CN108635720A - 一种智能型电路板数字巡检控制柜及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能型电路板数字巡检控制柜及方法，一种智能型电路板数字巡检控制柜，包括柜体，二次控制线路板；柜体的上方竖直设置有开关装置；开关装置的下端通过铜排与第一接触器相连接；第一接触器通过导线与巡检执行器相连接；巡检执行器通过导线与柜体下方的一次接线相连接；第一接触器的下方横向设置有二次控制线路板；二次控制线路板包括巡检主控板、模拟量/开关量输入输出板、接地电阻检测板。一种智能型电路板数字巡检控制柜的巡检方法，包括以下步骤：启动巡检显示屏上的自动启动按钮，并在巡检显示屏上设定检测时间，巡检主控板开启自动巡检过程。本发明提供了一种控制准确、简捷、运行安全可靠和节能的新型消防给水设备。

Description

一种智能型电路板数字巡检控制柜及方法

技术领域

本发明涉及一种巡检控制柜及方法，尤其涉及一种智能型电路板数字巡检控制柜及方法。

背景技术

消防给水设备是各种水灭火系统的重要组成部分，其基本性能的优劣、日常维护管理是否完善直接关系着被保护对象的安全，同时其基本性能与日常维护管理又存在着紧密的关系，一方面，日常的维护管理是消防给水设备维持基本性能的保证；另一方面，在消防给水设备的设计中也应该考虑到方便日常的维护管理。

近年来，消防给水设备在供水能力、设备体型和自动化程度等方面都有了长足的发展，但即使如此，对消防给水设备的“自诊断”也一直未能很好的解决。发生火灾后消防给水设备不能正常运转的火灾案例屡见不鲜，各地消防部门在日常的防火检查中发现的消防给水设备形同虚设的情况也比比皆是。主要问题如下：消防给水设备的供电电源长时间中断，使水泵根本无法运转；消防水泵严重锈蚀、锈死，不能正常运转；消防给水系统的常开阀门被误关，使系统无法出水；常闭阀门被误开，使供水设备所提供的水量短路回流；系统的单向阀阀瓣损坏或被杂物卡死；阀门开启度不够，局部水头损失增加很多；因为消防设备无火警时是长期不使用的，造成了管理人员普遍的麻痹思想，久而久之将该设备忘之脑后。

目前，市场上大部分厂家能够生产出满足标准的消防电气控制装置，即消防泵自动巡检控制设备，但是所有的厂家都是用中间继电器运用电学原理搭接处控制逻辑，实现泵控柜的控制功能，所以存在着如下缺点：二次控制逻辑复杂，接线差错率高，接线调试成本高；总体配置设计复杂；普通数字巡检控制柜组件的划分复杂；设计时原则复杂；接线图绘制复杂。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种智能型电路板数字巡检控制柜及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能型电路板数字巡检控制柜，包括柜体，二次控制线路板；柜体的上方竖直设置有开关装置；开关装置控制电气回路电源的通断，并一直处于闭合状态；开关装置的右侧设置有巡检执行器；巡检执行器通过导线与柜体下方的一次接线相连接；

开关装置的下端通过铜排与第一接触器相连接；第一接触器通过导线与巡检执行器相连接；第一接触器在完成对消防泵巡检的过程中若出现缺相、输出过电流、短路时，第一接触器会自动弹出，从而保护巡检执行器的安全；第一接触器的下方横向设置有二次控制线路板；

二次控制线路板包括巡检主控板、模拟量/开关量输入输出板、接地电阻检测板；模拟量/开关量输入输出板处理接收到的模拟量和开关量数据，并将模拟量转换为开关量；接地电阻检测板检测三相电机对地的电阻，判断电机是否出现漏电现象，并将采集到的信号传送给巡检主控板；

巡检主控板通过导线分别与开关装置、巡检执行器、第一接触器、模拟量/开关量输入输出板、接地电阻检测板相连接；第一接触器接收巡检主控板的巡检信号后，第一接触器动作输出，从而完成对主控回路及水泵的低频自动巡检；巡检主控板为可编程逻辑控制器，负责采集线路信号，对水泵的各项指标进行巡检，对水池液位检测，显示巡检电流以及巡检电压，并接收外部信号；

巡检主控板、模拟量/开关量输入输出板均通过导线与接线端子相连接；接线端子负责对外传输故障信号和报警信号，并将中控室、主控室发出的信号传送给巡检主控板；

二次控制线路板的下方依次设置有第二接触器、第三接触器；第二接触器、第三接触器均通过铜排与巡检执行器相连接；第二接触器、第三接触器形成星三角启动，保护电机。

进一步地，开关装置为双电源切换开关或断路器。

进一步地，柜体上设置有柜门；柜门的左端设置有柜门锁；柜门的上方设置有巡检显示屏。

进一步地，巡检显示屏上设置有手动启动按钮、自动启动按钮；巡检显示屏的下方设置有报警装置。

进一步地，柜体的内部上方设置有灯管。

一种智能型电路板数字巡检控制柜的巡检方法，包括以下步骤：启动巡检显示屏上的自动启动按钮，并在巡检显示屏上设定检测时间，巡检主控板开启自动巡检过程；巡检主控板为第一接触器的下端提供电压，第一接触器接通；第一接触器作为控制器件接通后，依次接通巡检执行器与一次接线，一次接线与消防水泵相连接，因此消防水泵得电启动；巡检执行器内的电子过流继电器反馈巡检控制柜的运行状态，巡检主控板、模拟量/开关量输入输出板、接地电阻检测板负责巡检功能方面的逻辑控制；当中控室内的消防按钮接通后，向接线端子发出信号，接线端子将信号传输给巡检主控板，巡检主控板启动停止巡检开关，自动巡检过程停止，消防水泵启动，进入工作状态。

进一步地，巡检方法还包括手动方式，具体操作方法如下：启动巡检显示屏上的手动启动按钮，由相关操作人员对巡检控制柜手动启动巡检，巡检控制程序根据操作人员的手动命令分别启动巡检，依据现场情况，巡检控制柜就地控制消防水泵进入巡检状态和退出巡检状态。

进一步地，巡检方式包括工频巡检、变频巡检。

本发明采用工业计算机控制技术，对消防给水设备进行监测、控制，并与建筑物的火灾报警系统结合，对室内消火栓系统和自动喷水灭火系统进行全系统的整体巡检监控，彻底解决了泵组的锈蚀、锈死及电气回路动作不正常等问题。此外，本设备具有一般设备所配有的双电源转换线路和手动操作系统，从而成为一种完全适应消防给水特点的控制准确、简捷、运行安全可靠和节能的新型消防给水设备，可广应用于消防泵自动巡检控制设备。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

①功能齐全可完成消防主回路及消防水泵的低速无压巡检；低频自动巡检；运行参数显示；

②具有过电压、过电流、短路、缺相等保护；具有数据记忆功能可完成对故障时的瞬态参数记忆，便于维修、分析；

③巡检时发生消防报警会立即停止巡检，瞬时启动消防泵；可通过界面显示巡检运行参数；具有巡检时故障参数存储记忆功能；

④故障声光报警；水泵运行状态实时记录；消防设备工况性能测试；设备预留消防物联网通信接口，可完成对楼宇自控的运行状态远传。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为自动巡检过程的巡检流程图。

图3为一次控制电路图。

图中：1、灯管；2、开关装置；3、巡检执行器；4、第一接触器；5、巡检主控板；6、模拟量/开关量输入输出板；7、接地电阻检测板；8、接线端子；9、第二接触器；10、第三接触器；11、巡检显示屏；12、柜体；13、柜门锁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～3所示的一种智能型电路板数字巡检控制柜，包括柜体12，二次控制线路板；柜体12的上方竖直设置有开关装置2；柜体12为GGD柜或XL21柜。开关装置2控制电气回路电源的通断，并一直处于闭合状态；开关装置2为双电源切换开关或断路器。如果设备因故停电，双电源切换开关可以自动切换到另外一个电源。双电源转换线路可以提供完全适应消防给水特点的控制准确、简捷、运行安全可靠、节能的保障。断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

开关装置2的右侧设置有巡检执行器3；巡检执行器3通过导线与柜体12下方的一次接线相连接；如图3所示，开关装置2、第一接触器4、巡检执行器3、一次接线以及消防水泵构成一次电路。一次电路主要负责为消防水泵供电。

开关装置2的下端通过铜排与第一接触器4相连接；第一接触器4通过导线与巡检执行器3相连接；第一接触器4在完成对消防泵巡检的过程中若出现缺相、输出过电流、短路时，第一接触器4会自动弹出，从而保护巡检执行器3的安全；第一接触器4的下方横向设置有二次控制线路板；

二次控制线路板包括巡检主控板5、模拟量/开关量输入输出板6、接地电阻检测板7；模拟量/开关量输入输出板6处理接收到的模拟量和开关量数据，并将模拟量转换为开关量；接地电阻检测板7检测三相电机对地的电阻，判断电机是否出现漏电现象，并将采集到的信号传送给巡检主控板5；通过把所有的控制逻辑都集中到巡检主控板5、模拟量/开关量输入输出板6、接地电阻检测7上，完成巡检过程，解决了现有的二次控制逻辑复杂，接线差错率高，接线调试成本高、总体配置设计复杂、普通数字巡检控制柜组件的划分复杂、接线图绘制复杂等问题。

巡检主控板5通过导线分别与开关装置2、巡检执行器3、第一接触器4、模拟量/开关量输入输出板6、接地电阻检测板7相连接；第一接触器4接收巡检主控板5的巡检信号后，第一接触器4动作输出，从而完成对主控回路及水泵的低频自动巡检；巡检时系统不增压，当发生输入过电压、欠压、缺相、输出过电流、短路时巡检主控板5会向消防中心发出报警信息。巡检主控板5为可编程逻辑控制器，负责采集线路信号，对水泵的各项指标进行巡检，对水池液位检测，显示巡检电流以及巡检电压，并接收外部信号；可编程逻辑控制器(简称PLC)，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程逻辑控制器由内部CPU、指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

巡检主控板5上设置有以下巡检参数：a)水泵低速巡检；b)水泵转速显示(rpm)；c)巡检电流显示(A)；d)巡检电压显示(v)；e)可任意启动单台水泵巡检；f)可任意屏蔽水泵巡检；g)巡检周期可设定(1～30d)；h)巡检启动时间可设定(0～24h)；i)水泵输出流量检测(开关量或4～20ma)；j)水泵输出压力检测(0～10v)；k)水池液位检测(4～20ma)；l)水泵绝缘检测；m)水泵过载检测；n)水泵缺相检测；o)水泵短路检测；p)水泵断线检测。如图2所示，自动巡检过程中，根据巡检主控板5上已设定的逻辑控制程序进行巡检。巡检过程中的各检测参数均显示在巡检显示屏11上。

巡检主控板5、模拟量/开关量输入输出板6均通过导线与接线端子8相连接；接线端子8负责对外传输故障信号和报警信号，并将中控室、主控室发出的信号传送给巡检主控板5；

二次控制线路板的下方依次设置有第二接触器9、第三接触器10；第二接触器9、第三接触器10均通过铜排与巡检执行器3相连接；第二接触器9、第三接触器10形成星三角启动，保护电机。当接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动交流接触器点动作，常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

柜体12的内部上方设置有灯管1。打开柜门12灯管1自动亮起，方便调试维修。柜体12上设置有柜门；柜门的左端设置有柜门锁13；柜门的上方设置有巡检显示屏11。巡检显示屏11上设置有多个巡检参数按钮。在巡检显示屏11中可以设定消防水泵单台巡检的时间，消防水泵定期巡检的周期，以及在自动状态下水泵自动巡检的时间。巡检显示屏11上显示故障复位，在消防水泵出现故障时用户或实验人员可按故障复位消除故障报警，故障报警的类型、时间会记录在故障信息中。巡检显示屏11显示消防水泵运行的实时电流、电压，和其他数据量。巡检显示屏11会记录下用户或实验人员启动巡检的时间和巡检退出的时间，以及消防水泵出现故障的时间。

巡检显示屏11上设置有手动启动按钮、自动启动按钮；巡检显示屏11的下方设置有报警装置。当出现启动故障或者是水泵故障，报警装置会发出警报，工作人员到达现场处理故障。

一种智能型电路板数字巡检控制柜的巡检方法，包括以下步骤：启动巡检显示屏11上的自动启动按钮，并在巡检显示屏11上设定检测时间，巡检主控板5开启自动巡检过程；巡检主控板5为第一接触器4的下端提供电压，第一接触器4接通；第一接触器4作为控制器件接通后，依次接通巡检执行器3与一次接线，一次接线与消防水泵相连接，因此消防水泵得电启动；巡检执行器3内的电子过流继电器反馈巡检控制柜的运行状态，巡检主控板5、模拟量/开关量输入输出板6、接地电阻检测板7负责巡检功能方面的逻辑控制；当中控室内的消防按钮接通后，向接线端子8发出信号，接线端子8将信号传输给巡检主控板5，巡检主控板5启动停止巡检开关，自动巡检过程停止，消防水泵启动，进入工作状态。

巡检方法还包括手动方式，具体操作方法如下：启动巡检显示屏11上的手动启动按钮，由相关操作人员对巡检控制柜手动启动巡检，巡检控制程序根据操作人员的手动命令分别启动巡检，依据现场情况，巡检控制柜就地控制消防水泵进入巡检状态和退出巡检状态。巡检控制柜的工作情况完全由操作人员控制。

巡检显示屏11设定的巡检启动方式分为手动启动和自动启动两种操作方式，这两种操作方式可以在登录状态自由切换。手动情况下操作人员可以随时启动巡检，巡检控制程序根据命令启动巡检。在自动状态下巡检控制程序会根据右边参数设定的时间，按照用户或实验人员设定的参数启动巡检。

自动状态下巡检控制柜接收联动控制器的联动信号后，自动进入工作状态，接触器动作，启动消防水泵，若启动的消防水泵出现故障，则巡检控制柜会自动投入另一台备用的消防水泵，巡检控制柜的状态信号反馈给联动控制器。

巡检方式包括工频巡检、变频巡检。当巡检控制柜处于自动状态下，没有联动控制器的联动信号，等到进入巡检主控板5内的巡检周期和巡检时间后，巡检控制柜进入巡检系统，巡检主控板5发出命令逐台的巡检消防水泵，巡检方式若为工频巡检，巡检过程中输出打开泄压阀的信号，巡检完成后自动退出巡检状态；巡检方式若为变频巡检，巡检过程中不打开泄压阀，巡检完成后，自动退出巡检状态。变频巡检方式下，巡检执行器3相当于一个变频器，消防水泵不出水。可以依据实际的建筑情况，选择采用工频巡检或变频巡检。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能型电路板数字巡检控制柜，包括柜体(12)，其特征在于：它还包括二次控制线路板；所述柜体(12)的上方竖直设置有开关装置(2)；所述开关装置(2)控制电气回路电源的通断，并一直处于闭合状态；开关装置(2)的右侧设置有巡检执行器(3)；所述巡检执行器(3)通过导线与柜体(12)下方的一次接线相连接；

所述开关装置(2)的下端通过铜排与第一接触器(4)相连接；所述第一接触器(4)通过导线与巡检执行器(3)相连接；第一接触器(4)在完成对消防泵巡检的过程中若出现缺相、输出过电流、短路时，第一接触器(4)会自动弹出，从而保护巡检执行器(3)的安全；第一接触器(4)的下方横向设置有二次控制线路板；

所述二次控制线路板包括巡检主控板(5)、模拟量/开关量输入输出板(6)、接地电阻检测板(7)；所述模拟量/开关量输入输出板(6)处理接收到的模拟量和开关量数据，并将模拟量转换为开关量；所述接地电阻检测板(7)检测三相电机对地的电阻，判断电机是否出现漏电现象，并将采集到的信号传送给巡检主控板(5)；

所述巡检主控板(5)通过导线分别与开关装置(2)、巡检执行器(3)、第一接触器(4)、模拟量/开关量输入输出板(6)、接地电阻检测板(7)相连接；第一接触器(4)接收巡检主控板(5)的巡检信号后，第一接触器(4)动作输出，从而完成对主控回路及水泵的低频自动巡检；巡检主控板(5)为可编程逻辑控制器，负责采集线路信号，对水泵的各项指标进行巡检，对水池液位检测，显示巡检电流以及巡检电压，并接收外部信号；

所述巡检主控板(5)、模拟量/开关量输入输出板(6)均通过导线与接线端子(8)相连接；接线端子(8)负责对外传输故障信号和报警信号，并将中控室、主控室发出的信号传送给巡检主控板(5)；

所述二次控制线路板的下方依次设置有第二接触器(9)、第三接触器(10)；所述第二接触器(9)、第三接触器(10)均通过铜排与巡检执行器(3)相连接；第二接触器(9)、第三接触器(10)形成星三角启动，保护电机。

2.根据权利要求1所述的智能型电路板数字巡检控制柜，其特征在于：所述开关装置(2)为双电源切换开关或断路器。

3.根据权利要求2所述的智能型电路板数字巡检控制柜，其特征在于：所述柜体(12)上设置有柜门；柜门的左端设置有柜门锁(13)；柜门的上方设置有巡检显示屏(11)。

4.根据权利要求3所述的智能型电路板数字巡检控制柜，其特征在于：所述巡检显示屏(11)上设置有手动启动按钮、自动启动按钮；巡检显示屏(11)的下方设置有报警装置。

5.根据权利要求4所述的智能型电路板数字巡检控制柜，其特征在于：所述柜体(12)的内部上方设置有灯管(1)。

6.一种如权利要求1所述的智能型电路板数字巡检控制柜的巡检方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：启动巡检显示屏(11)上的自动启动按钮，并在巡检显示屏(11)上设定检测时间，巡检主控板(5)开启自动巡检过程；巡检主控板(5)为第一接触器(4)的下端提供电压，第一接触器(4)接通；第一接触器(4)作为控制器件接通后，依次接通巡检执行器(3)与一次接线，一次接线与消防水泵相连接，因此消防水泵得电启动；巡检执行器(3)内的电子过流继电器反馈巡检控制柜的运行状态，巡检主控板(5)、模拟量/开关量输入输出板(6)、接地电阻检测板(7)负责巡检功能方面的逻辑控制；当中控室内的消防按钮接通后，向接线端子(8)发出信号，接线端子(8)将信号传输给巡检主控板(5)，巡检主控板(5)启动停止巡检开关，自动巡检过程停止，消防水泵启动，进入工作状态。

7.根据权利要求6所述的智能型电路板数字巡检控制柜的巡检方法，其特征在于：所述巡检方法还包括手动方式，具体操作方法如下：启动巡检显示屏(11)上的手动启动按钮，由相关操作人员对巡检控制柜手动启动巡检，巡检控制程序根据操作人员的手动命令分别启动巡检，依据现场情况，巡检控制柜就地控制消防水泵进入巡检状态和退出巡检状态。

8.根据权利要求6所述的智能型电路板数字巡检控制柜的巡检方法，其特征在于：所述巡检方式包括工频巡检、变频巡检。