CN111997961A - 一种液压站的监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液压站的监控系统。液压站包括液压站本体和马达控制中心，马达控制中心配置成统一管理液压站本体的配电和仪器设备。监控系统包括主站、从站和移动端。主站位于液压站本体处。从站位于马达控制中心处，从站与主站通信连接。移动端与主站通信连接，以实现对液压站进行远程监控和控制。本申请的监控系统实现了对液压站进行远程监控和控制，保证了液压站安全运行，同时还节省了人力。

Description

一种液压站的监控系统

技术领域

本申请涉及工业领域，尤其涉及一种液压站的监控系统。

背景技术

在液压站冲洗(二次冲洗)方面，现如今的一般方法为：利用马达控制中心强制启动现场液压站主泵。这种方法至少需要9人24小时三班轮换监护现场设备和马达控制中心，耗时耗力且运行中无法保证设备的安全可靠性；一旦现场出现故障时，排查故障困难且不能及时处理。

申请内容

本申请提供一种液压站的监控系统，能够对液压站进行远程监控和控制。

第一方面，本申请的实施例提供了一种液压站的监控系统。液压站包括液压站本体和马达控制中心，马达控制中心配置成统一管理液压站本体的配电和仪器设备。监控系统包括主站、从站和移动端。主站位于液压站本体处。从站位于马达控制中心处，从站与主站通信连接。移动端与主站通信连接，以实现对液压站进行远程监控和控制。

在其中一些实施例中，液压站本体包括主油箱，主油箱配置成容纳液压油。主油箱中具有温度计，温度计配置成对主油箱中的液压油的温度进行检测。温度计与主站连接。

在其中一些实施例中，主油箱中具有加热器，加热器配置成对液压油进行加热。加热器与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。

在其中一些实施例中，液压站本体包括热交换器，热交换器位于主油箱的外部，热交换器具有第一流道和第二流道，热交换器配置成第一流道中的流体和第二流道中的流体进行热交换，第一流道经第一热交换管路与主油箱连通形成循环回路，第一热交换管路具有循环泵和第一压力变送器，循环泵配置成输送热交换管路中的液压油，第一压力变送器配置成对循环回路的压力进行检测。循环泵与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。第一压力变送器与主站连接。

在其中一些实施例中，主油箱中具有液位计，液位计配置成对主油箱中的液压油的液位进行检测。液位计与主站连接。

在其中一些实施例中，液压站本体包括阀台，阀台位于主油箱的外部，阀台经输送管路和供应管路与主油箱连通，阀台配置成控制主油箱中的液压油的流向以及向主油箱供应液压油，输送管路具有压力泵和第二压力变送器，压力泵配置成输送主油箱中的液压油，第二压力变送器配置成对输送管路中的压力进行检测。阀台的阀门均分别与主站连接。压力泵与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。第二压力变送器与主站连接。

在其中一些实施例中，输送管路包括第一管路和第二管路，第一管路的数量为至少两个，各第一管路的第一端均分别与主油箱连通，各第一管路的第二端均分别与第二管路连通，第二管路与阀台连通，各第一管路均分别具有压力泵，各压力泵均分别与主站连接，第二管路具有第二压力变送器。

在其中一些实施例中，压力泵的数量为至少两个，各压力泵沿输送管路的长度方向布置，各压力泵均分别与主站连接。

在其中一些实施例中，输送管路具有截止阀，截止阀配置成控制输送管路的通断，截止阀处具有压差检测器，压差检测器配置成对所输送管路中的压差进行检测。截止阀、压差检测器均分别与主站连接。

在其中一些实施例中，液压站包括备用油箱，备用油箱用于容纳液压油，备用油箱经液压油管路与主油箱连通，液压油管路具有加油泵，加油泵配置成输送备用油箱中的液压油。加油泵与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。

根据本申请的实施例提供的一种液压站的监控系统。液压站包括液压站本体和马达控制中心，马达控制中心配置成统一管理液压站本体的配电和仪器设备。监控系统包括主站、从站和移动端。主站位于液压站本体处。从站位于马达控制中心处，从站与主站通信连接。移动端与主站通信连接，以实现对液压站进行远程监控和控制。本申请的监控系统实现了对液压站进行远程监控和控制，保证了液压站安全运行，同时还节省了人力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中监控系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中液压站的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参阅图1，本申请的实施例提供了一种液压站10的监控系统。其中，液压站10包括液压站本体和马达控制中心。液压站本体即本领域常说的现场设备。马达控制中心配置成统一管理液压站本体的配电和仪器设备。

监控系统包括主站、从站和移动端。主站位于液压站本体处。主站主要用于处理信息、发送命令。主站与液压站本体的用于检测液压站的运行状态的传感器、用于控制液压站的管路通断的阀体等装置连接。从站位于马达控制中心处，从站与主站通信连接。从站与马达控制中心连接。从站主要用于传递信息、执行命令。移动端与主站通信连接，以实现对液压站10进行远程监控和控制。移动端可以为手机、计算机、平板电脑等电子设备。通信连接可以为有线连接，也可以为无线连接，无线连接包括但不限于wifi、蓝牙、移动网络。

本申请的监控系统实现了对液压站10进行远程监控和控制，保证了液压站10安全运行，同时还节省了人力。具体地，本申请的监控系统通过设置可实现如下有益效果：

1.现有技术存在现场监控盲点，本申请可实现全方位监控，在安全预警方面有显著作用。

2.本申请实时监控现场数据，避免现有技术的24小时三班制的劳动力消耗。

3.在故障处理方面，本申请能帮助快速排查故障，实现快速恢复运行。

4.本申请的响应速度快，安全可靠性高。

5.本申请可实现PLC程序远程下载与维护，即使工程师在外地也可以实现程序的升级改造，充分体现本申请的便利优势。

本申请的监控系统让液压站10冲洗在安全可靠的情况下进行，可以让现场操作人员和施工管理人员随时观察到现场的情况；当出现故障时根据手机、电脑的监控端应用显示的故障报警及实时数据可以及时的判断故障类型以及故障地点，并可以自动和手动停止液压站10冲洗设备的运行，及时切断故障保证安全。基于物联网设备的应用，在工作现场、施工区域、公司总部都可有效保证监控数据和控制命令的低延迟和实效性，有效扩大了有效监控范围，在保持高效的工作状态下，现场只需2人即可完成工作，也节约了人力物力及时间成本，提高了此类施工的经济效益。

参阅图2，液压站本体包括主油箱100，主油箱100配置成容纳液压油。主油箱100中具有温度计110，温度计110配置成对主油箱100中的液压油的温度进行检测。温度计110与主站连接。

主油箱100中具有加热器120，加热器120配置成对液压油进行加热。加热器120与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。

液压站本体包括热交换器200，热交换器200位于主油箱100的外部，热交换器200具有第一流道和第二流道，热交换器200配置成第一流道中的流体和第二流道中的流体进行热交换，第一流道经第一热交换管路210与主油箱100连通形成循环回路，第一热交换管路210具有循环泵211和第一压力变送器212，循环泵211配置成输送热交换管路中的液压油，第一压力变送器212配置成对循环回路的压力进行检测。循环泵211与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。

第一压力变送器212与主站连接。第二流道的入口与第二热交换管路220连通，第二热交换管路220具有控制阀221，控制阀221与主站连接。循环泵211的数量可以为至少两个，各循环泵211均分别与主站连接。

主油箱100中具有液位计130，液位计130配置成对主油箱100中的液压油的液位进行检测。液位计130与主站连接。

液压站本体包括阀台300，阀台300位于主油箱100的外部，阀台300经输送管路310和供应管路与主油箱100连通，阀台300配置成控制主油箱100中的液压油的流向以及向主油箱100供应液压油，输送管路310具有压力泵311和第二压力变送器312，压力泵311配置成输送主油箱100中的液压油，第二压力变送器312配置成对输送管路310中的压力进行检测。阀台300具有至少两个阀门。阀台300的阀门均分别与主站连接。压力泵311与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。第二压力变送器312与主站连接。

输送管路310包括第一管路和第二管路，第一管路的数量为至少两个，各第一管路的第一端均分别与主油箱100连通，各第一管路的第二端均分别与第二管路连通，第二管路与阀台300连通，各第一管路均分别具有压力泵311，各压力泵311均分别与主站连接，第二管路具有第二压力变送器312。其中，第一管路的端部可以与第二管路的侧部连通。可选地，第一管路的数量为8个，每个第一管路均具有一个压力泵311，其中的四个压力泵311作为常用泵，剩余的四个压力泵311作用备用泵。

压力泵311的数量为至少两个，各压力泵311沿输送管路310的长度方向布置，各压力泵311均分别与主站连接。可选地，压力泵311的数量可以为8个，其中的四个压力泵311作为常用泵，剩余的四个压力泵311作用备用泵。

输送管路310具有截止阀313，截止阀313配置成控制输送管路310的通断，截止阀313处具有压差检测器314，压差检测器314配置成对所输送管路310中的压差进行检测。截止阀313、压差检测器314均分别与主站连接。

液压站10包括备用油箱400，备用油箱400用于容纳液压油，备用油箱400经液压油管路410与主油箱100连通，液压油管路410具有加油泵411，加油泵411配置成输送备用油箱400中的液压油。加油泵411与马达控制中心连接，马达控制中心与从站连接。

本申请的监控系统的工作流程为在液压站10处的主站及马达控制中心处的从站进行数据采集及处理，与移动端的远程控制应用通过网络云端交互，从而实现在远程进行数据的查询、设备操作，使冲洗工作在安全且可靠的情况下进行，当设备故障报警使，能在第一时间得到处理，并便于分析故障原因，节省人工成本，提高工作效率。

本申请的监控系统的实现方法包括如下步骤：

步骤一.搭建主站及从站

将主站设置在液压站10处，从站设置在马达控制中心处。主站可以为PLC主站，从站可以为I/O从站。PLC可以为西门子S7-1200系列PLC。其优势在于CPU集成度高自带通信模块，配置2组DI 16/DQ 16x24VDC数字量输入输出板卡、2组DI 16x24VDC/DQ 16xRelay数字量输入继电器输出板卡以及一组AI 8x13BIT模拟量输入板卡构架成的数据采集及处理系统(DI点共64个，DO点共32个，继电器输出点32个，AI点8个)。监控系统的电源可以为电源AC220V，输出DC24V。

步骤二.通讯测试

通过运营商的技术支持利用云服务器直接与主站和从站通讯，连接配套移动端的远程控制应用，并完成整体通讯测试。

1.主站通过云服务器与从站通讯测试；

2.移动端的远程控制应用通过云服务器与主站网络通讯测试。

步骤三.软件编程

根据现场液压站10的功能以及设备使用情况对软件进行编程修改，并通过仿真验证逻辑功能。

步骤四.信号打点测试

1.将液压站本体的各项输入及输出信号的电缆接进主站的预留端子上，保证功能一一对应。调试完成后，进行信号打点测试。保证现场的状态反馈准确可靠，输出动作到位准确且动作及时。

2.将马达控制中心中涉及到液压站10运行的控制及反馈信号接入从站的预留端子上，保证功能一一对应。调试完成后，进行信号打点测试。保证马达控制中心的状态反馈准确可靠，输出动作到位准确且动作及时。

举例说明:PLC程序的变量表中设定“1号压力泵311故障信号”为“I 0.1”通道，当马达控制中心模拟给出1号压力泵311故障信号，则PLC装置上I 0.1通道指示灯变亮，信号取消时指示灯灭；变量表中监控“I 0.1”的值为“1”，信号取消时为“0”。

详细的输入信号包括：

来自马达控制中心侧的急停信号；1-8号压力泵311运行信号、停止信号、故障信号；9-10号循环泵211运行信号、停止信号、故障信号；加油泵411运行信号、停止信号、故障信号；加热器120运行信号、停止信号、故障信号。

来自液压站10设备的1-8号压力泵311阀门限位、压差堵塞信号；压力泵311出口压力变送器，循环泵211出口压力变送器；压差信号；温度信号；液位信号。

共计DI点58个，AI点5个。

输出信号包括：

去往马达控制中心侧的1-8号压力泵311启动信号；循环泵211启动信号；加热器120启动信号；加油泵411启动信号(根据现场需要可选用继电器输出或DO输出)。

共计输出点12个。

以上信号为通用配置，基本满足各类液压站10控制的需要。根据特殊情况可利用备用点位，依据现场需要做出调整。

步骤五.液压站10保护联锁测试。

如图1液压站10系统示例图所示，按功能测试保护联锁，在无各类报警状态(包含液位、温度以及压力泵311故障的状态信号)，急停复位状态，M9、M10循环泵211正常运行，循环管路压力正常(由P2第一压力变送器212反馈)，此时压力泵311可正常运行。当压力泵311正常工作时压力泵311M1、M2、M3、M4运行，压力泵311M5、M6、M7、M8备用。当系统压力不足时(由P1第二压力变送器312反馈)可启动备用泵运行，并发信报警。当油温(由温度计110反馈)过高时，M9、M10循环泵211自动运行通过热交换器200循环冷却，并发信报警。当液位(由液位计130反馈)低时，M11加油泵411自动运行，并发信报警。

步骤六.移动端监控数据测试。

1.对比实时数据

在移动端的远程控制应用的用户界面上查看现场反馈的信息(温度、液位、压力以及各限位、阀门、堵塞过滤器的状态)，并与现场实际值进行比对。

2.模拟数据变化

在现场模拟温度变化、液位变化，观察移动端的远程控制应用的用户界面上的数据反馈，要求确保数据的准确性，实时性。

步骤七.远程自动控制运行测试。

在移动端的远程控制应用的用户界面上进行运行停止操作，现场观察动作到位情况正常，运行过程中的稳定状态情况，测试安全急停。

1.测试安全急停。在现场无动作时，按下急停，然后按其他控制按键，现场无动作。在现场有动作时，按下急停后现场动作均停止，按其他控制按键均无效。

2.测试动作情况。在移动端用户界面上进行操作，现场观察动作是否准确，动作是否完成，通信信号是否稳定。

3.全自动运行测试。在确保急停功能、各种模拟动作以及界面操作都正常的情况下，进行全自动运行(正常运行模式)。测试过程中关注温度信号，以及压力泵311报警信号，若出现异常，应立即停机检查。

步骤八

1.可在液压站10的主管路的关键位置加设视频监控，以便直观监视运行状况，当出现管路爆裂、泄漏等问题，可第一时间找到故障地点，方便快速处理问题，恢复设备运行。

2.可以进行智慧工地兼容扩展，以得到保卫监控、门禁、展示屏幕、视频会议、日常办公及考勤系统的现代化智慧工地。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压站的监控系统，其特征在于，所述液压站包括液压站本体和马达控制中心，所述马达控制中心配置成统一管理所述液压站本体的配电和仪器设备；所述监控系统包括：

主站，位于所述液压站本体处；

从站，位于所述马达控制中心处，所述从站与所述主站通信连接；

移动端，与所述主站通信连接，以实现对所述液压站进行远程监控和控制。

2.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述液压站本体包括主油箱，所述主油箱配置成容纳液压油；

所述主油箱中具有温度计，所述温度计配置成对所述主油箱中的液压油的温度进行检测；

所述温度计与所述主站连接。

3.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述主油箱中具有加热器，所述加热器配置成对液压油进行加热；

所述加热器与所述马达控制中心连接，所述马达控制中心与所述从站连接。

4.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述液压站本体包括热交换器，所述热交换器位于所述主油箱的外部，所述热交换器具有第一流道和第二流道，所述热交换器配置成所述第一流道中的流体和所述第二流道中的流体进行热交换，所述第一流道经第一热交换管路与所述主油箱连通形成循环回路，所述第一热交换管路具有循环泵和第一压力变送器，所述循环泵配置成输送所述热交换管路中的液压油，所述第一压力变送器配置成对所述循环回路的压力进行检测；

所述循环泵与所述马达控制中心连接，所述马达控制中心与所述从站连接；

所述第一压力变送器与主站连接。

5.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述主油箱中具有液位计，所述液位计配置成对所述主油箱中的液压油的液位进行检测；

所述液位计与所述主站连接。

6.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述液压站本体包括阀台，所述阀台位于所述主油箱的外部，所述阀台经输送管路和供应管路与主油箱连通，所述阀台配置成控制所述主油箱中的液压油的流向以及向所述主油箱供应液压油，所述输送管路具有压力泵和第二压力变送器，所述压力泵配置成输送所述主油箱中的液压油，所述第二压力变送器配置成对所述输送管路中的压力进行检测；

所述阀台的阀门均分别与所述主站连接；

所述压力泵与所述马达控制中心连接，所述马达控制中心与所述从站连接；

所述第二压力变送器与所述主站连接。

7.如权利要求6所述的监控系统，其特征在于，

所述输送管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的数量为至少两个，各所述第一管路的第一端均分别与所述主油箱连通，各所述第一管路的第二端均分别与所述第二管路连通，所述第二管路与所述阀台连通，各所述第一管路均分别具有压力泵，各所述压力泵均分别与所述主站连接，所述第二管路具有第二压力变送器。

8.如权利要求6所述的监控系统，其特征在于，所述压力泵的数量为至少两个，各所述压力泵沿所述输送管路的长度方向布置，各所述压力泵均分别与所述主站连接。

9.如权利要求6所述的监控系统，其特征在于，

所述输送管路具有截止阀，所述截止阀配置成控制所述输送管路的通断，所述截止阀处具有压差检测器，所述压差检测器配置成对所输送管路中的压差进行检测；

所述截止阀、所述压差检测器均分别与所述主站连接。

10.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于，

所述液压站包括备用油箱，所述备用油箱用于容纳液压油，所述备用油箱经液压油管路与所述主油箱连通，所述液压油管路具有加油泵，所述加油泵配置成输送所述备用油箱中的液压油；

所述加油泵与所述马达控制中心连接，所述马达控制中心与所述从站连接。

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