具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供技术方案：一种基于大数据的智能发电机组，包括上盖板8，其特征在于：上盖板8的下方固定连接有机架1，机架1的下方轴承连接有转子2,转子2的外侧固定安装有外壳，外壳的内侧固定安装有定子3，转子2的内部传动连接有输出轴，输出轴的下方传动连接有转轮5，转轮5的外侧设置有导叶4，导叶4的外侧固定安装有蜗壳，蜗壳的右侧开设有进水口6，转轮5的下方开设有尾水口7，导叶4的上方轴承连接有连杆9，连杆9的一端固定连接有控制环10，控制环10的上方固定连接有气缸11；当进行发电时，上游水体从上游流入蜗壳通过导叶4，水体带动转轮5旋转，从而带动转轮5上方的输出轴旋转，使转子2进行旋转，带动发电机旋转进行发电，随后控制气缸11的进给长度使控制环10旋转一定角度，从而控制导叶4的斜度，进一步控制进水的流量。

一种基于大数据的智能发电机组使用了智能水力发电系统，智能水力发电系统包括水轮发电机，水轮发电机包括水轮旋转速度计算模块，水轮旋转速度计算模块包括蜗壳水体流速计算模块和导叶控制模块，导叶控制模块电连接有导水控制机构；

水轮旋转速度计算模块用于对水轮的旋转速度进行计算，蜗壳水体流速计算模块用于对蜗壳内的水体流速进行计算，导叶控制模块用于对导叶的开度进行控制。

蜗壳水体流速计算模块包括水体平均流速估算模块和水头高度计算模块，水体平均流速估算模块包括水体流速检测模块和泥沙含量检测模块；

水体平均流速估算模块用于对水体的平均流速进行估算，水头高度计算模块用于根据过往的水文情况通过查找上下游的水位数据求出，水体流速检测模块用于对水体表面的流速进行检测，泥沙含量检测模块用于水体内部的泥沙量进行检测。

泥沙含量检测模块包括红外线发射单元和红外线接收单元，泥沙含量检测模块与红外线发射单元和红外线接收单元为电连接；

红外线发射单元用于发射红外线使红外线透过水体，红外线接收单元用于对透过水体的红外线进行接收。

智能水力发电系统的运行步骤如下：

S1、先利用水体流速检测模块和泥沙含量检测模块对河流表面的水体流速以及河流内部的泥沙分别进行检测；

S2、随后利用水体平均流速估算模块对上游水体的流速进行定量计算；

S3、查找过往的水文记录以及现在的检测数据，计算出水头高度；

S4、利用蜗壳水体流速计算模块，根据上游水体的流速和水头高度，对蜗壳内水体的流速进行定量计算；

S5、根据发电机的发出交流电的频率能够反向推导出发电机所需要的转子转速；

S6、根据发电机转子转速和蜗壳水体的流速，利用导叶控制模块，对导叶的打开度进行分析，从而使发电机的转子能够随着水体的流量，始终保持稳定的转速。

S1中，利用流速测算仪对水体表面的流速进行检测，当对泥沙含量进行检测时，先 对水体进行取样，再利用红外线发射单元，将红外线穿透水体，随后利用红外线接收单元接 收被水体吸收后的红外线，当红外线通过悬沙水体时，溶质会吸收光能，吸收的数量与吸收 介质以及深度有关，同时泥沙颗粒会对光进行散射，当射线进入水体，被吸收后，透过光的 强度与入射光的强度之间关系，可以通过比尔-朗伯定律表示：，式中A为吸光度， K为摩尔吸光系数，它与吸收物质的性质及入射光的波长有关，c为吸光物质的浓度，b为吸 收层的厚度即水体深度，通过上述公式，可以求出水体的泥沙量，吸光度A可以通过发射单 元的光强度和接收单元的光强度计算得出。

S2中，利用流速测算仪对河道表面的水体和河道底部的水体进行流速检测，得出河道表面的水体流速和河道底部的水体的流速，利用两者求出平均流速，以平均流速作为河道水体的整体流速。

S4中，蜗壳内水体的动能等于上游水的动能与上游水的重力势能的和，从而得出：

式中，V为上游的水体流速，h为水头是上游的水位与下游的水位之间的高度差,m 为水体的质量，为水体中泥沙的质量，g为重力常数，c为泥沙量。

S5中，交流电的频率与转速有线性关系，转速与频率的公式为：n=60f/p，n为转子的转速，f为频率，p为磁场的极对数，从而得出能够保持电流频率稳定的转子转速。

S6中，根据转子2的转速n可以求出转子2旋转的线速度，转子的旋转线速度与转轮 5的旋转速度相同，转轮5的旋转是由导叶4之间水体的流动导致的，因此转轮5的旋转速度 与导叶4之间水体的流速相同，而蜗壳内的流量与导叶4之间的流量是相同的，可得出：，式中，为蜗壳内的横截面积，为蜗壳内水体的流速，为 导叶4之间水体的流速，为导叶4之间的空隙面积，通过上述公式可计算出导叶4之间的 空隙面积，利用和导叶的高度求出导叶之间的间隙，从而利用导叶控制模块控制气 缸11之间的气压差，进一步控制导叶4的打开角度，使转子2的转速能够随着水体的流量一 直保持稳定，气压差为：

式中，k为单位压强气缸的进给长度，为导叶的数量，r为控制环的半径，w为导叶 4的打开角度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。