CN112797527A - 一种空调水循环智能化机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调水循环智能化机组，包括机组框架、防潮隔音板、空调水泵组、智能控制平台及相关配件；所述防潮隔音板安装在所述机组框架上，所述空调水泵组和智能控制平台及相关配件安装在所述机组框架内；所述智能控制平台及相关配件包括控制柜、以及通过导线与所述控制柜中的控制单元分别连接的水温传感器、水压传感器、环境温湿度传感器、电机振动传感器、电缆温度传感器、渗水探测器、水质检测器、声光报警器、排风机，所述控制柜与所述空调水泵相连，所述控制柜与中控室通讯连接，本发明通过智能控制平台实现强电、群控系统集成进机组，整体装配程度更高，不需要另外进行强弱电施工。
Description
技术领域
本发明涉及检测控制技术领域，尤其涉及一种空调水循环智能化机组。
背景技术
传统的水泵与控制系统布置比较分散，占地面积大。现有的装配式技术将水泵集成为泵组模块只是将水泵及阀部件集成，现场安装好泵组后还需要进行相应的强弱电系统施工，整体装配程度不够高，施工过程不够快速，成品效果可进一步优化，运维还停留在传统施工阶段；而且现有的传感器较为简单，无法全面检测水泵工作状态，从而控制效果有待改善。
发明内容
（一）要解决的技术问题
基于上述问题，本发明提供一种空调水循环智能化机组，解决泵组安装好后还需要强弱电系统施工且控制效果有待改善的问题。
（二）技术方案
基于上述的技术问题，本发明提供一种空调水循环智能化机组，包括机组框架、防潮隔音板、空调水泵组、智能控制平台及相关配件；所述防潮隔音板安装在所述机组框架上，所述空调水泵组和智能控制平台及相关配件安装在所述机组框架内；
所述智能控制平台及相关配件包括控制柜、以及通过导线与所述控制柜中的控制单元分别连接的水温传感器、水压传感器、环境温湿度传感器、电机振动传感器、电缆温度传感器、渗水探测器、水质检测器、声光报警器、排风机，所述控制柜与所述空调水泵相连，所述控制柜与中控室通讯连接。
所述空调水泵组包括空调水泵、至少两个进水管支管、至少两个出水管支管，水泵电机控制的空调水泵位于对应的进水管支管和出水管支管之间；所述空调水泵为冷冻水泵或冷却水泵；
用于检测各出水管支管内水温变化情况的所述水温传感器设置在每个空调水泵的出水管上；用于检测各出水管支管与进水管支管内的水压变化情况的所述水压传感器设置在每个空调水泵的出水管支管与进水管支管上；用于检测分析空调水循环系统内水的固形物含量、硬度和PH值指标的所述水质检测器设置在每个空调水泵的出水管上；用于检测机组内部环境温湿度情况的所述环境温湿度传感器设置在所述防潮隔音板内侧；用于检测水泵电机振动频率是否正常的所述电机振动传感器设置在每个水泵电机的外壳上；用于检测水泵电机运行温度是否正常的所述电缆温度传感器设置在每个水泵电机上；用于检测机组内部是否有渗水情况发生的所述渗水探测器设置在机组框架底部内围一周；所述声光报警器、排风机均设置在机组顶部。
进一步的，所述空调水泵组还包括主进水管、主出水管，所述主进水管和主出水管通过所述防潮隔音板上的开孔对外连接，所述主进水管连接各进水管支管，主出水管连接各出水管支管。
进一步的，所述智能控制平台及相关配件还包括与所述控制单元连接的高清摄像机，所述高清摄像机位于机组顶部，用于监控机组内部整体情况。
进一步的，所述智能控制平台及相关配件还包括与所述控制单元连接的人机交互界面，所述人机交互界面设在所述控制柜的门上部。
进一步的，所述智能控制平台及相关配件还包括桥架，所述导线通过桥架敷设。
本发明也公开了一种空调水循环智能化机组的控制方法，包括：
若所述水温传感器检测到的水温高于或低于正常水温，则改变空调水泵的频率；若持续检测到的水温高于或低于正常水温，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述水压传感器检测到的水压低于正常工作压力，则提高空调水泵频率，反之则降低空调水泵的频率；若持续检测到的水压高于正常工作压力，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述水质检测器检测到水质超标，则将数据实时传输至中控室，由中控室控制机组外的水处理器工作；若持续检测到的水质超标，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述电机振动传感器检测到的电机振动波形异常，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述电缆温度传感器检测到的电缆温度异常，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；若持续检测到电缆温度异常，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述环境温湿度传感器检测到的环境温度高于正常环境温度，则控制开启排风机，反之则不开启排风机；若持续检测到环境温度高于正常环境温度，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述环境温湿度传感器检测到的环境湿度高于正常环境湿度，则控制开启排风机，反之则不开启排风机；若持续检测到环境湿度高于正常环境湿度，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
若所述渗水探测器检测到渗水，则立即启动排风机；若持续检测到渗水超过限定时间，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号。
（三）有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
（1）本发明通过智能控制平台实现强电、群控系统集成进机组，安装有各个传感器的机组有效地利用了设备空间，且互不干扰各自的工作，整体装配程度更高，不需要另外进行强弱电施工，实现了水泵振动、水泵渗水、水泵运行环境温湿度、水温、水压、水质、电缆温度、故障报警等检测功能，360°无死角监控功能，能实现恒温、恒湿、远程控制、水质在线分析、水泵自动调频节能降耗等控制功能；
（2）本发明采用整体封闭、设备减振以及吸音板的综合降噪，实现了空间利用的最大化，可减小机房占地面积，提高了空调系统的智能化程度，改变了传统空调水系统动力设备现场安装焊接、配管配电的工艺；
（3）本发明既具备传统手动控制功能，又具备在线监视、数据分析、一键启停、手自动切换功能，且将强电、群控系统的集成，达到了便于检测及运营维护的作用，智能化程度高。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施例空调水循环智能化机组的三维整体示意图；
图2为本发明实施例空调水循环智能化机组的三维分解图；
图3为本发明实施例空调水循环智能化机组的空调水泵组的放大图；
图4为本发明实施例空调水循环智能化机组的强电供电图；
图5为本发明实施例空调水循环智能化机组的强电控制图；
图6为本发明实施例空调水循环智能化机组的PLC控制器及视频监控模块接线图；
图7为本发明实施例空调水循环智能化机组的模拟输入模块接线图一；
图8为本发明实施例空调水循环智能化机组的模拟输入模块接线图二；
图9为本发明实施例空调水循环智能化机组的温度采集模块接线图；
图中：1：机组框架；2：防潮隔音板；3：空调水泵组；4：智能控制平台及相关配件；41：PLC控制柜；42：桥架；43：水温传感器；44：水压传感器；45：环境温湿度传感器；46：电机振动传感器；47：电缆温度传感器；48：渗水探测器；49：声光报警器；410：高清摄像机；411：排风机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例公开了一种空调水循环智能化机组，如图1、图2和图3所示，包括机组框架1、防潮隔音板2、空调水泵组3、智能控制平台及相关配件4，所述智能控制平台及相关配件4包括PLC控制柜41、桥架42、水温传感器43、水压传感器44、环境温湿度传感器45、电机振动传感器46、电缆温度传感器47、渗水探测器48、水质检测器、声光报警器49、高清摄像机410、排风机411。
所述机组框架1包括框架主体和与所述框架主体相连的钢板底座，所述框架主体整体为立方体框架结构，包括工字钢、钢板、可调式伸缩吊耳，所述框架主体的底部相对的两侧具有凹陷而成的吊件收容腔，所述吊件收容腔内安装有伸缩式吊耳，所述伸缩式吊耳为可调式，设置在型钢骨架底部四周，充分考虑泵组模块承重、吊装时模块不偏移等因素进行制作；
所述防潮隔音板2与所述框架主体的各个面可拆卸相连，包括铝合金骨架、防潮隔音板和活动卡扣，所述铝合金骨架与机组框架刚性连接，活动卡扣固定在铝合金骨架上，活动卡扣用于固定防潮隔音板，当防潮隔音板需要拆下时，将卡扣旋转90°即可，所述防潮隔音板2采用铝合金墙板内加消声橡塑棉的方法进行制作，对框架进行全封闭处理，既便于维护又实现隔音降噪功能；
所述空调水泵组3为通过开发REVIT配套软件，将三维模型中泵组模块构件的三维数据，直接导入相贯线切割机进行钢管下料，而后通过焊接机器人进行钢管构件自动焊接，焊接完成的装配式模块构件，包括空调水泵、主进水管、主出水管、至少两个进水管支管、至少两个出水管支管、以及水管构件和阀部件，所述主进水管和主出水管通过所述防潮隔音板2上的开孔对外连接，所述主进水管连接各进水管支管，主出水管连接各出水管支管，水泵电机控制的空调水泵位于对应的进水管支管和出水管支管之间；所述空调水泵为冷冻水泵或冷却水泵，根据需要设置包含冷冻水泵的智能化机组或冷却水泵的智能化机组；
所述PLC控制柜41将弱电系统、强电系统进行集成，固定在机组框架钢板上，包括内部的PLC控制器及其扩展模块、电源模块以及设在PLC控制柜41门上部的人机交互界面；PLC控制器为可编程逻辑控制器，所述电源模块为所述空调水泵和PLC控制器及其扩展模块供电；所述PLC控制器与所述人机交互界面相连，与中控室无线通信连接，可在线及远程查看BIM模型；所述PLC控制器也于柜外经桥架42内敷设的导线与所述水温传感器43、水压传感器44、环境温湿度传感器45、电机振动传感器46、电缆温度传感器47、渗水探测器48、水质检测器、声光报警器49、高清摄像机410、排风机411以及所述水泵电机分别相连；水温传感器43设置在每个空调水泵的出水管支管上，检测各出水管支管内水温变化情况，并将数字信号传输至PLC控制柜；水压传感器44设置在每个水泵的出水管支管与进水管支管上，检测各出水管支管与进水管支管内的水压变化情况，并将数字信号传输至PLC控制柜；水质检测器设置在每个空调水泵的出水管上，用于检测分析空调水循环系统内水的固形物含量、硬度和PH值指标，并将数字信号传输至PLC控制柜，以便控制机组外的水处理器进行水质处理；环境温湿度传感器45设置在所述防潮隔音板内侧，检测机组内部环境温湿度情况，并将数字信号传输至PLC控制柜；电机振动传感器46设置在每个水泵电机的外壳上，检测水泵电机振动是否正常，并将数字信号传输至PLC控制柜；电缆温度传感器47设置在每个水泵电机上，检测水泵电机运行温度是否正常，并将数字信号传输至PLC控制柜；渗水探测器48设置在机组框架底部内围一周，检测机组内部是否有渗水情况发生，如检测到渗水立即传输信号至PLC控制柜；声光报警器49设置在机组顶部，接收PLC控制柜指令，在机组运行异常时发出声光报警；高清摄像机410设置在机组内部顶部，监控机组内部整体情况，监控画面可实时显示在所述人机交互界面上；所述排风机411设置在机组内部顶部，接收PLC控制柜指令；所述水泵电机接收PLC控制柜指令。在所述机组框架上、所述防潮隔音板内、所述空调水泵组设置各类传感器或探测器，机组内部设置的高清摄像头，画面可通过PLC控制柜对接中控室。
水温传感器检测空调系统的水温，检测的数据经PLC柜识别后，做出判断是否调节水泵频率：若检测到空调系统的水温高于或低于正常水温，则调整空调水泵的频率；若持续检测到的水温高于或低于正常水温，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
水压传感器检测空调系统的水压，检测的数据经PLC柜识别后，做出判断是否调节水泵频率：若检测到空调系统的水压低于正常工作压力，则提高空调水泵频率，若检测到空调系统的水压高于正常工作压力，则降低水泵频率；若持续检测到的水压高于正常工作压力，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
水质检测器检测分析空调水系统内水的固形物含量，硬度，PH值等指标，并将数据实时传输至中控室，由中控室控制机组外的水处理器工作：若所述水质检测器持续检测到水质超标，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号；
环境温湿度传感器检测机组内部环境温湿度，控制器接收识别数据后，判断是否开启排风机411：若检测到的环境温度或湿度高于正常环境温度或湿度，则开启排风机411，否则不开启排风机411，设定正常环境温度32～38℃，正常相对湿度95%；若持续检测到环境温度或湿度高于正常环境温度或湿度，则启动声光报警器，同时向中控室发送警报信号。
电机振动传感器和电缆温度传感器分别检测电机振动波形和电缆温度变化情况：若发现异常，启动声光报警器49，并向中控室发送警报信号，否则不启动声光报警器49。当温度高于正常值的20%时，模块向控制柜发出水泵故障预警信号；当温度高于正常值的50%时，模块向控制柜发出水泵故障报警信号。
渗水探测器用于检测机组内部渗水情况：若检测到渗水会立即启动排风机411，若持续检测到渗水超过限定时间，则启动声光报警器，同时向控制中心发送警报信号。
声光报警器用于给现场人员报警信号，自动调节系统短时间处理不了的问题，都会触发报警。
本实施例中，PLC控制器及其扩展模块包括PLC控制器、监控模块、模拟输入模块和温度采集模块，电源模块的供电线路和控制电路如图4、图5所示，人机交互界面、PLC控制器及监控模块如图6所示，扩展的模拟输入模块AE08如图7、图8所示，扩展的温度采集模块如图9所示，PLC的接线端子如下表1所示；PLC控制柜内通过5G智能系统与中控室群控系统连接，传输效率更高，可对机组内部运行状态、系统压力、温度等数据实时传输，中控室随时查看各项数据或对机组进行远程操控，将水泵就地/远程状态、运行/停止状态、故障以及系统压力温度信息等实时传输，群控系统远程发送控制启/停指令至控制柜。5G智能系统还实现在手机端通过微信小程序实时推送消息，可随时随地查看机组运行情况，人员不在中控室也可实时接收消息，实现远程操控。
表1 PLC的接线端子
综上可知，通过上述的一种空调水循环智能化机组，具有以下有益效果：
（1）本发明通过智能控制平台实现强电、群控系统集成进机组，安装有各个传感器的机组有效地利用了设备空间，且互不干扰各自的工作，整体装配程度更高，不需要另外进行强弱电施工，实现了水泵振动、水泵渗水、水泵运行环境温湿度、水温、水压、水质、电缆温度、故障报警等检测功能，360°无死角监控功能，能实现恒温、恒湿、远程控制、水质在线分析、水泵自动调频节能降耗等控制功能；
（2）本发明采用整体封闭、设备减振以及吸音板的综合降噪，实现了空间利用的最大化，可减小机房占地面积，提高了空调系统的智能化程度，改变了传统空调水系统动力设备现场安装焊接、配管配电的工艺；
（3）本发明既具备传统手动控制功能，又具备在线监视、数据分析、一键启停、手自动切换功能，且将强电、群控系统的集成，达到了便于检测及运营维护的作用，智能化程度高；
（4）本发明为全封闭结构，避免了人为因素、周围环境因素对模块的不利影响，且外部结构方便拆卸，内部设置吊装及轨道装置，有效解决了全封闭泵组不利维修的缺点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (5)
1.一种空调水循环智能化机组，其特征在于，包括机组框架、防潮隔音板、空调水泵组、智能控制平台及相关配件；所述防潮隔音板安装在所述机组框架上，所述空调水泵组和智能控制平台及相关配件安装在所述机组框架内；
所述智能控制平台及相关配件包括控制柜、以及通过导线与所述控制柜中的控制单元分别连接的水温传感器、水压传感器、环境温湿度传感器、电机振动传感器、电缆温度传感器、渗水探测器、水质检测器、声光报警器、排风机，所述控制柜与所述空调水泵相连，所述控制柜与中控室通讯连接；
所述空调水泵组包括空调水泵、至少两个进水管支管、至少两个出水管支管，水泵电机控制的空调水泵位于对应的进水管支管和出水管支管之间；所述空调水泵为冷冻水泵或冷却水泵；
用于检测各出水管支管内水温变化情况的所述水温传感器设置在每个空调水泵的出水管上；用于检测各出水管支管与进水管支管内的水压变化情况的所述水压传感器设置在每个空调水泵的出水管支管与进水管支管上；用于检测分析空调水循环系统内水的固形物含量、硬度和PH值指标的所述水质检测器设置在每个空调水泵的出水管上；用于检测机组内部环境温湿度情况的所述环境温湿度传感器设置在所述防潮隔音板内侧；用于检测水泵电机振动频率是否正常的所述电机振动传感器设置在每个水泵电机的外壳上；用于检测水泵电机运行温度是否正常的所述电缆温度传感器设置在每个水泵电机上；用于检测机组内部是否有渗水情况发生的所述渗水探测器设置在机组框架底部内围一周；所述声光报警器、排风机均设置在机组顶部。
2.根据权利要求1所述的空调水循环智能化机组，其特征在于， 所述空调水泵组还包括主进水管、主出水管，所述主进水管和主出水管通过所述防潮隔音板上的开孔对外连接，所述主进水管连接各进水管支管，主出水管连接各出水管支管。
3.根据权利要求1所述的空调水循环智能化机组，其特征在于，所述智能控制平台及相关配件还包括与所述控制单元连接的高清摄像机，所述高清摄像机位于机组顶部，用于监控机组内部整体情况。
4.根据权利要求1所述的空调水循环智能化机组，其特征在于，所述智能控制平台及相关配件还包括与所述控制单元连接的人机交互界面，所述人机交互界面设在所述控制柜的门上部。
5.根据权利要求1所述的空调水循环智能化机组，其特征在于，所述智能控制平台及相关配件还包括桥架，所述导线通过桥架敷设。
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