CN106785983B - 一种用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气控制柜，具体涉及一种无负压供水系统用智能防尘防水型便捷式控制柜，用于无负压供水系统的电气控制，包括柜体、无负压供水控制单元、变频器、接触器、接线端子、电子式数传电能表和水表、温湿度控制系统和位于柜体底部的平移旋转机构。无负压供水控制单元包括视频监控模块、考勤系统模块、PLC控制器、仪表电源、继电器、远程通讯模块。本发明克服了现有电器控制柜无法满足干燥、恒温、防尘、防水等难题，实现湿温度智能化控制、具有远程通讯功能，防尘防水达等级IP55。

Description

一种用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜

技术领域

本发明涉及电气控制柜，具体涉及一种无负压供水系统用智能防尘防水型便捷式控制柜，用于无负压供水系统的电气控制。

背景技术

无负压供水系统通常安装在地下室中，空间较为封闭，空气湿度大；同时，供水系统经常长时间运行，夏季柜体内电气元件运行时会产生大量的热，导致柜体内温度升高；另外系统长期的运行，静电灰尘也会影响设备正常运行。由于供水系统偶然事件的漏水，无负压供水系统也需要IP55以上防护等级。这些都带来了电气控制柜的运行风险，传统的电气控制柜设计，无法满足干燥、恒温、防尘、防水等要求。为此，我们提出一种无负压供水系统专用的具有防尘防水设计，并可以远程抄表、自动降温、报警、除湿功能的电气控制柜护。另外，由于无负压供水设备一般安装于地下室狭小的空间内，维护起来极不方便，我们的平移旋转机构设计，为控制柜的维修保养提供了极大便利。

发明内容

为克服现有电器控制柜无法满足干燥、恒温、防尘、防水等难题，本发明提供一种湿温度智能化控制、具有远程通讯功能，并且防尘防水等级IP55的智能电气控制柜，主要技术方案如下：

一种用于无负压供水系统用智能防尘防水型电气控制柜，包括柜体、无负压供水控制单元、变频器、接触器、接线端子、电子式数传电能表和水表、温湿度控制系统和位于柜体底部的平移旋转机构；其中柜体通过信号电缆与无负压供水控制系统连接。无负压供水控制单元包括视频监控模块、考勤系统模块、PLC控制器、仪表电源、继电器、远程通讯模块；其中视频监控模块用于泵房的视频监控，与门禁系统联动，对泵房设备运行状况及人员进行监控，确保设备正常运行及泵房安全；考勤系统模块用于设备维护人员的考勤记录；所述PLC控制器用于无负压供水系统的整体逻辑程序控制，形成智能决策和控制；仪表电源对控制元器件及各传感器提供工作电源；继电器对PLC的输入输出信号进行安全隔离和信号转化；远程通讯模块用于对PLC控制器、视频监控模块、考勤系统模块、电子式数传电能表、水表的数据采集、储存和传输，与无负压供水远程运维后台系统进行信息对接，实现无负压供水系统的远程运维功能。变频器位于柜体中部，用于调节水泵转速从而达到调节供水流量、供水压力，以实现供水需求及节能。接触器位于柜体下端，用于分合水泵工作电源，从而控制水泵工作。接线端子位于柜体下端，用于接触器的出线端与水泵电机的接线端子进行连接和电源传输。电子式数传电能表和水表位于柜体下端，所述电子式数传电能表将进线电源的电量进行采集、储存，并通过485通讯传输给PLC，所述水表将进出水量进行采集、储存，并通过485通讯传输给PLC，实现远程抄表。温湿度控制系统用于控制柜体内的温度和湿度，包括温湿度传感器、温湿度控制器、加热电板、风扇和烟雾报警器，其中温湿度传感器和烟雾报警器位于接触器装配安装板上，温湿度传感器实时采集柜内温湿度，并传输给温湿度控制器；温湿度控制器用于加热干燥；风扇用于强制通风，实现降温排湿。平移旋转机构位于柜体下方，包括转盘法兰、转轴、铜套、转动座、支撑板、滑块、导轨和锁定机构；转盘法兰螺栓固定于柜体底部，转轴焊接于转盘法兰中心，转轴下方与铜套装配并装入转动座，转动座螺栓固定于支撑板上，支撑板通过螺钉连接在滑块上，滑块装配于导轨上；锁定机构的弹簧片踏板一端螺栓固定于支撑板上。

进一步地，上述智能电气控制柜还包括塑壳断路器，塑壳断路器包括进线总开关、动力塑壳断路器和控制电源开关，外部电源连接于进线总开关的进线端，通过进线总开关的出线端与电子式数传电能表的进线端连接，电子式数传电能表的出线端与动力塑壳断路器和控制电源开关的进线端相连；动力塑壳断路器为水泵提供动力工作电源及开关控制，动力塑壳断路器的出线端与接触器的进线端相连；控制电压开关对控制元器件提供工作电源及开关控制。

进一步地，上述智能电气控制柜还包括还包括照明灯，照明灯位于柜体内侧，包括照明灯和触控开关，用于设备检修时的照明；触控开关安装于柜门铰链处，通过门的开合来触动照明灯的开关；

进一步地，上述智能电气控制柜还包括柜体，主要有骨架、侧围板、下底板、上面板、上面板座、上面板门、柜门、底座、进出线孔、反折导流槽、触摸屏、密封条和液压自动撑杆；所述骨架由上下围框、侧立柱、中立柱组成，并设置有装配安装板、安装横梁；所述侧围板位于柜体左右两侧和后侧，下底板位于柜体下端，设有橡胶锥形进出线孔，与侧围板焊接于骨架，形成柜体下半部，其前端设有与柜门配合的反折导流槽，上面板座位于位于柜体顶部，焊接于骨架上，其上部设有与上面板配合的反折导流槽；上面板位于上面板座上方，后侧铰接于骨架上，其中部设有与上面板门配合的反折导流槽；上面板门在上面板上部，铰接于上面板上，其下部设有密封条，上面板门与上面板之间设有液压自动撑杆；触摸屏位于上面板内侧、上面板门下侧，与水平方向成70-75°。

进一步地，上述柜体还包括观察窗和自动复位拉手，所述观察窗位于柜体顶部，上面板门内侧，外围为冷轧钢板，内侧为透明玻璃，观察窗与上面板、上面板座、上面板门上表面处于同一平面，与水平方向成30-35°，中心距地面高度800-1200mm之间；所述自动复位拉手位于观察窗下侧中间，为半圆形结构；柜门铰接于骨架上，柜门上设有密封条。

上述柜体骨架安装横梁上设有均匀分布的安装孔和腰子孔，以便于电器元件的安装。

上述柜体上面板门与上面板之间、上面板与上面板座之间、柜门与柜体之间的反折导流槽和密封条皆设置在四周，包括铰接边，以提高防尘防水的效果。

上述柜体还包括通风窗，所述通风窗位于左右两侧侧围板，通风窗为百叶窗结构，侧围板焊接于骨架。

上述柜体侧围板通风窗，左侧通风窗位置较高，右侧通风窗较低，以便于通风降温。

本发明有以下有益效果：

采用的反折导流槽和密封条设计可以有效防尘防水，达到IP55级；设计了上面板门、上面板和上面板座，可以方便用户使用、检修；观察窗、触摸屏的高度和角度基于人机工程学原理设计，更便于用户使用；柜体下底板设有橡胶锥形进出线孔，可以根据进出线粗度自动调整孔径，确保底板的密封性；视频监控模块用于泵房的视频监控，与门禁系统联动，确保设备正常运行及泵房安全；考勤系统模块用于设备维护人员的考勤记录；电子式数传电能表和水表可以实时采集用电、供水信息，可以实时传递到无负压供水系统中及供电、供水系统中，也可以远传到用户手中；温湿度控制系统可以较好的控制柜体内的温湿度，通过电热板加热、风扇冷却、通风窗等保持柜体内温湿度在安全范围内；烟雾报警器可以在柜体内出现短路、燃烧等情况时，将警报信息发给无负压供水系统和用户，保证控制柜的安全；安装于柜门铰链处的触控开关可以在打开柜门时自动开启照明灯，便于检修操作；安装与柜体底部的平移旋转机构可以实现柜体的推拉和旋转，便于检修操作。

附图说明

图1本发明结构示意图一。

图2本发明结构示意图二。

图3为平移旋转机构示意图。

其中：骨架1、侧围板2、下底板3、上面板座4、上面板5、上面板门6、观察窗7、自动复位拉手8、柜门9、进出线孔10、底座11、密封条12、反折导流槽13、液压自动撑杆14、通风窗15、风扇16、触摸屏17、PLC控制器18、仪表电源19、视频监控模块和考勤系统模块20、继电器21、远程通讯模块22、变频器23、动力塑壳断路器24、控制电源开关25、接触器26、电子式数传电能表27、水表28、接线端子29、加热电板30、温湿度传感器31、烟雾报警器32、触控开关33、照明灯34、转盘法兰35、转轴36、铜套37、转动座38、滑块39、导轨40、支撑板41、锁定机构42。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的技术方案。

如图1、2所示为本发明的结构示意图，本发明包括柜体、无负压供水控制单元、变频器、接触器、接线端子、电子式数传电能表和水表、温湿度控制系统和位于柜体底部的平移旋转机构；其中控制柜通过动力电缆、信号电缆与水泵及检测仪表连接。无负压供水控制单元包括视频监控模块、考勤系统模块、PLC控制器、仪表电源、继电器、远程通讯模块；其中视频监控模块用于泵房的视频监控，与门禁系统联动，对泵房设备运行状况及人员进行监控，确保设备正常运行及泵房安全；考勤系统模块用于设备维护人员的考勤记录；所述PLC控制器用于无负压供水系统的整体逻辑程序控制，形成智能决策和控制；仪表电源对控制元器件及各传感器提供工作电源；继电器对PLC的输入输出信号进行安全隔离和信号转化；远程通讯模块用于对PLC控制器、视频监控模块、考勤系统模块、电子式数传电能表、水表的数据采集、储存和传输，与无负压供水远程运维后台系统进行信息对接，实现无负压供水系统的远程运维功能。变频器位于柜体中部，用于调节水泵转速从而达到调节供水流量、供水压力，以实现供水需求及节能。接触器位于柜体下端，用于分合水泵工作电源，从而控制水泵工作。接线端子位于柜体下端，用于接触器的出线端与水泵电机的接线端子进行连接和电源传输。电子式数传电能表和水表位于柜体下端，所述电子式数传电能表将进线电源的电量进行采集、储存，并通过485通讯传输给PLC，所述水表将进出水量进行采集、储存，并通过485通讯传输给PLC，实现远程抄表。温湿度控制系统用于控制柜体内的温度和湿度，包括温湿度传感器、温湿度控制器、加热电板、风扇和烟雾报警器，其中温湿度传感器和烟雾报警器位于接触器装配安装板上，温湿度传感器实时采集柜内温湿度，并传输给温湿度控制器；温湿度控制器用于加热干燥；风扇用于强制通风，实现降温排湿。平移旋转机构位于柜体下方，包括转盘法兰、转轴、推力球轴承、轴承座、支撑板、滑块、导轨和锁定机构；转盘法兰螺栓固定于柜体底部，转轴焊接于转盘法兰中心，转轴下方与推力球轴承装配并装入轴承座，轴承座螺栓固定于支撑板上，支撑板通过螺钉连接在滑块上，滑块装配于导轨上，锁定机构的弹簧片踏板一端螺栓固定于支撑板上。

上述智能电气控制柜还包括塑壳断路器，塑壳断路器包括进线总开关、动力塑壳断路器、控制电源开关，外部电源连接于进线总开关的进线端，通过进线总开关的出线端与电子式数传电能表的进线端连接，电子式数传电能表的出线端与动力塑壳断路器和控制电源开关的进线端相连；动力塑壳断路器为水泵提供动力工作电源及开关控制，动力塑壳断路器的出线端与接触器的进线端相连；控制电压开关对控制元器件提供工作电源及开关控制。

上述智能电气控制柜还包括还包括电子式数传电能表和水表，电子式数传电能表和水表位于柜体下端，用于将用电信息、供水系统通过485通讯传输给PLC，再传送远程监控计算机系统，进而实现远程抄表。

上述智能电气控制柜还包括还包括照明灯，照明灯位于柜体内侧，包括照明灯和触控开关，用于设备检修时的照明；触控开关安装于柜门铰链处，通过门的开合来触动照明灯的开关。

上述智能电气控制柜还包括柜体，主要有骨架、侧围板、下底板、上面板、上面板座、上面板门、柜门、底座、进出线孔、反折导流槽、触摸屏、密封条和液压自动撑杆；所述骨架由上下围框、侧立柱、中立柱组成，并设置有装配安装板、安装横梁；所述侧围板位于柜体左右两侧和后侧，下底板位于柜体下端，设有橡胶锥形进出线孔，与侧围板焊接于骨架，形成柜体下半部，其前端设有与柜门配合的反折导流槽，上面板座位于位于柜体顶部，焊接于骨架上，其上部设有与上面板配合的反折导流槽；上面板位于上面板座上方，后侧铰接于骨架上，其中部设有与上面板门配合的反折导流槽；上面板门在上面板上部，铰接于上面板上，其下部设有密封条，上面板门与上面板之间设有液压自动撑杆；触摸屏位于上面板内侧、上面板门下侧，与水平方向成70-75°。柜体还包括观察窗和自动复位拉手，观察窗位于柜体顶部，上面板门内侧，外围为冷轧钢板，内侧为透明玻璃，观察窗与上面板、上面板座、上面板门上表面处于同一平面，与水平方向成30-35°，中心距地面高度800-1200mm之间；自动复位拉手位于观察窗下侧中间，为半圆形结构；柜门铰接于骨架上，柜门上设有密封条。

柜体骨架安装横梁上设有均匀分布的安装孔和腰子孔，以便于电器元件的安装。

柜体上面板门与上面板之间、上面板与上面板座之间、柜门与柜体之间的反折导流槽和密封条皆设置在四周，包括铰接边，以提高防尘防水的效果。

柜体还包括通风窗，所述通风窗位于左右两侧侧围板，通风窗为百叶窗结构，侧围板焊接于骨架。柜体侧围板通风窗，左侧通风窗位置较高，右侧通风窗较低，以便于通风降温。

在使用中，通过观察窗即可观察到无负压供水系统的运行情况，按下自动复位拉手拉开上面板及上面门，液压自动撑杆自动撑起，即可在触摸屏上进行操作。温湿度传感器实时测定柜体内温湿度，并传给无负压供水系统，当温度超过设定区间时，启动风扇，在通过两侧通风窗在柜体内形成强制循环对流，将温度控制在工作温度内，当湿度较大时，启动加热板、风扇，对柜内空气进行干燥处理。当遇到突发事件，如管道破裂，有水溅到电气控制柜上时，由于反折导流槽和密封条，水只能进入反折导流槽并最终流到地面，从而起到防水作用。触摸屏位于上面板内侧、上面板门下侧，与水平方向成70-75°。

如图3所示的平移旋转机构示意图，本发明中的平移旋转机构位于柜体下方，包括转盘法兰、转轴、推力球轴承、轴承座、支撑板、滑块、导轨和锁定机构；转盘法兰螺栓固定于柜体底部，转轴焊接于转盘法兰中心，转轴下方与推力球轴承装配并装入轴承座，轴承座螺栓固定于支撑板上，支撑板通过螺钉连接在滑块上，滑块装配于导轨上，锁定机构的弹簧片踏板一端螺栓固定于支撑板上。

Claims (9)

1.一种用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：包括柜体、无负压供水控制单元、变频器、接触器、接线端子、电子式数传电能表和水表、温湿度控制系统和位于柜体底部的平移旋转机构；所述无负压供水控制单元位于柜体上端，包括视频监控模块、考勤系统模块、PLC控制器、仪表电源、继电器、远程通讯模块；所述视频监控模块用于泵房的视频监控，与门禁系统联动，对泵房设备运行状况及人员进行监控，确保设备正常运行及泵房安全；所述考勤系统模块用于设备维护人员的考勤记录；所述PLC控制器用于无负压供水控制单元的整体逻辑程序控制，形成智能决策和控制；所述仪表电源对控制元器件及各传感器提供工作电源；所述继电器对PLC的输入输出信号进行安全隔离和信号转化；所述远程通讯模块用于对PLC控制器、视频监控模块、考勤系统模块、电子式数传电能表、水表的数据采集、储存和传输，与无负压供水远程运维后台系统进行信息对接，实现无负压供水控制单元的远程运维功能；所述变频器位于柜体中部，用于调节水泵转速从而达到调节供水流量、供水压力，以实现供水需求及节能；所述接触器位于柜体中下端，用于分合水泵工作及变频工频工作方式切换，从而控制水泵工作；所述接线端子位于柜体下端，用于接触器的出线端与水泵电机的接线端子进行连接和电力传输；所述电子式数传电能表和水表位于柜体下端，所述电子式数传电能表将进线电源的电量进行采集、储存，并通过485通讯传输给PLC，所述水表将进出水量进行采集、储存，并通过485通讯传输给PLC，实现远程抄表；所述温湿度控制系统用于控制柜体内的温度和湿度，包括温湿度传感器、温湿度控制器、加热电板、风扇和烟雾报警器，所述温湿度传感器和烟雾报警器位于接触器装配安装板上，所述温湿度传感器实时采集柜内温湿度，并传输给温湿度控制器；所述加热电板用于加热干燥；所述风扇用于强制通风，实现降温排湿；温湿度控制系统留有消防中心对接通讯口，以实现与消防系统的数据共享；所述平移旋转机构位于柜体下方，包括转盘法兰、转轴、铜套、转动座、支撑板、滑块、导轨和锁定机构；转盘法兰螺栓固定于柜体底部，转轴焊接于转盘法兰中心，转轴下方与铜套装配并装入转动座，转动座螺栓固定于支撑板上，支撑板通过螺钉连接在滑块上，滑块装配于导轨上；锁定机构的弹簧片踏板一端螺栓固定于支撑板上。

2.如权利要求1所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述智能电气控制柜还包括柜体，所述柜体包括骨架、侧围板、下底板、上面板、上面板座、上面板门、柜门、底座、进出线孔、反折导流槽、密封条、触摸屏、液压自动撑杆；所述骨架由上下围框、侧立柱、中立柱组成，并设置有装配安装板、安装横梁；所述侧围板位于柜体左右两侧和后侧，下底板位于柜体下端，设有橡胶锥形进出线孔，与侧围板焊接于骨架，形成柜体下半部，其前端设有与柜门配合的反折导流槽，上面板座位于柜体顶部，焊接于骨架上，其上部设有与上面板配合的反折导流槽；上面板位于上面板座上方，后侧铰接于骨架上，其中部设有与上面板门配合的反折导流槽；上面板门在上面板上部，铰接于上面板上，其下部设有密封条，上面板门与上面板之间设有液压自动撑杆；所述触摸屏位于上面板内侧、上面板门下侧，与水平方向成70-75°。

3.如权利要求1所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述智能电气控制柜还包括塑壳断路器，所述塑壳断路器包括进线总开关、动力塑壳断路器、控制电源开关和电子式数传电能表，外部电源连接于进线总开关的进线端，通过进线总开关的出线端与电子式数传电能表的进线端连接，电子式数传电能表的出线端与动力塑壳断路器和控制电源开关的进线端相连；所述动力塑壳断路器为水泵提供工频工作时的动力工作电源及开关控制，动力塑壳断路器的出线端与接触器的进线端相连；所述控制电压开关对控制元器件提供工作电源及开关控制。

4.如权利要求1所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述智能电气控制柜还包括照明灯，所述照明灯位于柜体内侧，包括照明灯和触控开关，用于设备检修时的照明；触控开关安装于柜门铰链处，通过门的开合来触动照明灯的开关。

5.如权利要求2所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述柜体还包括观察窗和自动复位拉手，所述观察窗位于柜体顶部，上面板门内侧，外围为冷轧钢板，内侧为透明玻璃，观察窗与上面板、上面板座、上面板门上表面处于同一平面，与水平方向成30-35°，中心距地面高度800-1200mm之间；所述自动复位拉手位于观察窗下侧中间，为半圆形结构；柜门铰接于骨架上，柜门上设有密封条。

6.如权利要求2所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述柜体骨架安装横梁上设有均匀分布的安装孔和腰子孔，以便于电器元件的安装。

7.如权利要求2所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于所述柜体上面板门与上面板之间、上面板与上面板座之间、柜门与柜体之间的反折导流槽和密封条皆设置在四周，包括铰接边，以提高防尘防水的效果。

8.如权利要求2所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述柜体还包括通风窗，所述通风窗位于左右两侧侧围板，通风窗为百叶窗结构，侧围板焊接于骨架。

9.如权利要求8所述的用于供水装置的多功能便捷式智能电气控制柜，其特征在于：所述柜体侧围板通风窗，左侧通风窗位置较高，右侧通风窗较低，以便于通风降温。