CN112502952A - 一种用于水泵远程精准控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种用于水泵远程精准控制系统，包括水泵、PLC连接传感器、控制面板、远程控制服务器和安装在水泵出水端、进水端、内部的压力传感器，所述压力传感器和水泵均与PLC连接传感器电性连接，所述PLC连接传感器通过互联网与远程控制服务器通讯，所述控制面板与PLC连接传感器固定安装，所述控制面板表面的顶端为显示屏：本发明通过水流开关和自检操作时压力传感器的状态双重检测水泵的水流出口的状态以控制水泵关闭，避免了水流开关产生故障时水泵无法停机的缺陷，而且在水泵的进水端和出水端单独设置相应的压力传感器，在进水端和出水端管道出现问题时能够立即掌握，并发出警报，避免造成更大的损失。

Description

一种用于水泵远程精准控制系统
技术领域
本发明涉及水泵控制系统领域，具体是涉及一种用于水泵远程精准控制系统。
背景技术
传统的水泵远程精准控制系统，当压力传感器检测到水泵内的水压减小至一定值时，开启水泵，此时水泵系统中的水流开关处于闭合状态，当一定时间后，水流开关的状态为打开状态时表示水泵系统的水流出口为关闭状态，关闭水泵。
目前的水泵远程精准控制系统虽然存在操作简单等优点，但是当水流开关出现故障时，即使水泵系统的水流出口被关闭，水流开关仍然为开启状态，导致水泵无法停机，而且水泵的进水端和出水端出现问题时，系统难以立刻掌握，容易导致水泵系统损坏。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种用于水泵远程精准控制系统，通过多个电子元件的协调配合，解决当水流开关出现故障时，即使水泵系统的水流出口被关闭，水流开关仍然为开启状态，导致水泵无法停机，而且水泵的进水端和出水端出现问题时，系统难以立刻掌握，容易导致水泵系统损坏的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于水泵远程精准控制系统，包括水泵、PLC连接传感器、控制面板、远程控制服务器和安装在水泵出水端、进水端、内部的压力传感器，所述压力传感器和水泵均与PLC连接传感器电性连接，所述PLC连接传感器通过互联网与远程控制服务器通讯，所述控制面板与PLC连接传感器固定安装，所述控制面板表面的顶端为显示屏，所述控制面板表面的左侧设置喇叭，所述控制面板的表面并位于喇叭的右侧设置警示灯，所述控制面板的表面设置按钮，具体包括以下步骤：
步骤一：获取压力值：先对水泵进行初始化设定，通过水泵内部的压力传感器获取水泵内部的压力值，通过获取的压力值判断水泵内部的压力是否低于预设的启动压力；
步骤二：判定是否损坏：如果判断结果为低于预设的启动压力，启动水泵，水泵以默认工作转速运转，使用计时器开始计时，判断水流开关是否损坏，当判断结果为水流开关没有损坏时，通过PLC连接传感器对水泵进行恒压调速，将水泵内部的水压维持在设定的工作压力范围内；
步骤三：关闭报警：判断水流开关的状态是否为闭合状态，当判断结果为水流开关闭合时，计时器的计时大于预设的第一自检周期，然后进行自检，水泵内部的压力传感器检测到的压力在自检后没有下降至小于预设的自检压力，关闭水泵并启动报警程序；
步骤四：获取数值：PLC连接传感器实时对安装在水泵出水端、进水端、内部的压力传感器进行监测，实时获取各自的数值；
步骤五：进水端警报：当进水端管道的压力值突然骤降，PLC连接传感器启动相应的报警程序，如果接下来其他两个传感器也出现较大的压力变化，那么是进水端管道出现堵塞等情况，PLC连接传感器将警报转化为堵塞警报，并关闭水泵；
步骤六：出水端警报：PLC连接传感器监测到出水端管道压力值突然出现剧烈变化时，当压力是突然大范围增加时，则管道出现堵塞或阀门处于关闭状态，PLC连接传感器启动报警程序并关闭水泵，当压力值是突然大范围下降时，则管道出现破损，PLC连接传感器启动报警程序并关闭水泵。
进一步的，所述在步骤一中，如果没有低于预设的启动压力，则关闭水泵。
进一步的，所述在步骤二中，判断水流开关损坏时，关闭水泵并发出警报。
进一步的，所述在步骤二中，对水泵进行恒压调速的具体方法为：通过水泵内部的压力传感器检测水泵的水压，当压力传感器检测到的水压大于预设的工作压力时，降低水泵的转速直至压力传感器检测到的水压和工作压力相等，然后将水泵的转速调回至工作转速，当压力传感器检测到的水压小于预设的工作压力时，增加水泵的转速直至压力传感器检测到的水压和工作压力相等，最后将水泵的转速调回至工作转速。
进一步的，所述在步骤三中，当判断水流开关的状态为否时，关闭水泵。
进一步的，所述在步骤三中，启动报警程序包括以下步骤：第一、开启水流开关故障指示灯，第二、开启水流开关故障报警器，第三、向设备维护人员发送故障提醒信息。
进一步的，所述在步骤四中，水泵出水端、进水端、内部的压力传感器获取的数值应该始终处于相对平稳的状态，当某一项数值在短时间发生大范围的变化，往往意味着该处出现问题。
进一步的，所述在步骤五中，警报分为压力骤降警报，以及堵塞警报。
进一步的，所述在步骤六中，压力骤增时，意味着出水管道不通畅，水不能及时排出，长时间保持不通畅容易胀破管道。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过水流开关和自检操作时压力传感器的状态双重检测水泵的水流出口的状态以控制水泵关闭，避免了水流开关产生故障时水泵无法停机的缺陷，而且在水泵的进水端和出水端单独设置相应的压力传感器，在进水端和出水端管道出现问题时能够立即掌握，并发出警报，避免造成更大的损失。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明专利的系统图。
图2为本发明专利的水流开关监测流程图。
图3为本发明专利的管道监测流程图。
图4为本发明专利的结构示意图。
图中：1、控制面板；2、显示屏；3、喇叭；4、警示灯；5、按钮；6、水泵；7、PLC连接传感器；8、压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例一；
参见图1-4所示，一种用于水泵远程精准控制系统，包括水泵6、PLC连接传感器7、控制面板1、远程控制服务器和安装在水泵6出水端、进水端、内部的压力传感器8，压力传感器8和水泵6均与PLC连接传感器7电性连接，PLC连接传感器7通过互联网与远程控制服务器通讯，控制面板1与PLC连接传感器7固定安装，控制面板1表面的顶端设置有显示屏2，控制面板1表面的左侧设置有喇叭3，控制面板1的表面并位于喇叭3的右侧设置有警示灯4，控制面板1的表面设置有按钮5。
实施例二；
一种用于水泵远程精准控制方法，包括以下步骤：
步骤一：获取压力值：先对水泵6进行初始化设定，通过水泵6内部的压力传感器8获取水泵6内部的压力值，将压力值上传至云端平台，云端平台对获取的压力值与云端平台预留的压力值进行比较，判断水泵6内部的压力是否低于预设的启动压力，并通过云端平台的聚类算法模型进行监测，聚类算法模型建立的步骤包括：
步骤1：工况识别与模型选取：对水泵远程精准控制系统进行基本的功能需求分析，识别系统常见故障模式，基于系统现有的状态监测数据，考虑系统运行工况及外在环境的变化，预想可能的建模需求；步骤2：数据处理与特征提取：采集系统运行时的历史数据，考虑环境以及系统运行工况的变化，一般建议最少包含一年内的历史数据，对数据进行预处理，去除异常工况数据，对数据进行合理性分析，利用系统正常运行工况的特征参数进行特征提取；步骤3：关联性分析及模型建立：对数据进行关联性分析，两两比较模型内各数据之间的关联性，对数据进行合理的取舍，提升各数据之间的关联性，由于各数据的量纲不同，且不同数据的绝对值相差很大，为能把各数据放在一起比较，可对各数据进行归一化处理各数据的关联性程度，很大程度上影响模型的有效性，因此对于明显没有关联性的数据，不参与最后模型的建立，如在某工况下，数据的变化可能明显偏离模型的标准，需要设置过滤器，此工况下，退出模型的运行；步骤4：参数设置及仿真试验：模型包含两种类型的参数设置，一类是监测基本参数，如数据的变化率，数据的容错占比，模型的运行周期等；另一类是监测预警参数，如模型整体偏差率，各变量的绝对偏差、相对偏差，各变量的上下限值等，参数设置后对模型进行仿真试验，验证模型是否满足预期要求，如参数设置不合理，对参数进行优化设置；如模型内缺乏相应的正常数据，对模型进行重训；利用仿真结果持续优化模型设置；步骤5：模型发布及持续优化：确认系统的实时在线数据正常后，即可发布模型进行状态监测，在监测过程中，有可能出现新的情况或设备进行过维修，如果系统数据是正常或可接受的，由于模型里面没有包含相应的历史数据，必要时需对模型进行重训，减少模型的误报率，提高准确性；
步骤二：判定是否损坏：如果判断结果为低于预设的启动压力，启动水泵6，水泵6以默认工作转速运转，使用计时器开始计时，判断水流开关是否损坏，当判断结果为水流开关没有损坏时，通过PLC连接传感器7对水泵6进行恒压调速，将水泵6内部的水压维持在设定的工作压力范围内；
步骤三：关闭报警：判断水流开关的状态是否为闭合状态，当判断结果为水流开关闭合时，计时器的计时大于预设的第一自检周期，然后进行自检，水泵6内部的压力传感器8检测到的压力在自检后没有下降至小于预设的自检压力，关闭水泵6并启动报警程序；
步骤四：获取数值：PLC连接传感器7实时对安装在水泵6出水端、进水端、内部的压力传感器8进行监测，实时获取各自的数值；
步骤五：进水端警报：当进水端管道的压力值突然骤降，PLC连接传感器7启动相应的报警程序，如果接下来其他两个传感器也出现较大的压力变化，那么是进水端管道出现堵塞等情况，PLC连接传感器7将警报转化为堵塞警报，并关闭水泵6；
步骤六：出水端警报：PLC连接传感器7监测到出水端管道压力值突然出现剧烈变化时，当压力是突然大范围增加时，则管道出现堵塞或阀门处于关闭状态，PLC连接传感器7启动报警程序并关闭水泵6，当压力值是突然大范围下降时，则管道出现破损，PLC连接传感器7启动报警程序并关闭水泵6。
进一步的，在步骤一中，如果没有低于预设的启动压力，则关闭水泵6。
进一步的，在步骤二中，判断水流开关损坏时，关闭水泵6并发出警报。
进一步的，在步骤二中，对水泵6进行恒压调速的具体方法为：云端平台通过水泵6内部的压力传感器8检测水泵6的水压，当压力传感器8检测到的水压大于预设的工作压力时，云端平台利用PLC连接传感器7控制降低水泵6的转速直至压力传感器8检测到的水压和工作压力相等，然后云端平台利用PLC连接传感器7将水泵6的转速调回至工作转速，当压力传感器8检测到的水压小于预设的工作压力时，增加水泵6的转速直至压力传感器8检测到的水压和工作压力相等，最后将水泵6的转速调回至工作转速。
进一步的，在步骤三中，当判断水流开关的状态为否时，关闭水泵6。
进一步的，在步骤三中，启动报警程序包括以下步骤：第一、开启水流开关故障指示灯，第二、开启水流开关故障报警器，第三、向设备维护人员发送故障提醒信息。
进一步的，在步骤四中，水泵6出水端、进水端、内部的压力传感器8获取的数值应该始终处于相对平稳的状态，当某一项数值在短时间发生大范围的变化，往往意味着该处出现问题。
进一步的，在步骤五中，警报分为压力骤降警报，以及堵塞警报。
进一步的，在步骤六中，压力骤增时，意味着出水管道不通畅，水不能及时排出，长时间保持不通畅容易胀破管道。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于水泵远程精准控制系统，包括水泵(6)、PLC连接传感器(7)、控制面板(1)、远程控制服务器和安装在水泵(6)出水端、进水端、内部的压力传感器(8)，其特征在于：所述压力传感器(8)和水泵(6)均与PLC连接传感器(7)电性连接，所述PLC连接传感器(7)通过互联网与远程控制服务器通讯，所述控制面板(1)与PLC连接传感器(7)固定安装，所述控制面板(1)表面的顶端为显示屏(2)，所述控制面板(1)表面的左侧设置喇叭(3)，所述控制面板(1)的表面并位于喇叭(3)的右侧设置警示灯(4)，所述控制面板(1)的表面设置按钮(5)，具体包括以下步骤：
步骤一：获取压力值：先对水泵(6)进行初始化设定，通过水泵(6)内部的压力传感器(8)获取水泵(6)内部的压力值，通过获取的压力值判断水泵(6)内部的压力是否低于预设的启动压力；
步骤二：判定是否损坏：如果判断结果为低于预设的启动压力，启动水泵(6)，水泵(6)以默认工作转速运转，使用计时器开始计时，判断水流开关是否损坏，当判断结果为水流开关没有损坏时，通过PLC连接传感器(7)对水泵(6)进行恒压调速，将水泵(6)内部的水压维持在设定的工作压力范围内；
步骤三：关闭报警：判断水流开关的状态是否为闭合状态，当判断结果为水流开关闭合时，计时器的计时大于预设的第一自检周期，然后进行自检，水泵(6)内部的压力传感器(8)检测到的压力在自检后没有下降至小于预设的自检压力，关闭水泵(6)并启动报警程序；
步骤四：获取数值：PLC连接传感器(7)实时对安装在水泵(6)出水端、进水端、内部的压力传感器(8)进行监测，实时获取各自的数值；
步骤五：进水端警报：当进水端管道的压力值突然骤降，PLC连接传感器(7)启动相应的报警程序，如果接下来其他两个传感器也出现较大的压力变化，那么是进水端管道出现堵塞等情况，PLC连接传感器(7)将警报转化为堵塞警报，并关闭水泵(6)；
步骤六：出水端警报：PLC连接传感器(7)监测到出水端管道压力值突然出现剧烈变化时，当压力是突然大范围增加时，则管道出现堵塞或阀门处于关闭状态，PLC连接传感器(7)启动报警程序并关闭水泵(6)，当压力值是突然大范围下降时，则管道出现破损，PLC连接传感器(7)启动报警程序并关闭水泵(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤一中，如果没有低于预设的启动压力，则关闭水泵(6)。
3.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤二中，判断水流开关损坏时，关闭水泵(6)并发出警报。
4.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤二中，对水泵(6)进行恒压调速的具体方法为：通过水泵(6)内部的压力传感器(8)检测水泵(6)的水压，当压力传感器(8)检测到的水压大于预设的工作压力时，降低水泵(6)的转速直至压力传感器(8)检测到的水压和工作压力相等，然后将水泵(6)的转速调回至工作转速，当压力传感器(8)检测到的水压小于预设的工作压力时，增加水泵(6)的转速直至压力传感器(8)检测到的水压和工作压力相等，最后将水泵(6)的转速调回至工作转速。
5.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤三中，当判断水流开关的状态为否时，关闭水泵(6)。
6.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤三中，启动报警程序包括以下步骤：第一、开启水流开关故障指示灯，第二、开启水流开关故障报警器，第三、向设备维护人员发送故障提醒信息。
7.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤四中，水泵(6)出水端、进水端、内部的压力传感器(8)获取的数值应该始终处于相对平稳的状态，当某一项数值在短时间发生大范围的变化，往往意味着该处出现问题。
8.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤五中，警报分为压力骤降警报，以及堵塞警报。
9.根据权利要求1所述的一种用于水泵远程精准控制系统，其特征在于：所述在步骤六中，压力骤增时，意味着出水管道不通畅，水不能及时排出，长时间保持不通畅容易胀破管道。
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