CN108411981A - 供水系统中可视化管路自动报警与控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了供水系统中可视化管路自动报警与控制系统，包括第一压力传感器、第二压力传感器、流量计、电磁阀、PLC、物联网控制器、变频器、水泵和触摸显示屏；所述水泵用于将水厂蓄水池中的水输送给各小区供水站内，至少两个流量计和至少一个电磁阀用于安装在每个小区供水站与水厂蓄水池之间的输送管道中，至少两个流量计和至少一个电磁阀用于安装在每个小区供水站与每个用户之间的输送管道中；所述压力传感器通过变送器与PLC电连接，所述流量计通过变送器与PLC电连接，所述物联网控制器与PLC电连接，所述触摸显示屏与PLC电连接，所述PLC通过程序来控制变频器通断电以及电磁阀的工作状态，所述变频器的输出端与水泵连接。
Description
技术领域
本发明涉及供水技术领域，尤其涉及一种供水系统中可视化管路自动报警与控制系统。
背景技术
根据我们的了解，目前自来水公司供水,冬天存在爆管的问题，还有市政工程或房地产开发时存在误伤水管的现象，一旦出现以上故障，大部分是人工保修电话给自来水公司，维修人员不能在短时间内关闭水阀和及时维修，延误维修造成了大量水资源的浪费；还有，家庭用水也存在漏水的现象，给用户造成财产的损坏和浪费。
发明内容
本发明要解决的问题是监控供水系统中的漏水情况，并及时反馈给维修人员，实现自动报警，如发生漏水，控制阀门自动关闭，以节省资源。
为了解决上述问题，本发明提供的具体技术方案是：供水系统中可视化管路自动报警与控制系统，包括用于检测水厂蓄水池水压值的第一压力传感器、用于检测各小区供水站水压值的第二压力传感器、流量计、继电器、电磁阀、PLC、物联网控制器、变频器、水泵和触摸显示屏；
所述水泵用于将水厂蓄水池中的水输送给各小区供水站内，至少两个流量计和至少一个电磁阀用于安装在每个小区供水站与水厂蓄水池之间的输送管道中，至少两个流量计和至少一个电磁阀用于安装在每个小区供水站与每个用户之间的输送管道中；
所述压力传感器通过变送器与PLC电连接，所述流量计通过变送器与PLC电连接，所述物联网控制器与PLC电连接，所述触摸显示屏与PLC电连接，所述PLC通过程序来控制变频器的工作状态，所述变频器的输出端与水泵电动机连接，所述PLC与继电器的控制端电连接，所述继电器控制电磁阀的通断电。
进一步地，所述PLC的型号为FX3U-48MR。
进一步地，所述物联网控制器采用S6200系列智能工业控制器。
进一步地，触摸显示屏型号为GT1575。
供水系统中可视化管路自动控制系统的控制方法，包括如下步骤：1）当水厂蓄水池中的压力值大于PLC程序设置的的第一压力预设值，而某一小区供水站中的压力值小于PLC程序设置的的第二压力预设值的最小值时，PLC给变频器输入运行控制信号，变频器通电，水泵启动，向各小区供水站输送水，直到该小区供水站中的压力传感器采集的压力值不小于第二压力预设值的最大值时，PLC给变频器输入停止控制信号，变频器断电，水泵停止工作；第一压力预设值是指水厂蓄水池中的正常水压值，第二压力预设值是指每个小区供水站中的正常水压值范围；
2）对各个流量计和电磁阀编号，将各个流量计的流量值和电磁阀的状态值传输给PLC,再通过PLC与触摸显示屏的通讯，触摸显示屏显示各个编号的流量计的流量和电磁阀的状态；当同一个流向管道任意两个相邻的流量计采集的流量值不相等时，则判断相邻的流量计中间的管道部段发生漏水，PLC程序控制该流向管道中的电磁阀关断，控制触摸显示屏以不同的颜色显示该两个相邻的流量计，以实现漏水警示；
3）物联网控制器通过自带联网程序连接PLC与手机客户端的通讯，对各个流量计的流量值和电磁阀的状态值通过物联网控制器传输给手机客户端，手机客户端显示各个编号的流量计的流量和电磁阀的状态；当同一个流向管道任意两个相邻的流量计采集的流量值不相等时，则判断相邻的流量计中间的管道部段发生漏水，手机客户端收到报警信息或提醒，通过手机发出指令，以实现PLC控制该流向管道中的电磁阀关断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将流量计采集的数据和压力传感器采集到的数据，经过PLC的程序处理比较，可以判断管路的好坏及家庭用水情况。本专利具有以下优点：
1.及时反馈供水管路故障点，自动关闭漏水管路，方便维修人数迅速到达维修现场；
2.方便家庭用户在外地了解家里的用水情况以及实现远程自来水管阀的控制；
3.大大减少水资源的浪费。
附图说明
图1所示为供水系统中可视化管路自动报警与控制系统的安装结构示意图；
图2所示为供水系统中可视化管路自动报警与控制系统的原理图；
图3所示为供水系统中可视化管路自动报警与控制系统的控制流程图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚，下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件的表示和描述。
本发明提供的供水系统中可视化管路自动报警与控制系统，参考图1，包括用于检测水厂蓄水池水压值的第一压力传感器1、用于检测各小区供水站水压值的第二压力传感器2、流量计5、继电器、电磁阀4、PLC、物联网控制器、变频器、水泵3和触摸显示屏；
所述水泵3用于将水厂蓄水池中的水输送给各小区供水站内，安装在小区供水站与水厂蓄水池之间的输送管道中，至少两个流量计5和至少一个电磁阀4用于安装在每个小区供水站与水厂蓄水池之间的输送管道中，至少两个流量计5和至少一个电磁阀4用于安装在每个小区供水站与每个用户之间的输送管道中；图1中，小区供水站与水厂蓄水池之间的输送管道具有两个流量计和一个电磁阀，小区供水站与用户之间的输送管道具有两个流量计和一个电磁阀；
所述压力传感器1通过变送器与PLC电连接，所述流量计5通过变送器与PLC电连接，所述物联网控制器与PLC电连接，所述触摸显示屏与PLC电连接，所述PLC通过程序来控制变频器通的工作状态，所述变频器的输出端与水泵电动机3连接，所述PLC与继电器的控制端电连接，所述继电器控制电磁阀4的通断电。
如图2，在具体实施过程中，所述PLC采用型号为FX3U-48MR的三菱PLC模块，FX3U-48MR具有24 输入/24 继电器输出，支持RS232端口通讯、RS485端口通讯，另外，采用了一个型号为FX3U 3A ADP的PLC扩展模块，两个PLC模块一起执行数据处理以及控制功能。变频器优选型号为日本三菱公司 E740，与PLC的输出端连接，由PLC控制变频器的工作状态。
所述物联网控制器（图2所示的物联网模块）采用S6200系列智能工业控制器，由广州巨诚科技有限公司制造。如http://www.juchengit.com/Product/3816453947.html公开的巨诚S6200G的智能工业控制器，其具有RS485通讯端口，和型号为FX3U-48MR的PLC的RS485通讯接口相接且通讯，巨诚S6200G的智能工业控制器具有GPRS网络、手机短信报警及控制功能。触摸显示屏型号为GT1575，具有RS232通讯端口，与型号为FX3U-48MR的PLC的RS232端口相接且通讯， 压力传感器和变送器可以是单独器件，优选使用压力变送器，将压力值转换成标准电信号，输送给PLC,可以直接被PLC接收及处理。流量计和变送器可以集成在一起，采用现有的流量变送器，将流量值转换成标准电信号，输送给PLC，由PLC直接接收及处理、分析，并执行控制，图2中，第一传感器和第二传感器与型号为FX3U 3A ADP的PLC扩展模块连接，型号为FX3U 3A ADP的PLC扩展模块还连接到变频器的4脚和5脚上，变频器的电源线经过空气开关与220v市电连接，PLC的输出端与变频器的SD、STF脚连接。220v市电经过电源开关输出12v直流电和24v直流电，分别给PLC、继电器供电，为了提高电磁阀的驱动能力，PLC通过继电器来控制电磁阀的通断电，电磁阀由24v直流电供电。
参考图3，一种供水系统中可视化管路自动控制系统的控制方法，包括如下步骤：
1）当水厂蓄水池中的压力值大于PLC程序设置的的第一压力预设值，而某一小区供水站中的压力值小于PLC程序设置的的第二压力预设值的最小值时，PLC给变频器输入运行控制信号，变频器通电，水泵启动，向各小区供水站输送水，直到该小区供水站中的压力传感器采集的压力值不小于第二压力预设值的最大值时，PLC给变频器输入停止控制信号，变频器断电，水泵停止工作；第一压力预设值是指水厂蓄水池中的正常水压值，第二压力预设值是指每个小区供水站中的正常水压值范围，由于每个小区供水站的容量不同以及环境也不同，第一压力预设值和第二压力预设值根据需要来选择设置值；
2）对各个流量计和电磁阀编号，将各个流量计的流量值和电磁阀的状态值传输给PLC,再通过PLC与触摸显示屏的通讯，触摸显示屏显示各个编号的流量计的流量和电磁阀的状态；当同一个流向管道任意两个相邻的流量计采集的流量值不相等时，则判断相邻的流量计中间的管道部段发生漏水，PLC程序控制该流向管道中的电磁阀关断，控制触摸显示屏以不同的颜色显示该两个相邻的流量计，以实现漏水警示；
3）物联网控制器通过自带联网程序连接PLC与手机客户端的通讯，对各个流量计的流量值和电磁阀的状态值通过物联网控制器传输给手机客户端，手机客户端显示各个编号的流量计的流量和电磁阀的状态；当同一个流向管道任意两个相邻的流量计采集的流量值不相等时，则判断相邻的流量计中间的管道部段发生漏水，手机客户端收到报警信息或提醒，通过手机发出指令，以实现PLC控制该流向管道中的电磁阀关断。
最后应说明的是：上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，对于本技术领域的普通技术人员依然可以对实施例所阐述的技术方案进行修改，而对本发明做出的任何修改和改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.供水系统中可视化管路自动报警与控制系统，其特征在于，包括用于检测水厂蓄水池水压值的第一压力传感器、用于检测各小区供水站水压值的第二压力传感器、流量计、继电器、电磁阀、PLC、物联网控制器、变频器、水泵和触摸显示屏；
所述水泵用于将水厂蓄水池中的水输送给各小区供水站内，至少两个流量计和至少一个电磁阀用于安装在每个小区供水站与水厂蓄水池之间的输送管道中，至少两个流量计和至少一个电磁阀用于安装在每个小区供水站与每个用户之间的输送管道中；
所述压力传感器通过变送器与PLC电连接，所述流量计通过变送器与PLC电连接，所述物联网控制器与PLC电连接，所述触摸显示屏与PLC电连接，所述PLC通过程序来控制变频器的工作状态，所述变频器的输出端与水泵电动机连接，所述PLC与继电器的控制端电连接，所述继电器控制电磁阀的通断电。
2.如权利要求1所述的供水系统中可视化管路自动控制系统，其特征在于，所述PLC的型号为FX3U-48MR。
3.如权利要求1所述的供水系统中可视化管路自动控制系统，其特征在于，所述物联网控制器采用S6200系列智能工业控制器。
4.如权利要求1所述的供水系统中可视化管路自动控制系统，其特征在于，触摸显示屏型号为GT1575。
5.如权利要求1所述的供水系统中可视化管路自动控制系统，其特征在于，所述变频器的型号为FR-E740。
6.如权利要求1-5任意一项所述的供水系统中可视化管路自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）当水厂蓄水池中的压力值大于PLC程序设置的的第一压力预设值，而某一小区供水站中的压力值小于PLC程序设置的的第二压力预设值的最小值时，PLC给变频器输入运行控制信号，变频器通电，水泵启动，向各小区供水站输送水，直到该小区供水站中的压力传感器采集的压力值不小于第二压力预设值的最大值时，PLC给变频器输入停止控制信号，变频器断电，水泵停止工作；第一压力预设值是指水厂蓄水池中的正常水压值，第二压力预设值是指每个小区供水站中的正常水压值范围；
2）对各个流量计和电磁阀编号，将各个流量计的流量值和电磁阀的状态值传输给PLC,再通过PLC与触摸显示屏的通讯，触摸显示屏显示各个编号的流量计的流量和电磁阀的状态；当同一个流向管道任意两个相邻的流量计采集的流量值不相等时，则判断相邻的流量计中间的管道部段发生漏水，PLC程序控制该流向管道中的电磁阀关断，控制触摸显示屏以不同的颜色显示该两个相邻的流量计，以实现漏水警示；
3）物联网控制器通过自带联网程序连接PLC与手机客户端的通讯，对各个流量计的流量值和电磁阀的状态值通过物联网控制器传输给手机客户端，手机客户端显示各个编号的流量计的流量和电磁阀的状态；当同一个流向管道任意两个相邻的流量计采集的流量值不相等时，则判断相邻的流量计中间的管道部段发生漏水，手机客户端收到报警信息或提醒，通过手机发出指令，以实现PLC控制该流向管道中的电磁阀关断。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180817 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |