[发明专利]雨雪一体化监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力监测领域，尤其涉及一种雨雪一体化监测系统及监测方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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t1；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t1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- V1*t1/2- V2*t1/2，其中，V1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。

本发明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S100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t1；

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。