CN108533479A - 基于物联网的软管泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的软管泵控制系统，包括控制器、服务器及客户端，所述服务器与所述控制器通过有线或无线连接进行数据信息交互，所述服务器和所述客户端通过有线或无线连接进行数据信息交互。本发明基于物联网的软管泵控制系统能够通过物联网技术远程查看软管泵的状态，远程操控软管泵的运行，提高了操作人员的安全性以及工作效率。通过控制器内部的数据分析，为软管泵的运维、售后服务、设备升级、故障预警等方面提供了强有力的支持。

Description

基于物联网的软管泵控制系统

技术领域

本发明涉及流体介质输送控制技术领域，具体涉及一种基于物联网的软管泵控制系统。

背景技术

软管泵具有输送强腐蚀性或研磨性介质的能力，它无阀，无密封，与介质唯一接触的部件是橡胶软管，相较于传统螺杆泵，隔膜泵具有无泄漏点、易损件少、易维护等特点。由于以上种种优势，软管泵也来越广泛的应用于采矿、食品加工、化工、陶瓷、水处理等行业。

目前，市场上的软管泵基本是作为独立的个体运行，没有接入工业生产的控制系统，软管的相关运行参数，如泵的转速、流量、泵出口介质的压力、温度等没有简明直管的显示，操作人员无法实时获得软管泵的状态数据或控制软管泵。市场上的软管泵也不具备流量调节功能，不能根据实际生产情况调节泵的流量。由于软管泵的软管需要定期更换，现有产品没有统计泵运行时间的手段，无法预知更换软管的时间，软管破损是安全生产的一大隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网的软管泵控制系统，它可以解决现有技术中无法实时获得软管泵的动态数据、无法实时控制软管泵相关运行参数的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于物联网的软管泵控制系统，包括控制器、服务器及客户端，所述服务器与所述控制器通过有线或无线连接进行数据信息交互，所述服务器和所述客户端通过有线或无线连接进行数据信息交互；

所述控制器包括用于采集软管泵工作参数信息的数据采集模块、用于数据输入与输出的人机交互模块、用于控制软管泵启停及转速的变频模块、用于数据储存的存储模块、用于数据运算的运算模块、用于数据比对的对比模块、用于数据集成与分发的控制模块、用于与服务器建立连接的收发模块，所述数据采集模块、人机交互模块、变频模块、存储模块、运算模块、对比模块、收发模块分别连接所述控制模块。

进一步的改进在于，所述服务器为云端服务器，所述云端服务器包括与所述控制器进行数据信息交互的控制请求模块，与所述客户端进行数据信息交互的用户请求模块。

进一步的改进在于，所述客户端包括用于数据显示的远程显示模块、用于数据处理以及与服务器建立连接的远程处理模块、用于远程报警提醒的远程报警模块、用于远程数据输入的远程输入模块，所述远程显示模块、远程报警模块、远程输入模块分别连接所述远程处理模块，所述远程处理模块连接所述服务器。

进一步的改进在于，所述控制器安装于软管泵上，所述软管泵的介质入口端设有温度传感器，介质出口端设有压力传感器，所述数据采集模块连接温度传感器、压力传感器及软管泵的驱动电机，所述温度传感器设置于软管泵的介质入口端，所述压力传感器设置于软管泵的介质出口端，所述变频模块连接软管泵的驱动电机。

进一步的改进在于，还包括报警器，所述报警器安装于软管泵上，所述报警器连接所述控制模块。

进一步的改进在于，所述人机交互模块包括液晶显示屏及控制面板，所述液晶显示屏、所述控制面板连接所述控制模块。

进一步的改进在于，所述人机交互模块还包括指纹输入屏，所述指纹输入屏连接所述控制模块。

本发明基于物联网的软管泵控制系统能够通过物联网技术远程查看软管泵的状态，远程操控软管泵的运行，提高了操作人员的安全性以及工作效率。通过控制器内部的数据分析，为软管泵的运维、售后服务、设备升级、故障预警等方面提供了强有力的支持。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明基于物联网的智能软管泵控制系统的结构示意图。

其中，附图标记具体说明如下：控制器1、云端服务器2、客户端3、报警器4、温度传感器5、压力传感器6、驱动电机7、控制模块101、存储模块102、运算模块103、对比模块104、数据采集模块105、变频模块106、收发模块107、人机交互模块108、控制面板109、液晶显示屏110、指纹输入屏111、控制请求模块201、用户请求模块202、远程处理模块301、远程输入模块302、远程显示模块303、远程报警模块304。

具体实施方式

如图1所示，一种基于物联网的智能软管泵控制系统，包括控制器1、服务器及客户端3，服务器与控制器1通过物联网连接进行数据信息交互，服务器和客户端3通过物联网连接进行数据信息交互。

本实施例中，控制器1安装于软管泵上，软管泵的介质入口处设有温度传感器5，软管泵的介质出口处设有压力传感器6。控制器1包括用于采集软管泵工作参数信息的数据采集模块105、用于数据输入与输出的人机交互模块108、用于控制软管泵启停及转速的变频模块106、用于数据储存的存储模块102、用于数据运算的运算模块103、用于数据比对的对比模块104、用于数据集成与分发的控制模块101、用于与服务器建立连接的收发模块107，数据采集模块105、人机交互模块108、变频模块106、存储模块102、运算模块103、对比模块104、收发模块107分别连接控制模块101。其中，人机交互模块108包括液晶显示屏110、控制面板109及指纹输入屏111，液晶显示屏110、控制面板109及指纹输入屏111分别连接控制模块101；数据采集模块105连接温度传感器5、压力传感器6及软管泵的驱动电机7，变频模块106连接驱动电机7。

本实施例中，客户端3包括用于数据显示的远程显示模块303、用于数据处理以及与服务器建立连接的远程处理模块301、用于远程报警提醒的远程报警模块304、用于远程数据输入的远程输入模块302，远程显示模块303、远程报警模块304、远程输入模块302分别连接远程处理模块301。

本实施例中，服务器为云端服务器2，云端服务器2包括与控制器1进行数据信息交互的控制请求模块201，与客户端3进行数据信息交互的用户请求模块202。控制请求模块201连接控制模块101，用户请求模块202连接远程处理模块301。

本实施例中，还包括一报警器4，报警器4安装于软管泵上，报警器4连接控制模块101。

本发明的工作过程如下：

步骤一、控制器1与客户端3初始化，预设原始运行参数（软管泵的使用寿命L、软管泵输送介质的最高温度T、软管泵最大运行压力P、软管破损压力阈值M），并将原始运行参数储存于存储模块102中。

步骤二、客户端3通过物联网与云端服务器2建立联系，云端服务器2通过物联网与客户端3建立联系。

步骤三、控制模块101通过人机交互模块108或客户端3控制软管泵的运行参数。同时，控制模块101判断客户端3指令与人机交互模块108的优先级，执行优先级的最高指令。本实施例中，人机交互模块108的指令优先客户端3的指令。

步骤四、控制器1通过数据采集模块105获得软管泵的介质温度、运行压力、驱动电机7转速信息，并将信息传送至人机交互模块108及客户端3进行显示。

步骤五、控制器1将从数据采集模块105获得的信息传送至运算模块103进行计算，计算后的数据调入对比模块104，与步骤一中的原始运行参数进行对比，当计算后的数据值超过或低于设定值，报警器4及远程报警模块304报警，变频模块106停止软管泵的运行。

其中，步骤五的详细过程如下：

本实施例中软管泵的使用寿命L为3000h、软管泵输送介质的最高温度T为50℃、软管泵最大运行压力P为1.2MPa、软管破损压力阈值M为0.1MPa。当软管泵输送介质的温度大于50℃，或软管泵的运行压力大于1.2MPa，或软管泵在运行过程中压力骤降至小于0.1Mpa，报警器4及远程报警模块304报警，软管泵停止工作。

本实施例中，软管泵的有效工作时间T=软管泵的运转时间T＇*总系数Q。温度系数为J、压力系数为K、转速系数为I，总系数Q=J*K*I，

本实施例中，当液体介质温度为5-10℃，J=0.8，当液体介质温度为10-15℃，J=0.85，当液体介质温度为15-20℃，J=0.9，当液体介质温度为20-25℃，J=0.95，当液体介质的温度为25-30℃，J=1，当液体介质的温度为30-35℃，J=1.05，当液体介质的温度为35-40℃，J=1.1，当液体介质的温度为40-45℃，J=1.15，当液体介质的温度为45-50℃，J=1.2（每组数据不包括最小值，包括最大值）。液体介质的温度通过温度传感器5测量得到，温度传感器5将测得的温度信息传送至数据采集模块105，数据采集模块105将信息传送至控制模块101，控制模块101将信息传送至运算模块103，运算模块103根据温度数据换算得到对应的J值。

本实施例中，当介质出口10处的压力为0.8-0.85MPa时，压力系数K=0.8，当介质出口10处的压力为0.85-0.9MPa时，压力系数K=0.85，当介质出口10处的压力为0.9-0.95MPa时，压力系数K=0.9，当介质出口10处的压力为0.95-1.0MPa时，压力系数K=0.95，当介质出口10处的压力为1.0-1.05MPa时，压力系数K=1，当介质出口10处的压力为1.05-1.1MPa时，压力系数K=1.05，当介质出口10处的压力为1.05-1.1MPa时，压力系数K=1.1，当介质出口10处的压力为1.1-1.15MPa时，压力系数K=1.15，当介质出口10处的压力为1.15-1.2MPa时，压力系数K=1.2（每组数据不包括最小值，包括最大值）。介质出口处的压力通过压力传感器6测量得到，压力传感器6将测得的压力信息传送至数据采集模块105，数据采集模块105将信息传送至控制模块101，控制模块101将信息传送至运算模块103，运算模块103根据压力数据换算得到对应的K值。

本实施例中，当软管泵的转速在0-5r/min时，I=0.8，当软管泵的转速在5-10r/min时，I=0.85，当软管泵的转速在10-15r/min时，I=0.9，当软管泵的转速在15-20r/min时，I=0.95，当驱软管泵的转速在20-25r/min时，I=1，当软管泵的转速在25-30r/min时，I=1.05，当软管泵的转速在30-35r/min时，I=1.1，当软管泵的转速在35-40r/min时，I=1.15，当软管泵的转速在40-45r/min时，I=1.2（每组数据不包括最小值，包括最大值）。驱动电机7将转速信息传送至数据采集模块105，数据采集模块105将信息传送至控制模块101，控制模块101将信息传送至运算模块103，运算模块103根据转速数据换算得到对应的I值。

例如，当软管泵在液体介质温度为20-25℃，介质出口10处的压力为1.05-1.1MPa，驱动电机74的转速在25-30r/min的条件下工作10h，则软管泵的有效工作时间T=10*0.95*1.05*1.05=10.47h。

（3）数据的对比：运算控制模块101将软管泵的有效工作时间进行累加，并实时通过对比模块104将有效工作时间与预设软管寿命进行对比，当有效工作时间达到设定值时，报警器4及远程报警模块304报警，提醒用户更换软管。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，包括控制器、服务器及客户端，所述服务器与所述控制器通过有线或无线连接进行数据信息交互，所述服务器和所述客户端通过有线或无线连接进行数据信息交互；

所述控制器包括用于采集软管泵工作参数信息的数据采集模块、用于数据输入与输出的人机交互模块、用于控制软管泵启停及转速的变频模块、用于数据储存的存储模块、用于数据运算的运算模块、用于数据比对的对比模块、用于数据集成与分发的控制模块、用于与服务器建立连接的收发模块，所述数据采集模块、人机交互模块、变频模块、存储模块、运算模块、对比模块、收发模块分别连接所述控制模块。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，所述服务器为云端服务器，所述云端服务器包括与所述控制器进行数据信息交互的控制请求模块，与所述客户端进行数据信息交互的用户请求模块。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，所述客户端包括用于数据显示的远程显示模块、用于数据处理以及与服务器建立连接的远程处理模块、用于远程报警提醒的远程报警模块、用于远程数据输入的远程输入模块，所述远程显示模块、远程报警模块、远程输入模块分别连接所述远程处理模块，所述远程处理模块连接所述服务器。

4.如权利要求1所述的一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，所述控制器安装于软管泵上，所述软管泵的介质入口端设有温度传感器，介质出口端设有压力传感器，所述数据采集模块连接温度传感器、压力传感器及软管泵的驱动电机，所述温度传感器设置于软管泵的介质入口端，所述压力传感器设置于软管泵的介质出口端，所述变频模块连接软管泵的驱动电机。

5.如权利要求4所示的一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，还包括报警器，所述报警器安装于软管泵上，所述报警器连接所述控制模块。

6.如权利要求1所述的一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，所述人机交互模块包括液晶显示屏及控制面板，所述液晶显示屏、所述控制面板连接所述控制模块。

7.如权利要求1所述的一种基于物联网的软管泵控制系统，其特征在于，所述人机交互模块还包括指纹输入屏，所述指纹输入屏连接所述控制模块。