CN106017962A - 一种无人化增氧机可靠性试验检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人化增氧机可靠性试验检测系统，它包括电源和上位机监控系统；上位机监控系统包括上位机和PLC控制系统；其特征在于，无人化增氧机可靠性试验检测系统还包括如下系统：放置增氧机的试验水池，测试配电系统，测试增氧机技术参数的增氧机性能测试系统，以及对增氧机进行检测及数据保存的、将故障情况上传到网络或发送到监控终端的故障处理与可靠性监控系统。本发明主要有以下优点：各系统有机结合，系统可靠性高，自动化程度高，实现远程监控，无人值守，节省人力；实现增氧机可靠性试验的自动化检测。

Description

一种无人化增氧机可靠性试验检测系统
技术领域
本发明涉及一种增氧机可靠性试验检测系统，特别涉及一种无人值守的增氧机可靠性试验检测系统。
背景技术
增氧机是一种常被应用于渔业养殖业的机器。它的主要作用是增加水中的氧气含量以确保水中的鱼类不会缺氧，同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质威胁鱼类生存环境。增氧机一般是靠其自带的空气泵将空气打入水中，以此来实现增加水中氧气含量的目的。
增氧机性能试验是根据标准JB/T 9824.2-1999《叶轮增氧机 试验方法》和SC/T6009-1999《增氧机增氧能力试验方法》的试验方法来进行测试，考核增氧机性能是否达到设计要求。按照传统增氧机可靠性试验检测方法，需要人工采集环境参数，如采集水体中的溶解氧浓度、水压、盐度、水温；检测PH值、ORP、电导率深度、叶绿素a、蓝绿藻、环境光等水质参数也是需要人工检测，数据记录更是抄录，需要工作人员现场值守，工作烦琐，劳动强度大，浪费了大量的人力；当试品发生故障时，不能及时断开系统电源，存在安全隐患。
发明内容
为解决现有增氧机可靠性试验检测方法存在上述缺陷，本发明提供一种无人值守、自动化程度高的无人化增氧机可靠性试验检测系统。
为实现上述目的，本发明采取的方案是：
一种无人化增氧机可靠性试验检测系统，它包括电源和上位机监控系统；上位机监控系统包括上位机和PLC控制系统；其特征在于，无人化增氧机可靠性试验检测系统还包括如下系统：放置增氧机的试验水池，测试配电系统，测试增氧机技术参数的增氧机性能测试系统，以及对增氧机进行检测及数据保存的、将故障情况上传到网络或发送到监控终端的故障处理与可靠性监控系统；测试配电系统与增氧机性能测试系统连接，测试配电系统与增氧机连接 ，增氧机性能测试系统与PLC控制系统连接，测试配电系统、上位机分别与PLC控制系统双向连接；PLC控制系统与故障处理与可靠性监控系统连接、上位机分别与PLC控制系统相连，故障处理与可靠性监控系统与上位机双向连接。
作为上述方案的说明，优选地，前述PLC控制系统包括：PLC、数模转换模块、数据传输模块、数据采集模块、以及开关量驱动模块；数模转换模块、数据传输模块、数据采集模块、开关量驱动模块分别与PLC相连；PLC通过数据传输模块与上位机连接；
增氧机性能测试系统包括：溶解氧分析仪、电参量测试仪、大气压力仪；其中溶解氧分析仪、大气压力仪分别与数模转换模块连接，电参量测试仪与PLC的485串口相连；
故障处理与可靠性监控系统包括：水质分析仪、水流量传感器、转速传感器、监控设备；水流量传感器、转速传感器分别与数模转换模块连接；水质分析仪与PLC的232串口相连；监控设备与上位机相连。
作为上述方案的说明，优选地，前述测试配电系统包括给增氧机供电的主电路和控制主电路通断的控制电路；主电路包括作为总开关的三相断路器；控制电路包括控制增氧机电源通断的接触器、控制电参量测试仪电源通断的继电器、控制电源接通指示灯、若干作为控制开关的按钮开关、以及滤波器、AC/DC电源转换电路；其中，三相断路器输入端与三相电源连接，三相断路器输出端通过接触器的主触头与增氧机连接；控制电路通过一个作为控制电路总开关的按钮开关与三相断路器其中一相输出端连接；滤波器输入端和控制电源接通指示灯连接在控制电路总开关的输出端，接触器和继电器各自分别通过PLC控制系统的开关量驱动模块连接在控制电路总开关的输出端；滤波器输出端与AC/DC电源转换电路的输入端连接；电参量测试仪电源输入端通过继电器的常开触头与和控制电路总开关的输出端连接。
作为上述方案的说明，优选地，前述增氧机为两种，分别为单相增氧机和三相增氧机，对应地，继电器也为两个；第一个继电器控制三相增氧机的电机，第二个继电器控制单相增氧机的电机；；电参量测试仪包括3个电流互感器，电流互感器设置在三相增氧机的电源输入端上。使用时，根据试品是单相增氧机还是三相增氧机进行选择即可。
作为上述方案的说明，优选地，前述上位机监控系统还包括网络或手机终端；PLC通过数据传输模块与上位机、网络或手机终端连接。
作为上述方案的改进，前述测试配电系统还包括用于切换增氧机电参量测量选择的6P接线端子；6P接线端子设置于电参量测试仪前面的电路中，即3个电流互感器之前、接触器的常开触头之后的主电路中。6P接线端子可以根据测试需要，作为接线切换是否进行电参量测试。
作为上述方案的改进，前述测试配电系统还包括用于检测电机异常信号的电机报警器和声光报警器；电机报警器设置在6P接线端子和接触器的常开触头之间的电路中；电机报警器与PLC双向相连；声光报警器与PLC相连；测试配电系统的控制电路总开关为上电钥匙开关。
作为上述方案的改进，前述监控设备包括将设于增氧机测试现场的摄像头，摄像头与上位机连接。
作为上述方案的说明，优选地，前述故障处理与可靠性监控系统还包括以下传感器：采集试验水池水体中的溶水压、盐度、水温的传感器，分别为安装于增氧机试验现场的压力传感器、温度传感器、盐度传感器；各传感器与前述数模转换模块连接，数模转换模块为独立的数采仪。
作为上述方案的说明，优选地，前述测试配电系统的AC/DC电源转换电路为输出直流电压为24V和12V两个电压级别的开关电源，24V的开关电源主要为PLC供电，12V的开关电源主要为开关量驱动模块供电。
工作原理：增氧机放置在试验水池中接上相应的测量仪器和传感器后，前述的上位机、PLC控制系统、测试配电系统、增氧机性能测试系统、故障处理与可靠性监控系统协调工作，测试增氧机的各种技术参数，从而实现测试的自动化，充分利用网络，工作人员通过电脑或手机等终端即可远程查看现场情况，实现无人值守。
由上可知，本发明主要有以下优点：各系统有机结合，系统可靠性高，自动化程度高，实现远程监控，无人值守，节省人力；实现增氧机可靠性试验的自动化检测。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。 图2为本发明的系统模块结构图。
图3为本发明的电气原理框图。
图4为本发明的测试配电系统的电气原理图。
附图标号说明：
1-上位机监控系统，2-上位机，3-PLC控制系统，4-试验水池，5-测试配电系统，6-增氧机性能测试系统，7-故障处理与可靠性监控系统，8-增氧机，10-监控终端；31-PLC，32-数模转换模块，33-数据传输模块，34-开关量驱动模块，35-数据采集模块；61-溶解氧分析仪，62-电参量测试仪，63-大气压力仪；71-水质分析仪，72-水流量传感器，73-转速传感器，74-摄像头；51-主电路，52-控制电路，53-AC/DC电源转换电路，54-电机报警器，55-声光报警器，56－6P接线端子。
具体实施方式
下面结合附图和优选的实施方式，对本发明及其有益技术效果进行进一步详细说明。
参见图1~图4，本发明的无人化增氧机可靠性试验检测系统包括电源和上位机2监控系统1；上位机2监控系统1包括上位机2和PLC控制系统3；其特征在于，无人化增氧机8可靠性试验检测系统还包括如下系统：放置增氧机8的试验水池4，测试配电系统5，测试增氧机8技术参数的增氧机8性能测试系统6，以及对增氧机8进行检测及数据保存的、将故障情况上传到网络或发送到监控终端10的故障处理与可靠性监控系统7；测试配电系统5与增氧机8性能测试系统6连接，测试配电系统5与增氧机8连接 ，增氧机8性能测试系统6与PLC控制系统3连接，测试配电系统5、上位机2分别与PLC控制系统3双向连接；PLC控制系统3与故障处理与可靠性监控系统7连接、上位机2分别与PLC控制系统3相连，故障处理与可靠性监控系统7与上位机2双向连接。
参见图2~图3，PLC控制系统3包括：PLC31、数模转换模块32、数据传输模块33、数据采集模块35、以及开关量驱动模块34；数模转换模块32、数据传输模块33、数据采集模块35、开关量驱动模块34分别与PLC31相连；PLC31通过数据传输模块33与上位机2连接；增氧机8性能测试系统6包括：溶解氧分析仪61、电参量测试仪62、大气压力仪63；其中溶解氧分析仪61、大气压力仪63分别与数模转换模块32连接，电参量测试仪62与PLC31的485串口相连；故障处理与可靠性监控系统7包括：水质分析仪71、水流量传感器72、转速传感器73、监控设备；水流量传感器72、转速传感器73分别与数模转换模块32连接；水质分析仪71与PLC31的232串口相连；监控设备与上位机2相连。
参见图3~图4，测试配电系统5包括给增氧机8供电的主电路51和控制主电路51通断的控制电路52；主电路51包括作为总开关的三相断路器；控制电路52包括控制增氧机8电源通断的接触器KM1、控制电参量测试仪62电源通断的继电器、控制电源接通指示灯、若干作为控制开关的按钮开关、以及滤波器EMI1、AC/DC电源转换电路53；其中，三相断路器输入端与三相电源连接，三相断路器输出端通过接触器KM1的主触头与增氧机8连接；控制电路52通过一个作为控制电路52总开关的按钮开关与三相断路器其中一相输出端连接；滤波器EMI1输入端和控制电源接通指示灯连接在控制电路52总开关的输出端，接触器KM1和继电器各自分别通过PLC控制系统3的开关量驱动模块34连接在控制电路52总开关的输出端；滤波器EMI1输出端与AC/DC电源转换电路53的输入端连接；电参量测试仪62电源输入端通过继电器的常开触头与和控制电路52总开关的输出端连接。增氧机8为两种，分别为单相增氧机MA1和三相增氧机MA2，对应地，继电器也为两个；第一个继电器KA1控制三相增氧机的电机，第二个继电器KA2控制单相增氧机MA2的电机；电参量测试仪62包括3个电流互感器，电流互感器设置在三相增氧机MA1的电源输入端上。
参见图2，上位机2监控系统1还包括网络或手机终端；PLC31通过数据传输模块33与上位机2、网络或手机终端连接。
参见图2~图3，测试配电系统5还包括用于切换增氧机8电参量测量选择的6P接线端子56；6P接线端子56设置于电参量测试仪62前面的电路中，即3个电流互感器之前、接触器KM1的常开触头之后的主电路51中。
参见图2~图3，测试配电系统5还包括用于检测电机异常信号的电机报警器54和声光报警器55；电机报警器54设置在6P接线端子56和接触器KM1的常开触头之间的电路中；电机报警器54与PLC31双向相连；声光报警器55与PLC31相连；测试配电系统5的控制电路52总开关为上电钥匙开关SA1。
参见图3，监控设备包括将设于增氧机8测试现场的摄像头74，摄像头74与上位机2连接。
故障处理与可靠性监控系统7还包括以下传感器：采集试验水池4水体中的溶水压、盐度、水温的传感器，分别为安装于增氧机8试验现场的压力传感器、温度传感器、盐度传感器；各传感器与数模转换模块32连接，数模转换模块32为独立的数采仪。
参见图2，测试配电系统5的AC/DC电源转换电路53为输出直流电压为24V和12V两个电压级别的开关电源，24V的开关电源主要为PLC31供电，12V的开关电源主要为开关量驱动模块34供电。
补充说明，上述电路中有些常规的传感器等器件由于其电路连接没有特殊性，故未标示在电路图上。

Claims (10)

1.一种无人化增氧机可靠性试验检测系统，它包括电源和上位机监控系统；上位机监控系统包括上位机和PLC控制系统；其特征在于，无人化增氧机可靠性试验检测系统还包括如下系统：放置增氧机的试验水池，测试配电系统，测试增氧机技术参数的增氧机性能测试系统，以及对增氧机进行检测及数据保存的、将故障情况上传到网络或发送到监控终端的故障处理与可靠性监控系统；测试配电系统与增氧机性能测试系统连接，测试配电系统与增氧机连接 ，增氧机性能测试系统与PLC控制系统连接，测试配电系统、上位机分别与PLC控制系统双向连接；PLC控制系统与故障处理与可靠性监控系统连接、上位机分别与PLC控制系统相连，故障处理与可靠性监控系统与上位机双向连接。
2.如权利要求1所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述PLC控制系统包括：PLC、数模转换模块、数据传输模块、数据采集模块、以及开关量驱动模块；数模转换模块、数据传输模块、数据采集模块、开关量驱动模块分别与PLC相连；PLC通过数据传输模块与上位机连接；
增氧机性能测试系统包括：溶解氧分析仪、电参量测试仪、大气压力仪；其中溶解氧分析仪、大气压力仪分别与数模转换模块连接，电参量测试仪与PLC的485串口相连；
故障处理与可靠性监控系统包括：水质分析仪、水流量传感器、转速传感器、监控设备；水流量传感器、转速传感器分别与数模转换模块连接；水质分析仪与PLC的232串口相连；监控设备与上位机相连。
3.如权利要求1或2所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述测试配电系统包括给增氧机供电的主电路和控制主电路通断的控制电路；主电路包括作为总开关的三相断路器；控制电路包括控制增氧机电源通断的接触器、控制电参量测试仪电源通断的继电器、控制电源接通指示灯、若干作为控制开关的按钮开关、以及滤波器、AC/DC电源转换电路；其中，三相断路器输入端与三相电源连接，三相断路器输出端通过接触器的主触头与增氧机连接；控制电路通过一个作为控制电路总开关的按钮开关与三相断路器其中一相输出端连接；滤波器输入端和控制电源接通指示灯连接在控制电路总开关的输出端，接触器和继电器各自分别通过PLC控制系统的开关量驱动模块连接在控制电路总开关的输出端；滤波器输出端与AC/DC电源转换电路的输入端连接；电参量测试仪电源输入端通过继电器的常开触头与和控制电路总开关的输出端连接。
4.如权利要求3所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述增氧机为两种，分别为单相增氧机和三相增氧机，对应地，继电器也为两个；第一个继电器控制三相增氧机的电机，第二个继电器控制单相增氧机的电机；电参量测试仪包括3个电流互感器，电流互感器设置在三相增氧机的电源输入端上。
5.如权利要求4所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述上位机监控系统还包括网络或手机终端；PLC通过数据传输模块与上位机、网络或手机终端连接。
6.如权利要求5所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述测试配电系统还包括用于切换增氧机电参量测量选择的6P接线端子；6P接线端子设置于电参量测试仪前面的电路中，即3个电流互感器之前、接触器的常开触头之后的主电路中。
7.如权利要求6所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述测试配电系统还包括用于检测电机异常信号的电机报警器和声光报警器；电机报警器设置在6P接线端子和接触器的常开触头之间的电路中；电机报警器与PLC双向相连；声光报警器与PLC相连；测试配电系统的控制电路总开关为上电钥匙开关。
8.如权利要求7所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述监控设备包括将设于增氧机测试现场的摄像头，摄像头与上位机连接。
9.如权利要求8所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述故障处理与可靠性监控系统还包括以下传感器：采集试验水池水体中的溶水压、盐度、水温的传感器，分别为安装于增氧机试验现场的压力传感器、温度传感器、盐度传感器；各传感器与前述数模转换模块连接，数模转换模块为独立的数采仪。
10.如权利要求8所述的无人化增氧机可靠性试验检测系统，其特征是：所述测试配电系统的AC/DC电源转换电路为输出直流电压为24V和12V两个电压级别的开关电源，24V的开关电源主要为PLC供电，12V的开关电源主要为开关量驱动模块供电。
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