CN105022419B - 一种雨水泵房远程无线操控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种雨水泵房远程无线操控系统，包括：第一控制单元输出雨水泵启动或停止指令；主无线单元接收雨水泵启动指令或停止指令，将雨水泵启动指令或停止指令编码成启动或停止载波信号，将载波信号调制成启动或停止调频信号；从无线单元将启动或停止调频信号转换成启动或停止载波信号，解码成雨水泵启动或停止信号；第二控制单元根据从无线单元输出的雨水泵启动或停止信号控制雨水泵的开启或关闭，将雨水泵已开启信号或已关闭信号经从无线单元和主无线单元回传第一控制单元。该系统消除暴雨等恶劣天气下工作人员户外作业的安全隐患；远程高低液位报警确保液位的超限状态能够实时显示。远程无线操控方式提高雨水泵启动和停止的及时性和必要性。

Description

一种雨水泵房远程无线操控系统

技术领域

本发明涉及一种城市供水系统的安全技术领域，涉及一种操控系统，特别是涉及一种雨水泵房远程无线操控系统。

背景技术

水是城市形成和发展不可缺少的物质条件。人类最早的聚居地都出现在接近自然水体的地方。现代城市需水量远大于古代城市,给水系统必须有专门的规划。1879年中国第一个近代给水工程在旅顺建成。此后，上海等城市相继建成给水工程设施。1949年中国有公用给水设施的城市和县镇共73个,年供水量为4.3亿立方米。1983年,据253个城市统计,公用给水设施的年供水量达106.6亿立方米（各单位的自备水源除外）,其中北京为4.3亿立方米，上海为10.2亿立方米。

供给城市生产和生活用水的工程设施，是城市公用事业的组成部分。城市给水系统规划是城市总体规划的组成部分。城市给水系统（又称上水道工程或自来水工程）通常由水源、输水管渠、水厂和配水管网组成。从水源取水后，经输水管渠送入水厂进行水质处理，处理过的水加压后通过配水管网送至用户。

水泵站是一个城市供水的命脉，为保障优质供水和安全生产，应杜绝各种安全隐患。雨水泵房是我厂防汛的最主要的措施，它是我厂向外排水的唯一途径。由于有些自来水厂的泵房内电气设备安装位置低于厂区道路，暴雨时如排水系统未及时开启，雨水倒灌进泵房，使电气设备进水，导致机泵跳车，影响对外供水。雨水泵站对我厂的正常运转起着关键作用。

雨水泵房需要紧急开启多发生在暴雨天气，还可能伴随雷电，有些水泵站地势广阔易发生雷击伤害事故。如采取传统的人工到现场开停泵操作方式，这种操作方式对操作人员带来危险，且暴雨天气打开就地控制箱极易使雨水进入就地控制柜，造成安全隐患。再有厂区的雨水泵站离控制室距离较远的化，如果按照传统的方式设计远程控制系统，需要敷设大量电缆，施工难度非常大，还会受到电气干扰等因素影响。

因此，如何提供一种雨水泵房远程无线操控系统及方法，以解决现有技术中由于泵房内电气设备安装位置低于厂区道路，暴雨时如排水系统未及时开启，雨水倒灌进泵房，使电气设备进水，导致机泵跳车，影响对外供水，及雨水泵房需要紧急开启多发生在暴雨天气，暴雨天气打开就地控制箱极易使雨水进入就地控制柜，造成安全隐患等种种缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种一种雨水泵房远程无线操控系统及方法，用于解决现有技术中由于泵房内电气设备安装位置低于厂区道路，暴雨时如排水系统未及时开启，雨水倒灌进泵房，使电气设备进水，导致机泵跳车，影响对外供水，及雨水泵房需要紧急开启多发生在暴雨天气，暴雨天气打开就地控制箱极易使雨水进入就地控制柜，造成安全隐患的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提一种雨水泵房远程无线操控系统，用于远程无线控制雨水泵房中的多个雨水泵的开启或关闭，包括雨水泵房内液位高低的液位浮球阀和雨水泵，还包括：第一控制单元，用于根据所述雨水泵房输出的高液位或低液位信号输出雨水泵启动或停止指令；或用于接收所述雨水泵已开启信号或已关闭信号；主无线单元，用于接收所述第一控制单元输出的雨水泵启动或停止指令，将所述雨水泵启动或停止指令编码成启动或停止载波信号，将所述启动或停止载波信号调制成启动或停止调频信号；从无线单元，用于将所述主无线单元输出的启动或停止调频信号无线式接收，并将其转换成启动或停止载波信号，解码成雨水泵启动或停止信号；第二控制单元，用于根据所述从无线单元输出的雨水泵启动或停止信号控制所述雨水泵的开启或关闭；同时产生雨水泵已开启信号或已关闭信号，将所述雨水泵已开启信号或已关闭信号经所述从无线单元和主无线单元回传至所述第一控制单元。

优选地，所述雨水泵房远程无线操控系统包括报警单元，所述报警单元用于根据所述雨水泵房输出的高液位信号或低液位信号发出报警。

优选地，所述主无线单元包括编解码模块和FSK无线模块，所述编解码模块用于将所述第一控制单元输出的雨水泵启动指令或停止指令二进制编码成启动或停止载波信号；所述FSK无线模块用于将所述启动或停止载波信号调制成启动或停止调频信号。

优选地，所述启动或停止载波信号通过高频放大后调制成400MHz至500MHz的启动或停止调频信号。

优选地，所述从无线单元与所述液位浮球阀连接，用于接收所述液位浮球阀输出的高液位或低液位信号，并将所述高液位或低液位信号编码成启动或停止载波信号。

优选地，所述主无线单元和从无线单元是通过弱电回路控制强电回路，所述主无线单元和从无线单元具有一控制强电回路的单片机。

优选地，所述第一控制单元还用于将所述雨水泵启动或停止指令转换成雨水泵启动或停止开关量，所述开关量是指所述第一控制单元中的控制继电器的接通或断开所对应的值。

优选地，所述雨水泵房远程无线操控系统还包括多个指示灯，所述指示灯包括报警指示灯及与多个雨水泵开启指示灯，当所述报警指示灯亮起表示雨水房中液位过高，当雨水泵开启指示灯亮起说明远程无线操控成功。

如上所述，本发明的雨水泵房远程无线操控系统，具有以下有益效果：

1、该系统可以带来巨大经济效益：雨水泵房远程无线操控系统建立的成本较低，无需布线，无需大面积施工，不影响生产运行，可以在保持原有运行状态的情况下进行安装，调试完成后即可投入使用，且维护成本较低。

2、该系统消除了暴雨等恶劣天气下工作人员户外作业的安全隐患；远程（高、低）液位报警确保了蓄水池液位的超限状态能够实时显示。

3、该系统远程无线操控方式大大提高了雨水泵启动和停止的及时性和必要性。保证了超高液位即开，超低液位必停的原则。在杜绝内涝的前提下，也提高了机泵的避损效率，降低维护成本。

附图说明

图1显示为本发明的雨水泵房远程无线操控系统原理结构图。

图2显示为本发明的雨水泵房远程无线操控系统中主无线单元结构示意图。

图3显示为本发明的雨水泵房远程无线操控系统中从无线单元结构示意图。

图4显示为本发明的雨水泵房远程无线操控系统中第二控制单元结构示意图。

元件标号说明

1 雨水泵房远程无线操控系统

11 第一控制单元

12 主无线单元

121 稳压电源

122 连接模块

123 编解码模块

124 FSK无线模块

13 从无线单元

131 FSK无线模块

132 编解码模块

133 连接模块

134 稳压电源

14 第二控制单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提供一种雨水泵房远程无线操控系统1，用于远程无线控制雨水泵房中的多个雨水泵的开启或关闭，包括雨水泵房内液位高低的液位浮球阀和雨水泵，请参阅图1，显示为雨水泵房远程无线操控系统原理结构图，其还包括第一控制单元11、主无线单元12、从无线单元13、第二控制单元14、及报警单元。

所述雨水泵房远程无线操控系统1包括下行无线控制和上行无线控制。

在上行无线控制时，与所述雨水泵房内液位高低的液位浮球阀连接的从无线单元13将高液位或低液位信号无线传输给所述主无线单元12，所述主无线单元12又将所述高液位或低液位信号输出到所述第一控制单元11开始下行无线控制，此时，所述第一控制单元11用于根据所述雨水泵房输出的高液位或低液位信号输出雨水泵启动或停止指令。所述第一控制单元11还用于将所述雨水泵启动或停止指令转换成雨水泵启动或停止开关量信号，所述开关量是指所述第一控制单元中的控制继电器的接通或断开所对应的值，即“1”和“0”。在本实施例中，所述第一控制单元为一操作面板。在本实施例中，所述第一控制单元11上设置有输出雨水泵启动或停止指令的按钮，当所述第一控制单元11接收到高液位或低液位信号会通过报警单元报警，操作人员获悉雨水泵房内蓄水池液位到达高液位或者低液位这一信息后，通过所述雨水泵启动或停止指令的按钮输出雨水泵启动或停止指令。

与所述第一控制单元11连接的所述主无线单元12用于接收所述第一控制单元输出的雨水泵启动或停止开关量信号，将所述雨水泵启动或停止开关量信号进行二进制编码成启动或停止载波信号，将所述启动或停止载波信号调制成启动或停止调频信号，并将调制好的启动或停止调频信号无线式发送至所述从无线单元13。在本实施例中，所述主无线单元12采用型号为RT100-165的FSK无线模块。请参阅图2，显示为主无线单元12的结构图，所述主无线单元12包括稳压电源121、连接模块122、编解码模块123、及FSK无线模块124。所述稳压电源121用于为所述主无线单元12提供电源。所述连接模块122用于将所述第一控制单元11输出的雨水泵启动或停止开关量信号接入到所述主无线单元12中，在本实施例中，所述连接模块122为继电器。所述编解码模块123用于将所述雨水泵启动或停止开关量信号进行二进制编码，即编码成启动或停止载波信号，所述编解码模块123在本实施例中为一单片机，所述单片机还用于控制强电回路。所述启动或停止载波信号通过FSK无线模块124高频放大成400MHz～500MHz的启动或停止调频信号发送至所述从无线单元13。

请参阅图3，显示为从无线单元的结构图，如图3所示，与所述主无线单元12无线连接，并与所述第二控制单元14连接的所述从无线单元13用于将所述主无线单元输出的启动或停止调频信号无线式接收，并将启动或停止调频信号转换成启动或停止载波信号，所述从无线单元13将所述启动或停止载波信号解码成雨水泵启动或停止开关量信号，并将雨水泵启动或停止开关量信号传输至所述第二控制单元14。所述从无线单元13包括FSK无线模块131、编解码模块132、连接模块133、及稳压电源134。所述FSK无线模块131用于将所述主无线单元12无线传输的启动或停止调频信号解调成启动或停止载波信号。所述编解码模块132用于将所述FSK无线模块131解调的启动或停止载波信息解码成雨水泵启动或停止开关量信号，并通过所述连接模块133，即继电器，在本实施例中，所述编解码模块132也是一单片机，所述单片机还用于控制强电回路。

与所述从无线单元13连接的第二控制单元14用于将所述从无线单元13输出的雨水泵启动或停止开关量信号转换成雨水泵启动或停止信号，然后根据雨水泵启动或停止信号控制所述雨水泵的开启或关闭，所述雨水泵开启或关闭后，所述第二控制单元14将所述雨水泵已开启信号或已关闭信号经所述从无线单元13和主无线单元12回传至所述第一控制单元11，即循环开始上行无线控制。在本实施例中，所述第二控制单元14为雨水泵房就地控制箱。如图4所示，图中K1闭合后继电器J1得电并自保持，J1的常开触点使1KM1主接触器闭合，雨水泵开启运行。K2断开后雨水泵关闭停止运行。所述主无线单元12和从无线单元13是通过弱电回路控制强电回路，即通过继电器将弱电回路控制强电回路。

所述雨水泵房远程无线操控系统1开始上行无线控制时，所述第二控制单元14用于将雨水泵已开启信号或已关闭信号传输至从无线单元13，经过无线单元13将所述雨水泵已开启信号或已关闭信号进行二进制编码成雨水泵已开启或已关闭载波信号，将所述雨水泵已开启或已关闭载波信号调制成雨水泵已启动或已停止调频信号，并将调制好的雨水泵已启动或已停止调频信号无线式发送至所述主无线单元12，所述主无线单元12将雨水泵已启动或已停止调频信号转换成雨水泵已启动或已停止载波信号，所述主无线单元12将雨水泵已启动或已停止载波信号解码成雨水泵已启动或已停止开关量信号，并将雨水泵已启动或已停止开关量信号传输至所述第一控制单元11，所述第一控制单元11接收所述雨水泵已开启或已停止开关量信号，并将所述雨水泵已开启或已停止开关量信号转换呈雨水泵已开启或已停止信号，使雨水泵房远程无线操控系统1获知雨水泵已开启或已关闭的信息。

以下为本实施例所述提供的雨水泵房远程无线操控系统应急操作：

1)热备用状态下，以下五个红色按钮应保持亮起：“电源”、“1#雨水泵停”、“2#雨水泵停”、“3#雨水泵停”、“4#雨水泵停”。

2)启动雨水泵：蓄水池液位过高时“高液位报警”按钮会亮起，此时立即用雨水泵房应急操控柜开启雨水泵，按下“雨水泵开”按钮，并等待按钮亮起，按钮亮起表示远程操控成功，若未亮起则立即开启其他“雨水泵开”按钮。若开启一台雨水泵不能消除高液位报警是，则增开一台雨水泵。

3)停止雨水泵：雨水泵开启一段时间后，“低液位报警”按钮亮起，表示蓄水池内液位低于限定液位，应立即停止所有启动的雨水泵，以免空吸造成机泵损坏，停止后应确认4个“雨水泵停”按钮均亮起。

综上所述，本发明所述的雨水泵房远程无线操控系统运用无线控制技术，实现对电器设备的远程控制，首先，该系统可以带来巨大经济效益：雨水泵房远程无线操控系统建立的成本较低，无需布线，无需大面积施工，不影响生产运行，可以在保持原有运行状态的情况下进行安装，调试完成后即可投入使用，且维护成本较低。其次，该系统消除了暴雨等恶劣天气下工作人员户外作业的安全隐患；远程（高、低）液位报警确保了蓄水池液位的超限状态能够实时显示。最后，该系统远程无线操控方式大大提高了雨水泵启动和停止的及时性和必要性。保证了超高液位即开，超低液位必停的原则。在杜绝内涝的前提下，也提高了机泵的避损效率，降低维护成本。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种雨水泵房远程无线操控系统，用于远程无线控制雨水泵房中的多个雨水泵的开启或关闭，包括用于表示雨水泵房内液位高低的液位浮球阀和雨水泵，其特征在于，还包括：

第一控制单元，用于根据所述雨水泵房输出的高液位或低液位信号输出雨水泵启动或停止指令；或用于接收所述雨水泵已开启信号或已关闭信号；

主无线单元，用于接收所述第一控制单元输出的雨水泵启动或停止指令，将所述雨水泵启动或停止指令编码成启动或停止载波信号，将所述启动或停止载波信号调制成启动或停止调频信号；

从无线单元，用于接收所述主无线单元输出的启动或停止调频信号，并将其转换成启动或停止载波信号，解码成雨水泵启动或停止信号；

第二控制单元，用于根据所述从无线单元输出的雨水泵启动或停止信号控制所述雨水泵的开启或关闭；同时产生雨水泵已开启信号或已关闭信号，将所述雨水泵已开启信号或已关闭信号经所述从无线单元和主无线单元回传至所述第一控制单元；

其中，所述雨水泵房远程无线操控系统包括下行无线控制和上行无线控制；

在上行无线控制时，与所述液位浮球阀连接的从无线单元将高液位或低液位信号无线传输给所述主无线单元，所述主无线单元又将所述高液位或低液位信号输出到所述第一控制单元开始下行无线控制。

2.根据权利要求1所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述雨水泵房远程无线操控系统包括报警单元，所述报警单元用于根据所述雨水泵房输出的高液位信号或低液位信号发出报警。

3.根据权利要求1所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述主无线单元包括编解码模块和FSK无线模块，所述编解码模块用于将所述第一控制单元输出的雨水泵启动指令或停止指令二进制编码成启动或停止载波信号；所述FSK无线模块用于将所述启动或停止载波信号调制成启动或停止调频信号。

4.根据权利要求3所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述启动或停止载波信号通过高频放大后调制成400MHz至500MHz的启动或停止调频信号。

5.根据权利要求1所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述从无线单元与所述液位浮球阀连接，用于接收所述液位浮球阀输出的高液位或低液位信号，并将所述高液位或低液位信号编码成启动或停止载波信号。

6.根据权利要求1所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述主无线单元和从无线单元是通过弱电回路控制强电回路，所述主无线单元和从无线单元具有一控制强电回路的单片机。

7.根据权利要求1所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述第一控制单元还用于将所述雨水泵启动或停止指令转换成雨水泵启动或停止开关量，所述启动或停止开关量是指所述第一控制单元中的控制继电器的接通或断开所对应的值。

8.根据权利要求1所述的雨水泵房远程无线操控系统，其特征在于：所述雨水泵房远程无线操控系统还包括多个指示灯，所述指示灯包括报警指示灯及与多个雨水泵开启指示灯，当所述报警指示灯亮起表示雨水房中液位过高，当雨水泵开启指示灯亮起说明远程无线操控成功。