本专利技术还提供一种上述雨雪一体化监测系统的工作方法,包括以下步骤步骤S100,主控模块分别控制第一超声波收发器和第二超声波收发器发射超声波并接收各自发送的超声波,同时记录每一个超声波收发器从发出超声波到接收到各自超声波的时间;步骤S200,主控模块根据上述的时间计算储雪池中的雪的厚度值; 步骤S300,主控模块将所述雪的厚度值通过通讯模块传送到监控模块。优选地,在所述步骤SlOO具体包括主控模块控制第一超声波收发器的超声波发射器发射超声波并开始计时,并记录第一超声波收发器的超声波接收器接收到该超声波的时间tl ;停止第一超声波收发器的工作,主控模块控制第二超声波收发器的超声波发射器发射超声波并开始计时,并记录第二超声波收发器的超声波接收器接收到该超声波的时间t2。优选地,所述步骤S200中所述计算储雪池中的雪的厚度值具体为主控模块根据记录的时间tl计算得到Hl=Vl*tl/2,计算得到H2= V2*tl/2,最终得到储雪池中雪的厚度值H3=H-H1-H2 ;其中,Vl为超声波在空气中的传播速度,V2为超声波在水中的传播速度,Hl 为第一超声波收发器到储雪池中雪的上表面的垂直距离,H2为第二超声波收发器到储雪池中雪的下表面的垂直距离,H为第一超声波收发器到第二超声波收发器的垂直距离。优选地,在所述步骤SlOO之前还包括步骤所述主控模块初始化并控制所有的超声波收发器停止工作。以上所述技术方案,通过利用超声波收发器发射超声波,并计算接收到超声波的时间,利用两个超声波收发器之间的垂直距离及每个超声波从发射到接收到超声波的时间可以计算出储雪池中雪的厚度值,整个监测过程无需人工现场操作,完全实现了雪厚监测的自动化和实时化,同时该雨雪一体化监测系统有效降低了人工劳动强度。附图说明图1是本专利技术一种实施例的雨雪一体化监测系统的结构图。图2是本专利技术一种实施例的雨雪一体化监测系统的具体结构组成示意图。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。结合图1和图2所示,本专利技术所提供的雨雪一体化监测系统包括一个储雪池4及位于储雪池池面上的支架2;所述支架2上设有第一超声波收发器101,所述第一超声波收发器101可向储雪池4池底竖直发送超声波;当第一超声波收发器101发出超声波时,超声波竖直向着储雪池4的池面传播,当遇到障碍物时,超声波竖直反射回去,第一超声波收发器101就可以接收到该超声波,根据第一超声波收发器101发出超声波到接收到超声波的时间可以计算出第一超声波收发器101与障碍物之间的距离。所述储雪池4池底设有第二超声波收发器102,所述第二超声波收发器102可向储雪池4池面竖直发送超声波;当第二超声波收发器102发出超声波时,超声波竖直向着储雪池4的池面传播,当遇到障碍物时,超声波竖直反射回去,第二超声波收发器102就可以接收到该超声波,根据第二超声波收发器102发出超声波到接收到超声波的时间可以计算出第二超声波收发器102与障碍物之间的距离。所述监控系统还包括主控模块200,用于控制第一超声波收发器101和第二超声波收发器102的工作并分析计算储雪池4中储雪的厚度数据,同时控制通讯模块300将储雪厚度数据发送给监控模块400 ;通讯模块300,用于在主控模块200的控制下将储雪厚度数据发送给监控模块400 ; 监控模块400,用于远程监控储雪池4中雪厚状态;所述超声波收发器、通讯模块300分别与所述主控模块200电连接,所述通讯模块300 与所述监控模块400通讯。结合图2所示,首先在需要监测雪后的地方放置所述储雪池4,在所述储雪池4的池壁上固定设有支架2,为了能够调节所述支架2的高度,优选地,所述支架2可沿竖直方向上下伸缩。所述支架2上安装第一超声波收发器101,为了便于第一超声波收发器101的安装,优选地,在所述支架2的顶端固定设置有一水平放置的横杆1,所述横杆1用于放置所述第一超声波收发器101,所述第一超声波收发器101本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王羽痕
申请(专利权)人:航天科工深圳集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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