CN109139497B - 一种可远程控制的智能高效通用供水系统 - Google Patents

一种可远程控制的智能高效通用供水系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可远程控制的智能高效通用供水系统，包括智能供水水泵；电连接所述智能供水水泵的外部控制装置，用于采集所述智能供水水泵的水泵运行信息，并根据所接收的远程控制信息，对所述智能供水水泵进行远程控制；连接所述外部控制装置和通信网络的本地通信装置，用于将来自外部控制装置的所述水泵运行信息传送到所述本地通信网络上，并将来自通信网络的远程控制信息发送给所述外部控制装置；经由所述通信网络链接所述本地通信装置的远程控制中心，用于经由所述通信网络接收所述水泵运行信息，并将远程控制信息经由所述通信网络传送给所述本地通信装置。

Description

一种可远程控制的智能高效通用供水系统
技术领域
本发明属于供水设备技术领域，具体涉及一种可远程控制的智能高效通用供水系统。
背景技术
传统的水泵都是采用人为操作，存在着无自动保护低噪音等缺点，不能根据实际需要随意调控流量和扬程，并且不能检测，难以满足需求。
此外，随着水泵的智能化和小型化，水泵的降温问题越来越突出，为了解决水泵降温问题，现有技术往往采用需要增加转用于降温或散热的技术措施，比如利用降温风扇对电路板进行降温，或者设计专用降温水道对电机降温，这样，不仅增加了水泵的成本，而且还降低了水泵的工作效率。
此外，泵属于通用机械设备，应用面广，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、矿山、城建、核电和国防军工等领域，而且泵的数量多，作为我国工业领域最主要的耗能设备之一，其耗电量约占全国总发电量的20％左右。因此对水泵进行运行状态的监测，减少水泵故障运行时间，提高水泵运行效率也具有重大的社会经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可远程控制的智能高效通用供水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的可远程控制的智能高效通用供水系统包括：
智能供水水泵；
电连接所述智能供水水泵的外部控制装置，用于采集所述智能供水水泵的水泵运行信息，并根据所接收的远程控制信息，对所述智能供水水泵进行远程控制；
连接所述外部控制装置和通信网络的本地通信装置，用于将来自外部控制装置的所述水泵运行信息传送到所述通信网络上，并将来自通信网络的远程控制信息发送给所述外部控制装置；
经由所述通信网络链接所述本地通信装置的远程控制中心，用于经由所述通信网络接收所述水泵运行信息，并将远程控制信息经由所述通信网络传送给所述本地通信装置；
其中，远程控制中心基于所收到的所述水泵运行信息生成所述远程控制信息，或者根据所接收的用户控制指令生成所述远程控制信息。
优选地，本发明的智能高效通用供水系统还包括连接所述远程控制中心的用户终端，用于生成所述用户控制指令并将所生成的用户指令发送给所述远程控制中心。
优选地，本发明的智能供水水泵包括：
壳体，安装在可体内的永磁驱动电机和叶轮；
连接进水管且装有所述永磁驱动电机的壳体进水部；
连接出水管且装有叶轮的壳体出水部；
安装在所述壳体进水部的控制电路；
安装在所述控制电路面向进水管一侧的散热盖，用于利用来自进水管的进水对控制电路进行水冷降温；
在所述壳体进水部内沿壳体内侧壁轴向分布的水道，用于将来自进水管的进水引入到所述壳体出水部，并利用所述进水对电机进行水冷降温；
安装在所述出水部的压力传感器，用于检测水压并将其传送给所述控制电路，以便控制电路根据检测到的水压调整所述永磁驱动电机转速；
其中，所述叶轮位于所述出水管与所述水道之间。
本发明通过用进水对控制电路进行水冷降温，用泵水的水道对电机冷水降温，从而解决上述现有技术存在需要利用降温风扇对电路板进行降温以及需要设计专用降温水道对电机降温的技术问题。
此外，本发明通过用在出水口检测到的水压对电机转速进行调整，解决了上述现有技术存在的需要人为对水泵进行操作的技术问题。
优选地，本发明的智能供水水泵还包括：设置在所述壳体进水部的机筒；在所述机筒与所述壳体内壁之间形成所述水道。
优选地，在机筒内的进水口侧安装所述控制电路；在机筒内的出水口侧安装防砂罩；在机筒内的所述控制电路与所述防砂罩之间安装永磁驱动电机的定子和转子。
优选地，所述永磁驱动电机转轴穿过防砂罩固定连接所述叶轮；所述叶轮的外部设有导流壳；所述叶轮具有多个，所述多个叶轮在所述壳体出水部中串行布置，以便增加驱动水体流动的驱动能力。
优选地，所述永磁驱动电机转子的两侧分别安装用于支承永磁驱动电机转轴的第一轴承和第二轴承，以便在壳体进水部实现对永磁驱动电机转轴的支承。
优选地，所述第二轴承远离转子的一侧设有用于防水的密封件；所述机筒内安装有用于支撑所述第二轴承和所述密封件的机座。
优选地，所述机座通过固定销固定连接所述机筒。
优选地，所述壳体为直圆筒体，所述壳体内壁通过连接件与所述机筒外壁固定连接。
优选地，本发明的智能供水水泵还包括位于所述壳体外部的智能控制器，所述智能控制器通过电缆线电连接所述永磁驱动电机。
优选地，在所述壳体出水部的出水口安装有止退阀。
与上述现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
1)能够对水泵进行远程监控，以便于用户了解远程水泵的运行情况，对其进行有效控制。
2)通过用进水对控制电路进行水冷降温，用泵水或抽水所用水道对电机冷水降温，解决了现有技术存在需要利用降温风扇对电路板进行降温以及需要设计专用降温水道对电机降温的技术问题，从而降低了水泵成本，提高了水泵工作效率。
3)通过在壳体出水部中串行布置多个叶轮，可以增加了泵水或抽水的能力；
4)通过外部智能控制器对电机进行控制，可以实现电机的远程控制；
5)通过将水泵元件安装在直圆筒壳体内，增加了水泵的适用性，即可以随意倾斜电泵的角度，可以根据客户实际需求，安装于室内、室外、管道内和潜入水中；
6)能够根据出水压力，自行调整电机转速，使出水量不受水源水压的影响。
附图说明
图1为本发明的可远程控制的智能高效通用供水系统的示意图；
图2为本发明智能供水水泵的结构示意图；
图3为本发明的A部结构放大图；
图4为本发明的B部结构放大图；
图5为本发明的C部结构放大图。
图中：1不锈钢壳体、2进水管、3出水管、4不锈钢机筒、5壳体空腔水道、6不锈钢底板、7不锈钢隔离散热盖、8集成电板或控制电路、9轴承座、10弹簧圈、11转轴、12转子、13磁瓦、14固定环、15定子线圈、16轴承、17密封件、18机座、19固定销、20防砂罩、21叶轮、22导流壳、23出水口、24止退阀、25压力传感器、26密封圈、27电缆线、28智能控制器、29液晶控制显示屏、30电源输入端。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1显示了本发明的一种可远程控制的智能高效通用供水系统，其包括：智能供水水泵；电连接所述智能供水水泵的外部控制装置28，用于采集所述智能供水水泵的水泵运行信息，并根据所接收的远程控制信息，对所述智能供水水泵进行远程控制；连接所述外部控制装置和通信网络的本地通信装置，用于将来自外部控制装置的所述水泵运行信息传送到所述通信网络上，并将来自通信网络的远程控制信息发送给所述外部控制装置；经由所述通信网络链接所述本地通信装置的远程控制中心，用于经由所述通信网络接收所述水泵运行信息，并将远程控制信息经由所述通信网络传送给所述本地通信装置；其中，远程控制中心基于所收到的所述水泵运行信息生成所述远程控制信息，或者根据所接收的用户控制指令生成所述远程控制信息。
外部控制装置和本地通信装置均安置在智能供水水泵侧，本地通信装置可以是无线通信装置，如移动通信终端或者北斗通信机；也可以是有线通信装置，如PC机等。
通信网络可以是无线通信网络，如移动通信网络、无线局域网、或者北斗通信网络；也可以是有线通信网络，如互联网等。
本发明可以由外部控制装置定时采集供水水泵的水泵运行信息，通过本地通信装置、通信网络将其发送给远程控制中心，实现远程监控；也可以由用户通过远程控制中心向外部控制装置发出采集指令，指令外部控制装置进行水泵运行信息的采集。
本发明的远程控制中心具有与水泵侧的本地通信装置进行通信的通信设备、对水泵运行信息进行处理的处理器以及存储水泵运行信息的数据库。
图2显示了本发明的一种智能供水水泵，即一种直管式水泵，其包括壳体1、永磁驱动电机和叶轮。
本发明的智能供水水泵的特点在于还包括：连接进水管2且装有所述永磁驱动电机的壳体进水部；连接出水管3且装有叶轮的壳体出水部；安装在壳体进水部的控制电路8；安装在所述控制电路8面向进水管2一侧的散热盖7，用于利用来自进水管2的进水对集成电路板进行水冷降温；在所述壳体进水部内沿壳体内侧壁轴向分布的水道5，用于将来自进水管2的进水引入到所述壳体出水部，并利用所述进水对电机进行水冷降温；安装在壳体出水部的压力传感器25，用于检测水压并将其传送给所述控制电路8，以便控制电路根据检测到的水压调整所述永磁驱动电机转速；其中，所述叶轮21位于所述出水管3与所述水道5之间。
水泵侧的外部控制装置连接所述智能供水水泵的控制电路，用于从所述智能供水水泵的控制电路读取水泵运行数据，并将远程控制信息发送给所述智能供水水泵的控制电路，由其对水泵电机进行控制。
需要指出的是，本发明的壳体出水部是指壳体1中安装叶轮的部分；本发明的壳体进水部是指壳体1中的其他部分。
如图2和图5所示，本发明的散热盖7是不锈钢底板6面对控制电路8的部分，即散热盖7是不锈钢底板6的中间部分。
如图5所示，散热盖7呈内凹形状，当来自进水管2的一部分水体直接流向散热盖7时，与散热盖7发生碰撞从而回流到水道5，将散热该7上的热量带走。
本发明利用进水对控制电路进行水冷降温，利用泵水或抽水用水道对电机冷水降温，从而解决上述现有技术存在需要利用降温风扇对电路板进行降温以及需要设计专用降温水道对电机降温的技术问题。
如图2和图3所示，压力传感器25安装在壳体出水部上，其传感端伸入到壳体出水部的出水口23，以便对出水口23上的水压进行测量。
此外，本发明通过用在出水口检测到的水压对电机转速进行调整，解决了上述现有技术存在的需要人为对水泵进行操作的技术问题。
本发明的智能供水水泵还包括：设置在所述壳体进水部的机筒4；在机筒4外壁与壳体1内壁之间形成上述水道5。此外，在机筒4内的进水口侧安装控制电路8；在机筒4内的出水口侧安装防砂罩20；在机筒4内的控制电路8与防砂罩20之间安装永磁驱动电机的定子和转子。
如图2和图4所示，定子线圈15与机筒4内壁接触，使得定子线圈15加电所产生的热量经由机筒4传到水道5中，由流经水道的水体带到壳体1外部，从而实现对定子的水冷降温。
如图2所示，永磁驱动电机转轴11穿过防砂罩20延伸到装有叶轮21的壳体出水部，并固定连接叶轮21；如图1所示，叶轮21有多个，这些叶轮在壳体出水部中串行布置，以便增加泵水或抽水的能力，此外，每个叶轮21出水侧的部设有一个导流壳22。另外，在所述壳体出水部的出水口23安装有止退阀24。
为了便于将永磁驱动电机转轴11安装在壳体11内，本发明在永磁驱动电机转子两侧分别安装用于支承永磁驱动电机转轴11的第二轴承16以及安装在轴承座9上的第一轴承。
此外，本发明在第二轴承16远离转子的一侧设有密封件17；在机筒4内安装有用于支撑所述第二轴承16和密封件17的机座18。机座18通过固定销19固定连接机筒4。
此外，本发明的壳体1为直圆筒体，壳体1内壁通过连接件与所述机筒4外壁固定连接。
如图2所示，本发明的外部控制器28通过电缆线27电连接永磁驱动电机，以便从外部控制永磁驱动电机。
下面，结合图2-图5对本发明的智能供水水泵进行更加直观的说明，其中所述的左右均图面的左右为准，壳体1、机筒4、底板6和隔离散热盖7均由不锈钢材质制成。
本发明的智能供水水泵包括不锈钢壳体1，不锈钢壳体1的右端设有进水管2，不锈钢壳体1的左端设有出水管3，不锈钢壳体1的内部右侧设有不锈钢机筒4，不锈钢机筒4和不锈钢壳体1内壁之间形成壳体空腔水道5，不锈钢机筒4的右端设有不锈钢底板6，不锈钢底板6中部设有不锈钢隔离散热盖7，不锈钢隔离散热盖7的左侧设有集成电板8，集成电板8的左侧电性连接有永磁驱动电机，永磁驱动电机的转轴11穿过不锈钢机筒4的左端固定连接有叶轮21，叶轮21的外部设有导流壳22，不锈钢壳体1的内部左端设有出水口23，出水口23的内部设有止退阀24，出水口23的顶部固定连接有压力传感器25，且压力传感器25穿过不锈钢壳体1。
此外，永磁驱动电机包括轴承座9，轴承座9的内部设有弹簧圈10，轴承座9的左侧且转轴11的表面套有转子12，转子12的外部套有磁瓦13，磁瓦13的外部套有固定环14，固定环14的外部套有定子线圈15，转轴11的表面且转子12的左侧设有轴承16，轴承16的左侧设有密封件17，密封件17的周围通过固定销19固定连接有机座18，不锈钢机筒4的左端固定连接有防砂罩20，且转轴11穿过防砂罩20，防砂罩20避免永磁驱动电机内部进入砂粒。
此外，不锈钢壳体1的上端通过电缆线27固定连接有智能控制器28，且智能控制器28与永磁驱动电机电性连接，智能控制器28的表面嵌有液晶控制显示屏29，智能控制器28电性连接有电源输入端30，方便控制供水系统。
此外，不锈钢机筒4和不锈钢底板6之间设有密封圈26，增加密封性。
本发明的智能供水水泵工作原理是：在使用时，永磁驱动电机通电后转子12旋转带动叶轮21旋转，流体经过叶轮21加速后，从进口流进从出口甩出；叶轮21通过螺母固定于转轴11上，定子线圈15压装定位于不锈钢机筒4内；集成控制器采用直联方式固定于底板上，流水经过不锈钢机筒4外壁高速流动，从而实现水冷降温的效果，然后另一端出线连接电源输出端30、外部控制器28，在液晶控制显示屏29上显示实际操作，从而实现数字化、机电一体化的实际运用，这样就可以足不出户控制整个电泵的工作，监控整体运作，大大降低人力，节省中间繁复过程，又延长电泵使用寿命。
如上所述，与上述现有技术相比，本发明的智能供水水泵能够用进水对控制电路进行水冷降温，用泵水或抽水所用水道对电机冷水降温，从而解决了现有技术存在需要利用降温风扇对电路板进行降温以及需要设计专用降温水道对电机降温的技术问题，降低了水泵成本，提高了水泵工作效率。
此外，本发明通过在壳体出水部中串行布置多个叶轮，增加了泵水或抽水的能力；另外，本发明通过外部智能控制器对电机进行控制，可以实现电机的远程控制；
此外，本发明通过将水泵元件安装在直圆筒壳体内，增加了水泵的适用性，即可以随意倾斜电泵的角度，可以根据客户实际需求，安装于室内、室外、管道内和潜入水中。
此外，本发明能够根据出水压力，自行调整电机转速，使出水量不受水源水压的影响。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可远程控制的智能高效通用供水系统，其特征在于，包括：
智能供水水泵，包括：
安装在智能供水水泵壳体进水部的控制电路；
安装在所述控制电路面向进水管一侧的散热盖，用于利用来自进水管的进水对所述控制电路进行水冷降温；
安装在水泵壳体出水部的压力传感器，用于检测水压并将其传送给所述控制电路，使控制电路根据检测到的水压调整永磁驱动电机转速；
电连接所述控制电路的外部控制装置，用于采集所述智能供水水泵的水泵运行信息，并接收远程控制信息，将所接收的远程控制信息发送给所述控制电路，由所述控制电路对水泵电机进行控制；
连接所述外部控制装置和通信网络的本地通信装置，用于将来自外部控制装置的所述水泵运行信息传送到所述通信网络上，并将来自通信网络的远程控制信息发送给所述外部控制装置；
经由所述通信网络链接所述本地通信装置的远程控制中心，用于经由所述通信网络接收所述水泵运行信息，并将远程控制信息经由所述通信网络传送给所述本地通信装置；
其中，远程控制中心基于所收到的所述水泵运行信息生成所述远程控制信息，或者根据所接收的用户控制指令生成所述远程控制信息。
2.根据权利要求1所述的智能高效通用供水系统，其中，还包括连接所述远程控制中心的用户终端，用于生成所述用户控制指令并将所生成的用户控制指令发送给所述远程控制中心。
3.根据权利要求1所述的智能高效通用供水系统，其中，所述智能供水水泵还包括：
安装在壳体内的永磁驱动电机和叶轮；
连接进水管且装有所述永磁驱动电机的壳体进水部；
连接出水管且装有叶轮的壳体出水部；
在所述壳体进水部内沿壳体内侧壁轴向分布的水道，用于将来自进水管的进水引入到所述壳体出水部，并利用所述进水对电机进行水冷降温；
其中，所述叶轮位于所述出水管与所述水道之间。
4.根据权利要求3所述的智能高效通用供水系统，其特征在于所述智能供水水泵还包括：
设置在所述壳体进水部的机筒；
其中，在所述机筒外壁与所述壳体内壁之间形成所述水道。
5.根据权利要求3或4所述的智能高效通用供水系统，其特征在于，所述外部控制装置还从所述智能供水水泵的控制电路读取水泵运行数据。
6.根据权利要求5所述的智能高效通用供水系统，其特征在于，在机筒内的进水口侧安装所述控制电路；在机筒内的出水口侧安装防砂罩；在机筒内的所述控制电路与所述防砂罩之间安装永磁驱动电机的定子和转子。
7.根据权利要求5所述的智能高效通用供水系统，其特征在于，所述永磁驱动电机转轴穿过防砂罩固定连接所述叶轮；
其中，所述叶轮的外部设有导流壳；
其中，所述叶轮具有多个，所述多个叶轮在所述壳体出水部中串行布置。
8.根据权利要求6所述的智能高效通用供水系统，其特征在于，所述永磁驱动电机转子的两侧分别安装用于支承永磁驱动电机转轴的第一轴承和第二轴承。
9.根据权利要求8所述的智能高效通用供水系统，其特征在于，所述第二轴承远离转子的一侧设有密封件；所述机筒内安装有用于支撑所述第二轴承和所述密封件的机座。
10.根据权利要求6所述的智能高效通用供水系统，其特征在于，所述壳体为直圆筒体，所述壳体内壁通过连接件与所述机筒外壁固定连接。
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