[實(shí)用新型]基于物聯(lián)網(wǎng)的泵站測(cè)控信息智能終端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720218179.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN206541190U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁和;毛盾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南威盛電氣有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙)11265
• 代理人: 葉樹明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種泵站設(shè)備各種工作參數(shù)的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送、智能控制、自動(dòng)化控制的基于物聯(lián)網(wǎng)的泵站測(cè)控信息智能終端。

背景技術(shù)

目前泵站自動(dòng)化控制技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站主機(jī)設(shè)備（水泵、電動(dòng)機(jī)）和輔助設(shè)備（包括電氣一次設(shè)備、輔助動(dòng)力設(shè)備、電動(dòng)閥門等）進(jìn)行自動(dòng)控制、測(cè)量、調(diào)節(jié)等。就目前而言，自動(dòng)化控制不僅獨(dú)立系統(tǒng)要安全可靠，而且各子系統(tǒng)間要相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，協(xié)調(diào)完成泵站相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)任務(wù)。

目前泵站設(shè)計(jì)及應(yīng)用中，在自動(dòng)化控制及遠(yuǎn)程測(cè)控領(lǐng)域雖已呈現(xiàn)百花齊放，但歸納起來主要以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或工控機(jī)系統(tǒng)及其所附的軟件開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)為后臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)PLC或分布的DCS儀表系統(tǒng)為主站系統(tǒng)所構(gòu)成。由于泵站涉及的主泵電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備、各類電動(dòng)閥門調(diào)節(jié)裝置、因工藝不同所輔屬的動(dòng)力設(shè)備以及因應(yīng)用領(lǐng)域的不同決定了自動(dòng)化控制現(xiàn)狀的多樣性，因而表現(xiàn)出諸多弊端或不足：第一，基于PLC的系統(tǒng)控制，對(duì)PLC硬件及擴(kuò)展線路的依賴性比較強(qiáng)，當(dāng)PLC系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，診斷和維修處理復(fù)雜，往往會(huì)直接影響整個(gè)泵站系統(tǒng)的使用。第二，無論是PLC控制還是分步式的DCS控制對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的采集和處理是逐級(jí)進(jìn)行的，實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，特別是對(duì)重大、重要、涉及安全指標(biāo)的信息的處理；第三，無論是后臺(tái)控制程序設(shè)計(jì)還是PLC程序設(shè)計(jì)的專用性較強(qiáng)，往往是面對(duì)整個(gè)工程面的廣泛的整套的設(shè)計(jì)，而針對(duì)泵站系統(tǒng)所及進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)的通用性以及專一性較差。第四，傳統(tǒng)的泵站系統(tǒng)中央控制室的設(shè)計(jì)多數(shù)僅限于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息的采集、監(jiān)視、管理，而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理、控制相對(duì)較差。所以，設(shè)計(jì)一種針對(duì)泵站系統(tǒng)的專一的、可編程設(shè)置的、以現(xiàn)場(chǎng)控制為核心的、數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性能高的、遠(yuǎn)程測(cè)控于一體的基于物聯(lián)網(wǎng)的泵站測(cè)控信息智能終端成為本實(shí)用新型的主導(dǎo)思想。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的泵站測(cè)控信息智能終端，集中目前各技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，結(jié)合泵站系統(tǒng)當(dāng)前設(shè)備及工藝應(yīng)用現(xiàn)狀，以成熟的嵌入式觸摸屏為系統(tǒng)控制的核心，采用先進(jìn)的模塊化的圖文組態(tài)技術(shù)、獨(dú)特高效的單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)思想，通過觸摸屏程序和人機(jī)界面平臺(tái)對(duì)泵站系統(tǒng)的主泵電動(dòng)機(jī)、一次電氣設(shè)備（啟動(dòng)器）、出口電動(dòng)調(diào)節(jié)法、進(jìn)口電動(dòng)閥、引水電磁閥等設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、智能判斷與處理、執(zhí)行等操作，實(shí)現(xiàn)泵站自動(dòng)化智能控制；同樣，借助高度集成的通訊模塊連接泵站現(xiàn)場(chǎng)和計(jì)算機(jī)后臺(tái)，進(jìn)行二者之間數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)程交互，達(dá)到對(duì)泵站系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程測(cè)控的目的。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的泵站測(cè)控信息智能終端，包括嵌入式觸摸屏和分別與其相連接的數(shù)字信號(hào)采集板、模擬信號(hào)采集板、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通訊模塊和擴(kuò)展輸出板，通過利用泵站設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)電壓、電流、功率因數(shù)、溫度、壓力、流量、振幅、液位各傳感器，將泵站主泵電機(jī)的電壓、電流、功率因數(shù)、線匝溫度、主泵電機(jī)和主泵軸承溫度、振動(dòng)幅度、主泵進(jìn)、出口壓力、出水流量、進(jìn)出口液位各信號(hào)通過模擬信號(hào)采集板和數(shù)字信號(hào)采集板實(shí)時(shí)采集到嵌入式觸摸屏，所述嵌入式觸摸屏的處理器采用單片機(jī)。

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用256K的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

所述通訊模塊集成了INTERNET網(wǎng)絡(luò)接口、LORA無線通訊接口、CAN通訊接口，用于互聯(lián)群控之需要。

所述模擬信號(hào)采集板至少包括8路模擬量信號(hào)的輸入，用于電壓、電流、壓力、流量的傳感器信號(hào)輸入；至少包括2路溫度信號(hào)的輸入；至少包括3路涉及X/Y/Z軸的振幅檢測(cè)信號(hào)的輸入。

所述數(shù)字信號(hào)采集板用于現(xiàn)場(chǎng)離散信號(hào)的采集，保證各離散工作狀態(tài)的自檢測(cè)或強(qiáng)制輸入。

所述擴(kuò)展輸出板用于連接泵站現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行器，包括主泵電機(jī)、進(jìn)水閥、出水閥、引水電磁閥、聲光報(bào)警，所述擴(kuò)展輸出板至少包括8路數(shù)字量輸出，至少包括1路4-20mA模擬量輸出

本實(shí)用新型的功能包括：

采集功能：可監(jiān)測(cè)管道流量、水池及河道液位、雨量傳感器數(shù)據(jù)、（管道、箱體等）壓力、采集位置、運(yùn)行狀態(tài)，溫度、振動(dòng)等傳感器信號(hào)，泵站供電參數(shù)（包括：電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、用電量、諧波分析等），采集一次設(shè)備供電狀態(tài)和箱門開關(guān)狀態(tài)。

控制功能：支持自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制。

遠(yuǎn)程測(cè)控功能：支持RJ45接口網(wǎng)絡(luò)通訊、LORA無線通訊、CAN接口通訊；可遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、程序升級(jí)。

手機(jī)管理：支持手機(jī)APP客戶端移動(dòng)監(jiān)控管理設(shè)備。

報(bào)警功能：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)越限，立即上報(bào)告警信息。

存儲(chǔ)功能：本機(jī)循環(huán)存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，掉電不丟失。