CN106089756B - 潜水泵控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及潜水泵控制装置，包括：信号输入端、电源模块、中央数据处理模块、故障自诊断模块、故障信号处理模块、故障存储模块、控制信号输出模块和信号输出端；信号输入端与中央数据处理模块连接，中央数据处理模块分别与故障自诊断模块以及故障信号处理模块连接，故障自诊断模块和故障信号处理模块连接，故障信号处理模块与故障存储模块连接，中央数据处理模块与故障信号处理模块均与控制信号输出模块连接。工作时，传感器将会检测潜水泵或潜水搅拌机的工作状态，发出信号，该信号输出至中央数据处理模块进行处理，并经故障自诊断模块计算判断是否属于故障信号，能够精确判定故障原因，便于维修，有效降低维修成本，避免安全隐患。

Description

潜水泵控制装置

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及潜水泵控制装置。

背景技术

由于潜水泵/潜水搅拌机长年在水下工作，为了用电安全以及维护其自身设备安全和维修需要，所以必须每台潜水泵/潜水搅拌机配置一台安全控制器加以控制和保护。

传统的潜水泵/潜水搅拌机使用的安全控制器不具有故障记忆锁存功能，当设备出现故障时无法判断故障的原因，不便于维修，使得维修成本增加，当设备功率越大，带来的维修工作量以及维修成本将成倍的增加。

另一方面，现有的潜水泵/潜水搅拌机使用的安全控制器还存在着严重的安全隐患，其具体表现在于，潜水泵/潜水搅拌机在控制器没有工作或控制器已损坏的情况下，依然能够启动运行，存在较大的安全隐患。

此外，现有的潜水泵/潜水搅拌机使用的安全控制器没有故障自诊断功能，因而容易受到干扰，比如附近有较强的电磁波以及变频器启动时发生的复合性干扰，容易在干扰下发生误动作，比如误报警。

此外，当安全控制器(俗称保护器)在运行中突然出现自身损坏而丧失控制报警的情况下，潜水泵/潜水搅拌机不会停止工作而照常运行，若在这种状态下，当潜水泵/潜水搅拌机自身发生故障时，如进水或内部温度过高等，极易发生重大的设备安全事故，并造成设备报废。

发明内容

基于此，有必要针对传统潜水泵无法判断故障原因，造成维修不便和维修成本较高，且在控制器损坏情况下依然能够工作，容易受到干扰而误动作，存在安全隐患的缺陷，提供一种潜水泵控制装置。

一种潜水泵控制装置，包括：信号输入端、电源模块、中央数据处理模块、故障自诊断模块、故障信号处理模块、故障存储模块、控制信号输出模块和信号输出端；

所述信号输入端与所述中央数据处理模块连接，所述中央数据处理模块分别与所述故障自诊断模块以及所述故障信号处理模块连接，所述故障自诊断模块和所述故障信号处理模块连接，所述故障信号处理模块与所述故障存储模块连接，所述中央数据处理模块与所述故障信号处理模块均与所述控制信号输出模块连接，所述控制信号输出模块与所述信号输出端连接；所述中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块和所述控制信号输出模块均与所述电源模块连接；

所述故障自诊断模块用于将所述中央数据处理模块处理后的信号进行计算，并根据计算结果判定该信号是否为故障信号，并将该计算结果输出至所述故障信号处理模块；

所述故障信号处理模块用于将所述中央数据处理模块输出的信号与所述故障自诊断模块输出的信号进行运算，当运算结果为故障代码时，则向所述故障存储模块输出信号。

进一步地，还包括信号整形滤波模块和模数转换模块，所述信号输入端与信号整形滤波模块连接，所述信号整形滤波模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述中央数据处理模块连接。

进一步地，所述电源模块包括电源稳压滤波模块，所述电源稳压滤波模块分别与所述中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块以及所述控制信号输出模块连接。

进一步地，还包括故障信号执行模块，所述控制信号输出模块通过所述故障信号执行模块与所述信号输出端连接。

进一步地，还包括报警模块，所述故障存储模块与所述报警模块连接。

本发明的有益效果是：潜水泵或潜水搅拌机工作时，内部相应的传感器将会检测潜水泵或潜水搅拌机的工作状态，并发出工作状态的信号，当潜水泵或潜水搅拌机长期运行中，或维修过程中维修不到位时，传感器就会发出相应的信号，该信号输出至中央数据处理模块进行处理，中央数据处理模块处理后经故障自诊断模块计算判断是否属于工作正常信号或是故障信号，若是属于工作正常信号，则控制设备就继续运行；若是处理后的结果是故障信号，就会输出故障信号，控制设备停止运行，同时将故障信号存储至故障存储模块，为维修带来极大的方便。通过本发明，能够精确判定故障原因，便于维修，有效降低维修成本，避免安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一实施例的潜水泵控制装置的逻辑模块框图；

图2为另一实施例的潜水泵控制装置的逻辑模块框图。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，其为本发明一较佳实施例的潜水泵控制装置，包括：信号输入端、电源模块、中央数据处理模块、故障自诊断模块、故障信号处理模块、故障存储模块、控制信号输出模块和信号输出端。在本实施例中，信号输入端与设置于潜水泵或潜水搅拌机的传感器连接，信号输出端与潜水泵连接。

所述信号输入端与所述中央数据处理模块连接，所述中央数据处理模块分别与所述故障自诊断模块以及所述故障信号处理模块连接，所述故障自诊断模块和所述故障信号处理模块连接，所述故障信号处理模块与所述故障存储模块连接，所述中央数据处理模块与所述故障信号处理模块均与所述控制信号输出模块连接，所述控制信号输出模块与所述信号输出端连接；所述中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块和所述控制信号输出模块均与所述电源模块连接。

电源模块用于为中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块和所述控制信号输出模块供电。例如，电源模块为潜水泵控制装置的各模块供电。

在本实施例中，信号输入端与设置于潜水泵或潜水搅拌机的传感器连接，即传感器与中央数据处理模块连接，潜水泵或潜水搅拌机工作时，内部相应的传感器将会检测潜水泵或潜水搅拌机的工作状态，并发出工作状态的信号，当潜水泵或潜水搅拌机长期运行中，或维修过程中维修不到位时，传感器就会发出相应的信号，该信号输出至中央数据处理模块进行处理，中央数据处理模块处理后经故障自诊断模块计算判断是否属于工作正常信号或是故障信号，若是属于工作正常信号，则控制设备就继续运行；若是处理后的结果是故障信号，就会输出故障信号，控制设备停止运行，同时将故障信号存储至故障存储模块，为维修带来极大的方便。

进一步地，如图2所示，潜水泵控制装置还包括信号整形滤波模块和模数转换模块，所述信号输入端与信号整形滤波模块连接，所述信号整形滤波模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述中央数据处理模块连接。具体地，所述中央数据处理模块通过所述信号整形滤波模块和所述模数转换模块与所述信号输入端连接。在本实施例中，信号整形滤波模块用于采集信号输入端输入的信号，并对信号进行整形和滤波，从而提高信号的抗干扰能力；所述模数转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，与基准点和控制点进行运算后将信号输入至中央数据处理模块。

进一步地，如图2所示，所述电源模块包括电源稳压滤波模块，例如，所述电源模块为电源稳压滤波模块，所述电源稳压滤波模块分别与所述中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块以及所述控制信号输出模块连接。该电源稳压滤波模块外接电源，电源稳压滤波模块用于为潜水泵控制装置的各模块供电，并对电压稳压滤波，使得输出至各模块的电压稳定，使得各模块工作更为稳定。

进一步地，如图2所示，潜水泵控制装置还包括故障信号执行模块，所述控制信号输出模块通过所述故障信号执行模块与所述信号输出端连接。该故障信号执行模块用于根据故障信号控制潜水泵或潜水搅拌机工作或停止工作。

进一步地，如图2所示，还包括报警模块，所述故障存储模块与所述报警模块连接。报警模块用于接收到故障存储模块的信号后发出警报。

在一个实施例中，请再次参见图2，潜水泵控制装置包括信号输入端、电源稳压滤波模块、信号整形滤波模块、模数转换模块、中央数据处理模块、故障自诊断模块、故障信号处理模块、故障存储模块、报警模块、控制信号输出模块、故障信号执行模块和信号输出端，其中，信号输入端依次通过信号整形滤波模块和模数转换模块与中央数据处理模块连接，中央数据处理模块分别与故障自诊断模块以及故障信号处理模块连接，故障自诊断模块和故障信号处理模块连接，故障信号处理模块与故障存储模块连接，中央数据处理模块与故障信号处理模块均与控制信号输出模块连接，控制信号输出模块通过故障信号执行模块与信号输出端连接，故障存储模块与报警模块连接；中央数据处理模块、故障自诊断模块、故障信号处理模块、故障存储模块和控制信号输出模块均与电源模块连接。在本实施例中，信号输入端与设置于潜水泵或潜水搅拌机的传感器连接，信号输出端与潜水泵连接。具体地，该传感器包括温度传感器和湿度传感器，例如，该传感器包括电机绕组温度传感器、电机绕组过热检测传感器、上轴承温度传感器、下轴承温度传感器、电机密封腔湿度传感器和机械密封腔湿度传感器。

在本实施例中，中央数据处理模块为微处理器，例如，中央数据处理模块为CC14500芯片，用于将由模数转换模块转换并运算后的信号进行运算，并将运算后的结果输出至故障信号处理模块和故障自诊断模块。

故障自诊断模块为锁相环采成电路，例如，故障自诊断模块为CC4046芯片，用于将中央数据处理模块处理后的信号进行计算，并根据计算结果判定该信号是否为故障信号，并将该运算结果输出至故障信号处理模块。

故障信号处理模块为比例乘法器，例如，故障信号处理模块为CC4089芯片，用于将中央数据处理模块输出的信号与故障自诊断模块输出的信号进行运算，当运算结果为故障代码时，则向故障存储模块输出信号。

故障存储模块为寄存器，例如，故障存储模块为CC14006，用于接收故障信号处理模块的信号，并存储故障代码，当该信号为故障信号时，则向报警模块输出信号，以使报警模块发出警报，如该信号为正常信号时，则输出正常信号。

本发明的潜水泵控制装置内部配置了故障自诊断模块，具有故障自诊断功能，能够有效消除大气中的各种干扰，例如，大气中的各种电磁波和使用变频器驱动时产生的干扰，能够使得设备在正常的环境下工作。

例如，控制信号输出模块用于在潜水泵控制装置故障时，向潜水泵/潜水搅拌机切断输出信号，以使潜水泵/潜水搅拌机的停止工作并报警，在本实施例中，潜水泵控制装置在运行中，无论潜水泵控制装置是否损坏或正常工作，都能为潜水泵/潜水搅拌机提供有效的安全保护，同时，不论潜水泵控制装置在线工作时间多长，且能有效避免潜水泵/潜水搅拌机的电机绕组不会烧毁，使电机绕组的工作寿命符合设计寿命或者超过设计寿命(其一般电机绕组设计寿命为二十年)。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种潜水泵控制装置，其特征在于，包括：信号输入端、电源模块、中央数据处理模块、故障自诊断模块、故障信号处理模块、故障存储模块、控制信号输出模块和信号输出端；

所述信号输入端与所述中央数据处理模块连接，所述中央数据处理模块分别与所述故障自诊断模块以及所述故障信号处理模块连接，所述故障自诊断模块和所述故障信号处理模块连接，所述故障信号处理模块与所述故障存储模块连接，所述中央数据处理模块与所述故障信号处理模块均与所述控制信号输出模块连接，所述控制信号输出模块与所述信号输出端连接；所述中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块和所述控制信号输出模块均与所述电源模块连接；

所述故障自诊断模块用于将所述中央数据处理模块处理后的信号进行计算，并根据计算结果判定该信号是否为故障信号，并将该计算结果输出至所述故障信号处理模块；

所述故障信号处理模块用于将所述中央数据处理模块输出的信号与所述故障自诊断模块输出的信号进行运算，当运算结果为故障代码时，则向所述故障存储模块输出信号。

2.根据权利要求1所述的潜水泵控制装置，其特征在于，还包括信号整形滤波模块和模数转换模块，所述信号输入端与信号整形滤波模块连接，所述信号整形滤波模块与所述模数转换模块连接，所述模数转换模块与所述中央数据处理模块连接。

3.根据权利要求1所述的潜水泵控制装置，其特征在于，所述电源模块包括电源稳压滤波模块，所述电源稳压滤波模块分别与所述中央数据处理模块、所述故障自诊断模块、所述故障信号处理模块、所述故障存储模块以及所述控制信号输出模块连接。

4.根据权利要求1所述的潜水泵控制装置，其特征在于，还包括故障信号执行模块，所述控制信号输出模块通过所述故障信号执行模块与所述信号输出端连接。

5.根据权利要求1所述的潜水泵控制装置，其特征在于，还包括报警模块，所述故障存储模块与所述报警模块连接。