CN104847644A - 无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统，由工控机监控模块（101），无线通讯模块（102），现场控制器模块（103）构成；工控机监控模块（101）能够远程控制气动隔膜泵的开启和关闭，并能实时显示现场控制器模块（103）采集管道中的液体压力值，液体瞬时流量值以及气动隔膜泵的往复次数，并且能够将采集的数据保存为历史数据，并具有对数据进行统计分析的功能，同时能监控现场各泵的状态；无线通讯模块（102）采用zigbee协调器、中间路由器群组、zigbee终端群组构成，一旦通电，三者能够自动组网进行通讯；现场控制器模块（103）通过控制继电器的开合，从而控制气动隔膜泵的开启和关闭；本发明实现无人化监控和管理，保证了人的身体健康，提高了生产效率，也避免了布线的麻烦，节约了成本。

Description

无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统

所属技术领域

    本发明涉及一种气动隔膜泵远程监控系统，特别涉及一种采用无线自动组网通讯方式对气动隔膜泵进行远程监控的控制系统。

背景技术

气动隔膜泵作为一种新型输送机械，采用压缩空气为动力源，对各种腐蚀性液体、剧毒液体，易燃易挥发液体均能予以抽光吸尽；目前，很多工厂依然依靠技术人员在工业现场开启和停止气动隔膜泵，并通过观察隔膜泵输送液体管道上的压力计和流量计对液体压力和液体瞬时流量进行观察和记录，其弊端是技术人员长期处于有毒性的工业环境现场，对身体造成一定的伤害，并且一旦管道和隔膜泵发生有毒液体意外泄漏，对人的身体造成了极大的伤害；即使现在某些工厂内有对隔膜泵输送液体管道中的压力和瞬时流量测量的远程监控系统，避免技术人员在工业现场的记录测量，但是所采用远程监控系统的传输方式仍为有线传输方式，该传输方式具有布线麻烦，施工成本高，易挥发腐蚀性液体使电缆线易老化等缺点。

发明内容

为了解决远程监控系统布线麻烦、成本高且使用寿命短的问题，本发明提供一种无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统。本发明的技术方案是：由工控机监控模块，无线通讯模块，现场控制器模块构成，工控机监控模块发出开关控制信号通过无线通讯模块传输该信号来远程控制气动隔膜泵的开启和停止，工控机监控模块能实时显示现场控制器模块采集到的管道中液体压力值，液体瞬时流量值以及泵的往复次数，并且能够将采集的数据保存为历史数据，进行统计和显示；其特征在于：无线通讯模块由zigbee协调器、中间路由器群组、zigbee终端群组构成，无线通讯模块一旦通电便能进行自动组网进行通讯，其中一个协调器能够与多个中间路由器进行通讯，一个路由器又可以与多个zigbee终端进行通讯，从而达到一个zigbee协调器能够与多个zigbee终端进行通讯，实现了工控机监控模块能够远程控制多台气动隔膜泵；现场控制器模块由电源、zigbee终端、微型控制器、液体压力传感器、液体流量传感器、控制继电器1、控制继电器2、隔膜泵1、隔膜泵2、磁接近开关1、磁接近开关2构成；电源提供现场控制器模块供电；zigbee终端与微型控制器连接，微型控制器与控制继电器1、控制继电器2连接，控制继电器1、控制继电器2分别与气动隔膜泵1、气动隔膜泵2连接，气动隔膜泵1、气动隔膜泵2分别与磁接近开关1、磁接近开关2连接，其中zigbee终端于用于接收zigbee协调器发来的控制信号控制，zigbee终端将控制信号传输给微型控制器，实现微型控制器对控制继电器1、控制继电器2开启和停止，从而实现对气动隔膜泵1、气动隔膜泵2开启和停止，磁接近开关1、磁接近开关2分别用于采集气动隔膜泵1、气动隔膜泵2往复次数，并将该采集到气动隔膜泵往复次数以高低电平的形式反馈给微型控制器，微型控制器将高低电平转换为数字信号传输给zigbee终端；液体压力传感器、液体流量传感器安装在现场管道上用于采集管道中液体的压力和液体瞬时流量，液体压力传感器、液体流量传感器还与微型控制器相连接；液体压力传感器、液体流量传感器将采集到液体压力和液体瞬时流量转换为模拟量传入给微型控制器；微型控制器将采集到的模拟量转换为数字量传输给zigbee终端；zigbee终端最终隔膜泵往复次数、液体压力、液体瞬时流量的通过无线通讯模块反馈给工控机监控模块，从而实现工控机监控模块对气动隔膜泵1、气动隔膜泵2远程监控。

作为本发明的技术方案，现场控制模块具有防止泵空打的功能，当泵的出口压力变小并且泵的往复频率变高时，则认为此时泵的介质输送完成，或者泵的膜片损坏，输送信号给工控机报警，并停止泵的运行。

作为本发明优选的技术方案，无线通讯模块之所以增加了中间路由器群组模块，其目的不仅克服了无线传输距离短的通讯问题，又保证了传输信息的可靠性。

    作为本发明上述技术方案中进一步优选的技术方案，现场控制器模块用控制继电器1控制气动隔膜泵1的开启和停止，用控制继电器2控制气动隔膜泵2的开启和停止；使用时，仅仅开启气动隔膜泵1进行工作，气动隔膜泵2不工作，作为备用泵，只有当气动隔膜泵1发生意外故障不工作时，此时开启气动隔膜泵2，保证了工业现场气动隔膜泵的连续工作，提高生产效率。

    本发明采用上述技术方案的有益效果为：由工控机监控模块、无线通讯模块、现场控制器模块构成该系统，通过自动组网无线通讯方式，利用远程上位机界面开启和停止气动隔膜泵，同时上位机界面能够实时显示管道中压力和瞬时流量，并且上位机界面能够保存液体压力和液体瞬时流量的历史数据，实现了使用气动隔膜泵的有毒工业现场无人化监控和管理，保证了人的身体健康，提高了生产效率，通过无线中间路由提高了传输信息的可靠性，避免布线的麻烦，节约了成本。

附图说明

图1是自动组网无线气动隔膜泵远程监控系统结构示意图；

图2是无线通讯模块结构示意图；

图3是现场控制器模块结构示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1，一种具有自动组网无线气动隔膜泵远程监控系统，由工控机监控模块（101），无线通讯模块（102），现场控制器模块（103）构成该系统；工控机监控模块（101）发出开关控制信号通过无线通讯模块（102）传输该信号来远程控制气动隔膜泵的开启和停止，工控机监控模块（101）能实时显示现场控制器模块（103）采集管道中液体压力值，液体瞬时流量值以及泵的往复次数，并且能够将采集的数据保存为历史数据；现场控制器模块（103）与控制气动隔膜泵连接用于控制气动隔膜泵的开启和停止，并且能够采集管道中的液体压力、液体流量和气动隔膜泵往复次数的，最终将采集到的液体压力、液体流量和气动隔膜泵往复次数通过无线通讯模块（102）传输给工控机监控模块（101）。

在本实施例中，参见图1和图2，无线通讯模（102）块由zigbee协调器（201）、中间路由器群组（202）、zigbee终端群组（203）构成，无线通讯模块一旦通电便能进行自动组网进行通讯，其中一个协调器（201）能够与多个中间路由器（204）进行通讯，一个中间路由器（204）又可以与多个zigbee终端（205）进行通讯，从而达到一个zigbee协调器（201）能够与多个zigbee终端（205）进行通讯，实现了工控机监控模块（101）能够远程控制多台气动隔膜泵。

在本实施例中，参见图1、图2和图3，现场控制器模块（103）由电源（304）、zigbee终端（205）、微型控制器（301）、液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）、控制继电器1（305）、控制继电器2（306）、隔膜泵1（307）、隔膜泵2（308）、磁接近开关1（309）、磁接近开关2（310）构成；电源（304）为现场控制器模块（103）供电；zigbee终端（205）与微型控制器（301）连接，微型控制器（301）与控制继电器1（305）、控制继电器2（306）连接，控制继电器1（305）、控制继电器2（306）分别与气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）连接，气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）分别与磁接近开关1（309）、磁接近开关2（310）连接，其中zigbee终端（205）于用于接收zigbee协调器（201）发来的控制信号控制，zigbee终端（205）将控制信号传输给微型控制器（301），实现微型控制器（301）对控制继电器1（305）、控制继电器2（306）开启和停止，从而实现对气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）开启和停止，磁接近开关1（309）、磁接近开关2（310）分别用于采集气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）往复次数，并将该采集到隔膜泵往复次数以高低电平的形式反馈给微型控制器（301），微型控制器（301）将高低电平转换为数字信号传输给zigbee终端（205）；液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）安装在现场管道上用于采集管道中液体的压力和瞬时流量，液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）还与微型控制器（301）相连接；液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）将采集到液体压力和液体瞬时流量转换为模拟量传入给微型控制器（301）；微型控制器（301）将采集到的模拟量转换为数字量传输给zigbee终端（205）；zigbee终端（205）最终将气动隔膜泵往复次数、液体压力、液体瞬时流量的通过无线通讯无线通讯模块（102）反馈给工控机监控模块（101），从而实现工控机监控模块（101）对气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）远程监控。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：无线通讯模（102）块增加一个中间路由器群组模块（202），其既克服了短距离通讯问题，又保证了传输信息的可靠性。

实施例三：

 本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：现场控制器模块（103）用控制继电器1（305）控制气动隔膜泵1（307）的开启和停止，用控制继电器2（306）控制隔气动膜泵2（308）的开启和停止，使用时，仅仅开启气动隔膜泵1（307）进行工作，气动隔膜泵2（308）不工作，作为备用泵，只有当气动隔膜泵1（307）发生意外故障不工作时，此时开启气动隔膜泵2（308），从而保证了工业现场气动隔膜泵泵的连续工作，提高生产效率。

     上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本发明具有自动组网无线气动隔膜泵远程监控系统的结构和构造原理，都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统；其特征在于：由工控机监控模块（101），无线通讯模块（102），现场控制器模块（103）构成；工控机监控模块（101）发出开关控制信号通过无线通讯模块（102）传输该信号来远程控制气动隔膜泵的开启和停止，工控机监控模块（101）能实时显示现场控制器模块（103）采集管道中液体压力值，液体瞬时流量值和统计值以及泵的往复次数，并且能够将采集的数据保存为历史数据；无线通讯模块（102）由zigbee协调器（201）、中间路由器群组（202）、zigbee终端群组（203）构成，无线通讯模块（102）一旦通电便能进行自动组网通讯，其中一个协调器能够与多个中间路由器（204）进行通讯，一个中间路由器（204）又可以与多个zigbee终端（205）进行通讯，从而达到一个zigbee协调器（201）能够与多个zigbee终端（205）进行通讯，实现了工控机监控模块（101）能够远程控制多台气动隔膜泵；现场控制器模块（103）与气动隔膜泵连接以控制其开启和停止，并且采集管道中的液体压力、液体瞬时流量和气动隔膜泵往复次数，并通过无线通讯模块（102）回传给工控机监控模块（101）。

2.根据权利要求1所述的无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统，其特征在于：现场控制器模块（103）由电源（304）、zigbee终端（205）、微型控制器（301）、液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）、控制继电器1（305）、控制继电器2（306）、气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）、磁接近开关1（309）、磁接近开关2（310）构成；电源（304）为现场控制器模块（103）供电；zigbee终端（205）与微型控制器（301）连接，微型控制器（301）与控制继电器1（305）、控制继电器2（306）连接，控制继电器1（305）、控制继电器2（306）分别与气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）连接，气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）分别与磁接近开关1（309）、磁接近开关2（310）连接，其中zigbee终端（205）用于接收zigbee协调器（201）发来的控制信号控制，zigbee终端（205）将控制信号传输给微型控制器（301），实现微型控制器（301）对控制继电器1（305）、控制继电器2（306）开启和停止，从而实现对气动隔膜泵1（307）、气动隔膜泵2（308）开启和停止，磁接近开关1（309）、磁接近开关2（310）用于采集隔膜泵往复次数，并将该采集到隔膜泵往复次数以高低电平的形式反馈给微型控制器（301），微型控制器（301）将高低电平转换为数字信号传输给zigbee终端（205）；液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）安装在现场管道上用于采集管道中液体的压力和瞬时流量，液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）还与微型控制器（301）相连接；液体压力传感器（302）、液体流量传感器（303）将采集到液体压力和液体瞬时流量转换为模拟量传入给微型控制器（301）；微型控制器（301）将采集到的模拟量转换为数字量传输给zigbee终端（205）；zigbee终端（205）最终将气动隔膜泵往复次数、液体压力、液体瞬时流量的通过无线通讯无线通讯模块（102）反馈给工控机监控模块（101），从而实现工控机监控模块（101）对隔膜泵1（307）、隔膜泵2（308）远程监控。

3.根据权利要求1所述的无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统，其特征在于：无线通讯模块（102）增加了一个中间路由器群组（202）模块。

4.根据权利要求1或2所述的无线自动组网气动隔膜泵远程监控系统，其特征在于：现场控制器模块（103）用控制继电器1（305）控制隔膜泵1（307）的开启和停止，用控制继电器2（306）控制隔膜泵2（308）的开启和停止。