CN111059039A - 一种城市交通排水智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市交通排水智能控制系统，包括水泵智能控制器，控制器连接智能检测液位仪、智能接口以及水泵控制电气箱；水泵控制电气箱连接水泵和浮球液位仪，水泵通过水泵控制电气箱与电源连接，浮球液位仪直接控制水泵启停；水泵智能控制器通过智能检测液位仪输入的信号控制水泵启停，并将信息传输至车站综合控制室。本发明能够避免因浮球液位仪、智能检测液位仪或水泵智能控制器任一部分失灵，造成水泵不启动或者频繁误启动的现象，通过浮球液位仪和智能检测液位仪同步参与控制的方法，水位监控手段更加稳定可靠，能够实现水泵控制的远程数据上传和控制，保证了水泵运行及时可靠，进而保障了行车安全。

Description

一种城市交通排水智能控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种城市交通排水智能控制系统。

背景技术

城市轨道交通目前在国内的发展非常迅速，多数建在城市的地下空间，容易 遭遇水浸风险，进而影响车辆的运行以及导致信号系统失灵。为了防止水灾，需 要在隧道区间最不利点处设置集水井并安装潜水泵进行主动排水，以保障城市轨 道交通运营安全。

目前国内城市轨道交通隧道排水泵控制系统采用现场集水井内加浮球液位 仪，参见附图1，当集水井内水位超过起泵设定限值时，浮球自动启动现场排水 泵。但在实际生产运行中，浮球液位仪起泵达不到智能控制的要求，只有出现问 题时才能知道设备功能是否正常，严重影响工作效率。

由于浮球液位仪起泵控制方式的弊端，进一步的改善了控制方式，采用现场 集水井上表明加超声波液位仪，参见附图2，增加水泵就地控制系统，当水位超 过阈值时，排水泵会启动现场排水泵。但在实际生产运行中，集水井及泵房内环 境比较恶劣，超声波液位仪工作时间长了容易发生由于探头受污染出现误报等异 常现象，失去水位判断的能力，造成水泵不动作和误动现象频繁。另外，由于城 市轨道交通隧道在运营期间人员无法到现场实际查看，排水不畅将会带来极大的 安全隐患。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种稳定、可靠、高效的排水智能控制系统。

技术方案：本发明的城市交通排水智能控制系统，包括水泵智能控制器，所 述水泵智能控制器连接智能检测液位仪、智能接口以及水泵控制电气箱；所述水 泵控制电气箱连接水泵和浮球液位仪，水泵通过水泵控制电气箱与电源连接，浮 球液位仪直接控制水泵启停；所述智能接口通过车站集控处理装置连接车站综合 控制室；所述水泵智能控制器通过智能检测液位仪输入的信号控制水泵启停，并 将信息传输至车站综合控制室；所述浮球液位仪设定的液位阈值大于智能检测液 位仪的液位阈值。

所述水泵智能控制器包括接口模块、用于数据处理的CPU模块以及用于收 集信号的数字量输入模块、模拟量输入模块和数字量输出模块；接口模块连接智 能接口，CPU模块连接数字量输入模块、模拟量输入模块以及数字量输出模块。 所述接口模块通过MODBUS协议与智能接口进行通讯连接。

所述数字量输入模块的输入信号包括：水泵过载报警、水泵漏水报警以及水 泵超温报警信号；所述模拟量输入模块的输入信号由智能检测液位仪输入；所述 数字量输出模块的输出信号为水泵的启停信号。

所述的智能控制系统包括以下四种控制模式：

就地手动操作模式，由操作人员在泵房内现场对水泵进行启停控制；

就地自动操作模式，由智能控制系统对水泵进行启停控制；

远程监控操作模式，车站综合控制室监视水泵和液位仪状态参数，并由运行 人员通过车站综合控制室内设备进行远程启停控制；

紧急操作模式，当由于水泵智能控制器或智能检测液位仪出现故障时，导致 就地手动、就地自动和远程监控操作模式均失效时，由浮球液位仪直接控制水泵 启停。

所述水泵智能控制器连接有声光报警器。

所述数字量输出模块的输出信号包括灯光和警报信号。

所述智能检测液位仪为超声波液位仪。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明能够避免因浮球液位仪起泵无法远程监视，智能检测液位仪或 水泵控制器工作失灵造成水泵拒动或误启动的现象，水位监测和控制手段更加稳 定可靠；

(2)本发明能够实现水泵控制的远程可视化管理，通过液位状态的数据上 传，可判断水泵运行状态，及时发现故障状态，为维护人员提供准确的维护数据， 运行人员可以在设备监控系统平台直接对水泵进行启停操作，当水泵本地自动模 式失效时，运行人员无需再赶往现场进行操作，为排水抢险争取时间。

附图说明

图1为传统轨道交通隧道排水泵控制系统；

图2为传统轨道交通隧道排水泵控制系统；

图3为本发明结构示意图；

图4为本发明控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图3所示，本发明包括的水泵1和浮球液位仪3、智能检测液位仪5、水 泵控制电气箱2、水泵智能控制器4、智能接口7、车站集控处理装置8和车站 综合控制室9。水泵智能控制器4连接智能检测液位仪5、智能接口7、声光报 警器6以及水泵控制电气箱2。水泵控制电气箱2连接水泵1和浮球液位仪3， 水泵1通过水泵控制电气箱2和线路与电源连接，浮球液位仪3直接控制水泵1 启停。智能接口7通过车站集控处理装置8连接车站综合控制室9。

浮球液位仪3与水泵1置于集水井内部，智能检测液位仪5设于集水井上表 面。浮球液位仪3设有两个，包括第一浮球液位仪31和第二浮球液位仪32。水 泵1也设有两个，包括第一水泵11和第二水泵12。

智能检测液位仪5采集水位模拟量信息信号，上传至水泵智能控制器4，通 过控制器的数据转换和逻辑判断，控制水泵1启停，水泵智能控制器4将采集的 数据通过泵房内的智能接口7，连接到车站综合控制室9内的车站集控处理装置 8，将信息数据传输至车站综合控制室9。智能检测液位仪5内部预先设定液位 阈值，实时监测水位大小。智能检测液位仪可以为超声波液位仪。

浮球液位仪3直接接入水泵电气控制箱2的控制节点，浮球液位仪3通过线 路与水泵电气控制箱2连接电源，浮球液位仪3内部设定有液位阈值，检测液位 大小。浮球液位仪3设定的液位阈值大于智能检测液位仪5设定的阈值，进而实 现正常工况时由智能检测液位仪5控制水泵1启停，一旦智能检测液位仪5或水 泵1智能控制器出现故障时，由浮球液位仪通过水泵控制电气箱直接启动水泵排 水。双液位仪共同作用的方法保证该智能控制系统的监控更加稳定可靠，浮球液 位仪直接控制水泵启停，避免了控制器和智能液位仪失灵等问题。

放置于泵房控制柜内的水泵智能控制器4包括接口模块13、用于数据处理 的CPU模块10以及用于收集信号的数字量输入模块15、模拟量输入模块14和 数字量输出模块16，如图4所示。。接口模块13连接智能接口7，CPU模块10 连接数字量输入模块15、模拟量输入模块14以及数字量输出模块16。数字量输 入模块15的输入信号包括：水泵过载报警、水泵漏水报警以及水泵超温报警信 号。模拟量输入模块14的输入信号由智能检测液位仪输入。数字量输出模块16 的输出信号为水泵的启停信号。数字量输出模块的输出信号包括灯光和警报信 号。

水泵智能控制器4包括还包括一触摸显示屏，能够方便工作人员实地操作。 水泵智能控制器4的输出部分直接接入水泵电气控制箱2的控制节点。智能接口 7通过MODBUS协议与接口模块13进行通讯连接。水泵智能控制器4将接受到 的水泵信息、液位仪的监测信息以及液位仪的启停的状态传送至车站综合控制室 9，并接受车站综合控制室9的操作指令，实现车站综合控制室远程监控水泵状 态的目标。

水泵智能控制器4还连接泵房内的声光报警器6，在发生故障或超高水位时， 根据水泵智能控制器4的指令发出报警，提醒工作人员，并将警报信号传输至车 站综合控制室9。

本发明的智能控制系统包括以下四种控制模式：

就地手动操作模式，由操作人员在泵房内现场对水泵1进行启停控制；

就地自动操作模式，由智能控制系统对水泵1进行启停控制；

远程监控操作模式，车站综合控制室监视水泵1和液位仪状态参数，并由运 行人员通过车站综合控制室9内设备进行远程启停控制；

紧急操作模式，当由于水泵智能控制器4或智能检测液位仪5出现故障时， 导致就地手动、就地自动和远程监控操作模式均失效时，由浮球液位仪直接控制 水泵启停。

Claims (7)

1.一种城市交通排水智能控制系统，其特征在于，包括水泵智能控制器(4)，所述水泵智能控制器(4)连接智能检测液位仪(5)、智能接口(7)以及水泵控制电气箱(2)；所述水泵控制电气箱(2)连接水泵(1)和浮球液位仪(3)，水泵(1)通过水泵控制电气箱(2)与电源连接，浮球液位仪(3)直接控制水泵(1)启停；所述智能接口(7)通过车站集控处理装置(8)连接车站综合控制室(9)；所述水泵智能控制器(4)通过智能检测液位仪(5)输入的信号控制水泵(1)启停，并将信息传输至车站综合控制室(9)；所述浮球液位仪(3)设定的液位阈值大于智能检测液位仪(5)的液位阈值；所述水泵智能控制器(4)包括接口模块(13)、用于数据处理的CPU模块(10)以及用于收集信号的数字量输入模块(15)、模拟量输入模块(14)和数字量输出模块(16)；接口模块(13)连接智能接口(7)，CPU模块(10)连接数字量输入模块(15)、模拟量输入模块(14)以及数字量输出模块(16)。

2.根据权利要求1所述的城市交通排水智能控制系统，其特征在于，所述接口模块通过MODBUS协议与智能接口(7)进行通讯。

3.根据权利要求1所述的城市交通排水智能控制系统，其特征在于，所述数字量输入模块(15)的输入信号包括：水泵过载报警、水泵漏水报警以及水泵超温报警信号；所述模拟量输入模块(14)的输入信号由智能检测液位仪输入；所述数字量输出模块(16)的输出信号为水泵的启停信号。

4.根据权利要求1所述的城市交通排水智能控制系统，其特征在于，所述的智能控制系统包括以下四种控制模式：

就地手动操作模式，由操作人员在泵房内现场对水泵(1)进行启停控制；

就地自动操作模式，由智能控制系统对水泵(1)进行启停控制；

远程监控操作模式，车站综合控制室监视水泵(1)和液位仪状态参数，并由运行人员通过车站综合控制室(9)内设备进行远程启停控制；

紧急操作模式，当由于水泵智能控制器(4)或智能检测液位仪(5)出现故障时，导致就地手动、就地自动和远程监控操作模式均失效时，由浮球液位仪直接控制水泵启停。

5.根据权利要求1所述的城市交通排水智能控制系统，其特征在于，所述水泵智能控制器(4)连接有声光报警器(6)。

6.根据权利要求1或6所述的城市交通排水智能控制系统，其特征在于，所述数字量输出模块(16)的输出信号包括灯光和警报信号。

7.根据权利要求1所述的城市交通排水智能控制系统，其特征在于，所述智能检测液位仪(5)为超声波液位仪。

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