一种山区小型水电站生态流量在线监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及到用于对山区小型水电站生态流量在线监测装置技术领域。


背景技术：

2.山区小型水电站是指利用分散的溪流、小河或灌区跌水所形成的落差进行发电的装机容量小于12000kw的水电站，这些水电站一般分布在深山中，由于深山中通讯网络信号差，特别是电站取水口现场，无任何网络信号属于常见现象；这类水电站装机容量小、效益也较差，很难投入巨资进行有线传输网络建设，因此这种山区小型水电站无法实现生态流量监测数据的实时在线监测。目前针对这种状况通用的解决方法是将数据就地存储在电站生态流量监测装置中，人工定期拷贝读取上报，这样不仅工作繁琐，而且对发现产生的问题严重滞后、不利于监控管理。


技术实现要素：

3.综上所述，本实用新型的目的在于解决现有的山区小型水电站生态流量无法实现实时监测的技术不足，而提出一种山区小型水电站生态流量在线监测装置。
4.为解决本实用新型所提出的技术问题，采用的技术方案为：
5.一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于所述监测装置包括有数据采集发送端和数据接收传输端；所述的数据采集发送端包括有第一遥测终端机，以及分别与第一遥测终端机有线连接用于水电站取水口处水位监测的水位计，用于水电站处水流速度监测的流速仪，用于对水电站图像采集的摄像机，以及用于为第一遥测终端机提供工作电源的第一光伏供电系统；所述的数据接收传输端包括有第二遥测终端机，以及分别与第二遥测终端机连接有用于为第二遥测终端机提供工作电源的第二光伏供电系统；所述的第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过点对点的无线网桥进行自组网的无线通讯连接，所述的第二遥测终端机还包含有蜂窝通讯模块。
6.作为对本实用新型进一步限定的技术方案包括有：
7.所述的数据采集发送端数量为两个以上，分别沿山区河道不同的梯级电站对应设置；两个以上的数据采集发送端向同一个数据接收传输端通过无线网桥进行数据传输，数据接收传输端通过无线通讯网络向监控中心传输数据。数据接收传输端可以与数据采集发送端一一对应，也可以多个数据采集发送端对应同一个数据采集发送端进行数据通信。
8.所述的数据采集发送端之间还通过无线网桥进行无线自组网连接，在第一遥测终端机与第二遥测终端机之间设有一级以上的无线网桥中继装置。
9.所述的数据采集发送端也包含有全网通的蜂窝通讯模块。
10.所述的第一遥测终端机和第二遥测终端机分别采用data-3006（a）型和data-3006（b）型一体化遥测终端机。
11.所述的第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过一对27dbi的定向天线的无线网桥实现的点对点微波互连,或者在第一遥测终端机与第二遥测终端机之间为了延长传输
距离或者改变传输方向增加的一级或者多级无线网桥中继装置。
12.所述的水位计和所述的流速仪分别与第一遥测终端机的rs485串口相连接，所述的摄像机与第一遥测终端机的rj45接口相连接。
13.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过与第一遥测终端机有线连接的水位计、流速仪和摄像机实现对山区小型水电站实时生态流量监测，生态流量监测数据通过实时点对点的无线网桥无线传输至第二遥测终端机，第二遥测终端机可以设于无遮挡的开阔地带，通过第二遥测终端机的蜂窝通讯模块实时将生态流量监测数据上传至服务器，如果第一遥测终端机与第二遥测终端机通讯距离长而超出无线网桥的有效传输距离或者中间存在障碍阻挡时，为了延长传输距离或者改变传输方向可增加的一级或者多级无线网桥中继，实现山区小型水电站实时生态流量监测；解决了山区小型水电站生态流量监测数据在无网络信号状态的在线监测难题。
附图说明
14.图1为本实用新型的数据采集发送端的结构框图；
15.图2为本实用新型的数据接收传输端的结构框图；
16.图3为本实用新型的第一遥测终端机的电路结构图；
17.图4为本实用新型的第二遥测终端机的电路结构图。
具体实施方式
18.以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步说明。
19.参照图1至图4中所示，本实用新型公开的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，包括有数据采集发送端和数据接收传输端；在具体实施过程中，数据采集发送端按照规范规定必须设于山区小型水电站的电站取水口现场，而电站取水口现场通常是位于深山偏僻低洼地带，无线通讯网络信号差，甚至无无线网络信号；而数据接收传输端设于具有通讯网络信号的无遮挡开阔地带，接收数据采集发送端的生态流量监测数据，再通过网络信号传输到监控中心，从而实现山区小型水电站生态流量监测数据在线监测；当沿山区河道多点分散设置有多个数据采集发送端时，还可以通过同一个数据接收传输端将多个数据采集发送端进行自组网，通过具有通讯网络信号同一个数据接收传输端向监控中心传输数据，实现山区小型水电站生态流量监测数据在线监测。
20.本实用新型为实现上述在山区小型水电站生态流量监测数据在线监测的具体结构为：
21.所述的数据采集发送端包括有第一遥测终端机，以及分别与第一遥测终端机有线连接用于水电站处水位监测的水位计，用于水电站处水流速度监测的流速仪，用于对水电站图像采集的高清数字摄像机，以及用于为第一遥测终端机提供工作电源的第一光伏供电系统。其中，所述的第一遥测终端机采用data-3006（a）型一体化遥测终端机，在具体实施过程中，还可以根据需要选择其它型号的遥测终端机。所述的水位计和所述的流速仪分别与第一遥测终端机的rs485串口相连接，所述的摄像机与第一遥测终端机的rj45接口相连接。第一光伏供电系统包括有光伏电池板、蓄电池和太阳能充电控制器；通过太阳能充电控制
器实现光伏电池板对蓄电池的充电管理控制。当然，在市电供电方便的场景下，也可以直接采用市电供电，无需光伏供电。在具体实施过程中，为了便于本实用新型布设安装防护，第一遥测终端机和太阳能充电控制器封装在防护机箱内，水位计、流速仪和蓄电池作为外接设备，分别通过kvvp2电缆与防护机箱内的接线座x1相连接，通过接线座x1再分别连接第一遥测终端机和太阳能充电控制器。
22.第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过一对27dbi的定向天线的无线网桥实现的点对点微波互连,或者在第一遥测终端机与第二遥测终端机之间为了延长传输距离或者改变传输方向增加的一级或者多级无线网桥中继装置之间通过一对27dbi的定向天线的无线网桥实现的点对点微波互连。
23.所述的数据接收传输端包括有第二遥测终端机，以及分别与第二遥测终端机连接有用于为第二遥测终端机提供工作电源的第二光伏供电系统，所述的第二遥测终端机采用data-3006（b）型一体化遥测终端机。也即是所述的数据接收传输端采用与数据采集发送端相同的结构，但缺乏用于集到的山区小型水电站生态流量监测数据的水位计、流速仪和摄像机，在此不作重复叙述。第二遥测终端机还包括有5g/4g/3g的蜂窝全网通通讯模块，根据需要也可以在一体化遥测终端机的蜂窝通讯模块中插入相应的sim卡，在该数据采集发送端具有通讯网络的情况下，可将采集到的山区小型水电站生态流量监测数据直接上传到远程监控服务器，实现实时在线监测。
24.为了实现数据采集发送端与数据接收传输端之间的无通信网络场景下的数据传输，本实用新型所述的第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过点对点的无线网桥进行无线通讯连接；也即是数据采集发送端的第一遥测终端机与数据接收传输端的第二遥测终端机的rj45接口上分别通过网线连接有一个无线网桥。所述的第一遥测终端机与第二遥测终端机之间优选通过一对27dbi的定向天线的无线网桥实现的点对点微波互连。在无山峰或建筑高大障碍的条件下，传输距离一般为2-15km。在具体实施过程中，根据网络通讯信号情况，也可以采用功率较大的无线网桥，实现最大可达约50km传输距离远。
25.在具体实施过程中，数据采集发送端与数据接收传输端之间通过点对点的无线网桥进行无线通讯连接仍然无法将数据接收传输端延伸出山区无通讯网络地带，本实用新型还可以在第一遥测终端机与第二遥测终端机之间增加的一级或者多级无线网桥中继装置通过延长传输距离或者改变传输方向的方法实现点对点微波互连。
26.为了实现山区小型水电站能提供更多发电量，在沿山区河道多点分散设置多个山区梯级小型水电站，山区梯级小型水电站对应的不同电站的数据采集发送端可以直接或者通过无线网桥中继装置将数据采集发送端山区小型水电站生态流量监测数据提供给通讯网络覆盖的数据接收传输端，从而实现山区梯级小型水电站生态流量监测数据远程在线监测，有效减少解决生态流量实时监测的建设成本。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于所述监测装置包括有数据采集发送端和数据接收传输端；所述的数据采集发送端包括有第一遥测终端机，以及分别与第一遥测终端机有线连接用于水电站取水口处水位监测的水位计，用于水电站处水流速度监测的流速仪，用于对水电站图像采集的摄像机，以及用于为第一遥测终端机提供工作电源的第一光伏供电系统；所述的数据接收传输端包括有第二遥测终端机，以及分别与第二遥测终端机连接有用于为第二遥测终端机提供工作电源的第二光伏供电系统；所述的第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过点对点的无线网桥进行自组网的无线通讯连接，所述的第二遥测终端机还包含有蜂窝通讯模块。2.根据权利要求1所述的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于：所述的数据采集发送端数量为两个以上，分别沿山区河道不同的梯级电站对应设置；两个以上的数据采集发送端向同一个数据接收传输端通过无线网桥进行数据传输，数据接收传输端通过无线通讯网络向监控中心传输数据。3.根据权利要求2所述的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于：所述的数据采集发送端之间还通过无线网桥进行无线自组网连接，在第一遥测终端机与第二遥测终端机之间设有一级以上的无线网桥中继装置。4.根据权利要求3所述的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于：所述的数据采集发送端也包含有蜂窝通讯模块。5.根据权利要求1所述的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于：所述的第一遥测终端机采用data-3006（a）型和第二遥测终端机采用data-3006（b）型一体化遥测终端机。6.根据权利要求1所述的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于：所述的第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过一对27dbi的定向天线的无线网桥实现的点对点微波互连。7.根据权利要求1所述的一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，其特征在于：所述的水位计和所述的流速仪分别与第一遥测终端机的rs485串口相连接，所述的摄像机与第一遥测终端机的rj45接口相连接。

技术总结
一种山区小型水电站生态流量在线监测装置，涉及到用于对山区小型水电站生态流量在线监测装置技术领域。解决现有的山区小型水电站生态流量无法实现实时监测的技术不足，包括有数据采集发送端和数据接收传输端；数据采集发送端包括有第一遥测终端机，以及分别与第一遥测终端机有线连接的水位计、流速仪、摄像机和第一光伏供电系统；数据接收传输端包括有第二遥测终端机，以及分别与第二遥测终端机连接的第二光伏供电系统；第一遥测终端机与第二遥测终端机之间通过点对点的无线网桥进行自组网的无线通讯连接，所述的第二遥测终端机还包含有蜂窝通讯模块。第二遥测终端机可以设于无遮挡的开阔地带，实现山区小型水电站实时生态流量监测；解决了山区小型水电站生态流量监测数据在无网络信号状态的在线监测难题。据在无网络信号状态的在线监测难题。据在无网络信号状态的在线监测难题。


技术研发人员：邵建英 邱慧敏 邱家生
受保护的技术使用者：赣州市金电电子设备有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/8/13