CN114278568B - 一种基于物联网的远程控制大型离心泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于物联网的远程控制大型离心泵，包括控制单元、无线通信单元、基板、安装于基板处的倒U形架、安装于倒U形架处的第一电机、安装于基板处的离心泵体以及位于基板上方的矩形框状的矩形安装框，所述离心泵体包括泵壳、伸入泵壳内的转轴、安装于转轴处的叶轮，所述泵壳具有进水法兰和出水法兰，所述第一电机的电机轴和所述离心泵体的转轴通过联轴器连接；所述矩形安装框通过多个立柱与所述基板固定连接，矩形安装框处安装有视频监控单元和红外热成像单元。本申请的离心泵能够实现远程监控信号的传输以及远程控制信号的传输。

Description

一种基于物联网的远程控制大型离心泵

技术领域

本申请涉及水泵领域，具体涉及一种基于物联网的远程控制大型离心泵。

背景技术

离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函，离心泵具有扬程大的特点，因此在各种水利工程中具有广泛的应用。在一些大型的水利工程现场，需要确保离心泵的长时间稳定运行，并且泵的启动、关闭还需要进行控制，无人时现场控制还是现场维护，都需要耗费极大的人力成本，给水泵的控制工作带来不利，远程控制和维护往往又存在维护不便，维护效果不好的问题。

发明内容

发明目的：本申请旨在克服现有技术的缺陷，提供一种基于物联网的远程控制大型离心泵。

一种基于物联网的远程控制大型离心泵，包括控制单元、无线通信单元、基板、安装于基板处的倒U形架、安装于倒U形架处的第一电机、安装于基板处的离心泵体以及位于基板上方的矩形框状的矩形安装框，所述离心泵体包括泵壳、伸入泵壳内的转轴、安装于转轴处的叶轮，所述泵壳具有进水法兰和出水法兰，所述第一电机的电机轴和所述离心泵体的转轴通过联轴器连接；所述矩形安装框通过多个立柱与所述基板固定连接，矩形安装框处安装有视频监控单元和红外热成像单元。

进一步地，还包括振动传感器和声音传感器。

从而还能够进一步进行声音信号和振动信号的采集。

进一步地，所述视频监控单元具有多个，均安装于所述矩形安装框处；所述振动传感器具有两个以上，至少一个振动传感器安装于泵壳处；所述声音传感器具有2个以上，至少一个声音传感器安装于矩形安装框处，至少一个声音传感器安装于泵壳处。

从而传感器的数量设置多个，并且设置在不同的位置，从而采集的信号更加丰富，并且能够进行信号的远程传输。

进一步地，所述基板的两侧均具有侧面支撑板，所述侧面支撑板处具有多个安装通孔，所述泵壳通过泵壳支撑腿与所述基板固定连接。

由于基板的下表面还具有部件，因此设置侧面支撑板可以使得基板的下表面具有足够的安装空间。

进一步地，所述基板处具有矩形通孔，所述基板的上表面和下表面均具有第一滑槽，所述基板的矩形通孔处具有U形滑座，所述U形滑座固定连接有与所述第一滑槽配合的第一滑块，所述U形滑座处通过液压缸固定套固定有升降液压缸，所述升降液压缸的活动端固定有第一升降块，第一升降块通过第一弹簧连接有第二升降块，第二升降块处固定有封闭头，所述泵壳的底端具有能够被所述封闭头封闭的检测孔，所述液压缸固定套处固定连接有限位导杆，所述基板处具有与矩形通孔连通且被所述限位导杆穿过的限位穿孔，所述限位导杆处还穿过用于对U形滑座进行复位的第二弹簧，当第一滑块抵接第一滑槽的端部，且升降液压缸处于最长状态时，所述封闭头封闭所述检测孔。

进一步地，所述基板的上表面和下表面均具有一个第一滑槽，所述U形滑座具有两个第一滑块，其中一个与基板上表面的第一滑槽配合，另一个与基板下表面的第一滑槽配合。

进一步地，所述第二弹簧的一端抵接所述液压缸固定套，另一端抵接基板的矩形通孔的内侧壁。

从而实现对U形滑座的及时的复位。

进一步地，所述检测孔处具有台阶部，所述台阶部处具有定位凹槽，所述定位凹槽处具有定位孔；所述封闭头包括插入检测孔内的插入头以及与插入头固定连接的封闭头底板，所述封闭头底板用于容纳在所述台阶部处，所述封闭头底板处具有与所述定位凹槽配合的定位凸块，所述定位凸块处具有与所述定位孔配合的定位柱；所述定位凹槽和定位凸块的数量相等且两者一一对应，所述封闭头底板处具有包围所述插入头的密封圈。

进一步地，所述定位凹槽和所述定位凸块均具有两个。

从而封闭头可以很好地实现对检测孔的密封。

进一步地，所述倒U形架处通过升降气缸安装有条形板，所述条形板处安装有光杆、第二电机以及被第二电机驱动的丝杆，丝杆穿过驱动板，驱动板具有与丝杆配合的螺纹孔以及与光杆配合的光滑孔，所述驱动板处具有摩擦片，所述离心泵体的转轴处安装有能够与摩擦片抵接被摩擦片驱动的摩擦辊；所述基板的下表面具有两个第二滑槽，所述基板的下方具有滑板，所述滑板的两侧均具有与所述第二滑槽配合的第二滑块，所述基板的下面还固定有用于驱动所述滑板平移的第一电动推杆；所述滑板处固定有推块，所述推块能够抵接并推动所述液压缸固定套滑动；所述滑板处安装有转盘以及驱动所述转盘转动的旋转驱动单元，所述转盘处安装有第一电动升降杆、第二电动升降杆和第三电动升降杆，所述第一电动升降杆的活动端固定连接有气流喷头，所述气流喷头通过第一软管连接有气流发生单元；所述第二电动升降杆的活动端固定有吸尘罩，所述吸尘罩通过第二软管连接有吸尘器；所述第三电动升降杆的活动端固定有升降板，所述升降板处安装有第一光源和第一图像采集器。

进一步地，所述气流发生单元包括风机以及加热单元。

从而风机产生的气流经过加热单元的加热，产生热风经气流喷头喷出能够实现对泵壳内空间的快速干燥。

进一步地，所述升降板处还固定有两个第二电动推杆，第二电动推杆的活动端连接有平移板，所述平移板处安装有第二光源和第二图像采集器。

从而升降板伸入泵壳空间内时，第二电动推杆伸长可以检测叶轮的侧面，从而获得更好的图像视角。

进一步地，所述推块通过L形支架连接有漏液检测单元，所述漏液检测单元为带有缺口的圆环形，且具有弧形容纳槽，所述弧形容纳槽的底部具有漏液孔，漏液孔处具有漏液阀门，所述弧形容纳槽内还具有液面传感器。

进一步地，所述电机通过电机支撑腿与所述倒U形架连接，所述电机支撑腿和倒U形架之间具有第一减震垫；所述泵壳支撑腿和基板之间具有第二减震垫；所述U形滑座和液压缸固定套之间具有第三减震垫。

从而实现更好的减震。

有益效果：本申请的大型离心泵，其具有外部设置有多个传感器，能够用于采集噪音、振动、温度、图像信号，并且能够实现监控信号以及传输信号的远程传输，从而实现远程控制、远程监控，并且传感器的分布位置多样化，从而采集的信号更加准确，采集的信息更加全面。

附图说明

图1为正常泵送水时离心泵第一视角示意图；

图2为正常泵送水时离心泵第二视角示意图；

图3为封闭头下移打开检测孔示意图；

图4为推块推动U形滑座，并使得转盘位于检测孔下方示意图；

图5为利用气流喷头进行干燥示意图；

图6为利用吸尘罩除杂示意图；

图7为利用图像采集器采集内部图像示意图。

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。

附图标记：1基板；1.1矩形通孔；1.2侧面支撑板；1.3立柱；1.4矩形安装框；1.5.1、1.5.2声音传感器；1.6视频监控单元；1.7热红外成像单元；1.8振动传感器；2.1倒U形架；2.2第一电机；2.3升降气缸；2.4条形板；2.5光杆；2.6 丝杆；2.7驱动板；2.8摩擦片；2.9摩擦辊；3离心泵体；3.1进水法兰；3.2出水法兰；3.3泵壳支撑腿；3.4检测孔；3.5台阶部；3.6定位凹槽；4.1第一滑槽； 4.2U形滑座；4.3第三减震垫；4.4液压缸固定套；4.5升降液压缸；4.6第一升降块；4.7第一弹簧；4.8第二升降块；4.9封闭头；4.10定位凸块；4.11定位柱；4.12插入头；4.13限位导杆；4.14第二弹簧；5.1第一电动推杆；5.2滑板；5.3 第二滑槽；5.4转盘；5.5旋转驱动单元；5.6推块；5.7L形支架；5.8漏液检测单元；5.8.1液面传感器；6.1第一电动升降杆；6.2气流喷头；7.1第二电动升降杆；7.2吸尘罩；8.1第三电动升降杆；8.2升降板；8.3第二电动推杆；8.4平移板；8.4.1第二图像采集器；8.5.1第一图像采集器；8.5.2第一光源。

下面结合附图作具体说明：一种基于物联网的远程控制大型离心泵，包括控制单元、无线通信单元、基板1、安装于基板1处的倒U形架2.1、安装于倒U 形架2.1处的第一电机2.2、安装于基板1处的离心泵体3以及位于基板1上方的矩形框状的矩形安装框1.4，所述离心泵体3包括泵壳、伸入泵壳内的转轴、安装于转轴处的叶轮，所述泵壳具有进水法兰3.1和出水法兰3.2，所述第一电机的电机轴2.2和所述离心泵体3的转轴通过联轴器连接；所述矩形安装框1.4 通过多个立柱1.3与所述基板1固定连接，矩形安装框1.4处安装有视频监控单元1.6和红外热成像单元1.7。

另外，还包括振动传感器1.8和声音传感器。所述视频监控单元1.6具有多个，均安装于所述矩形安装框处；所述振动传感器1.8具有两个以上，至少一个振动传感器安装于泵壳处；所述声音传感器具有2个以上，至少一个声音传感器 1.5.1安装于矩形安装框处，至少一个声音传感器1.5.2安装于泵壳处。所述基板 1的两侧均具有侧面支撑板1.2，所述侧面支撑板1.2处具有多个安装通孔，所述泵壳通过泵壳支撑腿3.3与所述基板1固定连接。

所述基板1处具有矩形通孔1.1，所述基板1的上表面和下表面均具有第一滑槽4.1，所述基板1的矩形通孔1.1处具有U形滑座4.2，所述U形滑座4.2固定连接有与所述第一滑槽4.1配合的第一滑块，所述U形滑座4.2处通过液压缸固定套4.4固定有升降液压缸4.5，所述升降液压缸4.5的活动端固定有第一升降块4.6，第一升降块4.6通过第一弹簧4.7连接有第二升降块4.8，第二升降块4.8 处固定有封闭头4.9，所述泵壳的底端具有能够被所述封闭头4.9封闭的检测孔 3.4，所述液压缸固定套4.4处固定连接有限位导杆4.13，所述基板1处具有与矩形通孔1.1连通且被所述限位导杆4.13穿过的限位穿孔，所述限位导杆4.13处还穿过用于对U形滑座4.2进行复位的第二弹簧4.14，当第一滑块抵接第一滑槽 4.1的端部，且升降液压缸4.5处于最长状态时，所述封闭头4.9封闭所述检测孔 3.4。

所述检测孔3.4处具有台阶部3.5，所述台阶部3.5处具有定位凹槽3.6，所述定位凹槽3.6处具有定位孔；所述封闭头4.9包括插入检测孔3.4内的插入头 4.12以及与插入头4.12固定连接的封闭头底板，所述封闭头底板用于容纳在所述台阶部3.5处，所述封闭头底板处具有与所述定位凹槽3.6配合的定位凸块 4.10，所述定位凸块4.10处具有与所述定位孔配合的定位柱4.11；所述定位凹槽 3.6和定位凸块4.10的数量相等且两者一一对应，所述封闭头底板处具有包围所述插入头4.12的密封圈。

所述倒U形架2.1处通过升降气缸23安装有条形板2.4，所述条形板2.4处安装有光杆2.5、第二电机以及被第二电机驱动的丝杆2.6，丝杆2.6穿过驱动板2.7，驱动板2.7具有与丝杆2.6配合的螺纹孔以及与光杆2.5配合的光滑孔，所述驱动板2.7处具有摩擦片2.8，所述离心泵体3的转轴处安装有能够与摩擦片 2.8抵接被摩擦片2.8驱动的摩擦辊2.9；所述基板1的下表面具有两个第二滑槽，所述基板的下方具有滑板5.2，所述滑板5.2的两侧均具有与所述第二滑槽配合的第二滑块，所述基板1的下面还固定有用于驱动所述滑板5.2平移的第一电动推杆5.1；所述滑板5.2处固定有推块5.6，所述推块5.6能够抵接并推动所述液压缸固定套4.4滑动；所述滑板5.2处安装有转盘5.4以及驱动所述转盘5.4转动的旋转驱动单元5.5，所述转盘5.4处安装有第一电动升降杆6.1、第二电动升降杆7.1和第三电动升降杆8.1，所述第一电动升降杆6.1的活动端固定连接有气流喷头6.2，所述气流喷头6.2通过第一软管连接有气流发生单元；所述第二电动升降杆7.1的活动端固定有吸尘罩7.2，所述吸尘罩7.2通过第二软管连接有吸尘器；所述第三电动升降杆8.1的活动端固定有升降板8.2，所述升降板8.2处安装有第一光源8.5.2和第一图像采集器8.5.1。所述升降板8.2处还固定有两个第二电动推杆8.3，第二电动推杆8.3的活动端连接有平移板8.4，所述平移板8.4处安装有第二光源和第二图像采集器8.4.1。所述推块5.6通过L形支架5.7连接有漏液检测单元5.8，所述漏液检测单元5.8为带有缺口的圆环形，且具有弧形容纳槽，所述弧形容纳槽的底部具有漏液孔，漏液孔处具有漏液阀门，所述弧形容纳槽内还具有液面传感器5.8.1。所述电机2.2通过电机支撑腿与所述倒U形架 2.1连接，所述电机支撑腿和倒U形架2.1之间具有第一减震垫；所述泵壳支撑腿3.3和基板1之间具有第二减震垫；所述U形滑座4.2和液压缸固定套4.4之间具有第三减震垫4.3。

如图所示，本申请的离心泵由于具有控制单元和无线通信单元，因此可以很方便实现信号的远程传输，能够实现监控信号和控制信号的远程传输，并且监测信息实现多样化，具体地，矩形安装框处安装有视频监控单元、用于测量温度的红外热成像单元以及声音检测单元，并且还能够采集振动信号，从而用于监测水泵的是否正常运行，并且根据需要还可以安装其他类型的传感器。

另外，由于离心泵的叶轮采用不同类型的叶轮时，其提供的离心力以及所使用的的水质环境要求是不同的，因此如果能够实现对泵壳的内部状态进行视觉检测的话，会大大提高水泵的维护效果。因此如图所示，本申请的离心泵，封闭头能够下降从而使得检测孔打开，并且接着滑板移动，同时推块推动U形滑座移动，从而将转盘推动至检测孔下方，首先通过检测孔对泵壳内空间进行干燥，接着利用吸尘罩对泵壳内部进行除杂，一些卡在泵壳内或叶轮之间的杂物会被清除，接着升降板可以伸入检测孔内部，并且两个第二图像采集器可以向两侧打开从而获得更好的图像采集的视角，同时摩擦片驱动摩擦辊转动，从而实现对叶轮的缓慢转动，从而可以采集叶轮全部圆周方向上的图像。结束之后，升降板下降，并且滑板复位，从而封闭头位于检测孔下方，从而接着封闭头上升封闭检测孔，从而实现对泵壳的封闭，泵壳用于正常泵送。因此通过这样的方式试下对叶轮和泵壳内部结构的监控。

另外，由于滑座抵接第一滑槽时，并且封闭头封闭检测空时，推块和液压缸固定套之间具有间隙，从而推块和液压缸固定套之间不接触，从而泵体产生的震动传递给滑座时，无法通过液压缸固定套传递给转盘，从而避免转盘长时间震动导致的损坏。泵体、电机产生的震由于有第一、二、三减震垫的存在，传递到基板时大大减小，并且泵壳的震动无法直接传递至推块从而传递至滑板和转盘，因此转盘处承受的震动较小，从而使得转盘处的部件，使用更加长久。

另外，如图1所述，在正常泵送时，检测孔下方还具有漏液检测单元，当发生漏液时，液面传感器会检测到漏液，从而及时报警。并且漏液传感器的特殊结构并不影响，对泵体内部进行检测的操作。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (7)

1.一种基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，包括控制单元、无线通信单元、基板、安装于基板处的倒U形架、安装于倒U形架处的第一电机、安装于基板处的离心泵体以及位于基板上方的矩形框状的矩形安装框，所述离心泵体包括泵壳、伸入泵壳内的转轴、安装于转轴处的叶轮，所述泵壳具有进水法兰和出水法兰，所述第一电机的电机轴和所述离心泵体的转轴通过联轴器连接；所述矩形安装框通过多个立柱与所述基板固定连接，矩形安装框处安装有视频监控单元和红外热成像单元；所述基板处具有矩形通孔，所述基板的上表面和下表面均具有第一滑槽，所述基板的矩形通孔处具有U形滑座，所述U形滑座的两端分别固定连接有与所述第一滑槽配合的第一滑块，所述U形滑座处通过液压缸固定套固定有升降液压缸，所述升降液压缸的活动端固定有第一升降块，第一升降块通过第一弹簧连接有第二升降块，第二升降块处固定有封闭头，所述泵壳的底端具有能够被所述封闭头封闭的检测孔，所述液压缸固定套处固定连接有限位导杆，所述基板处具有与矩形通孔连通且被所述限位导杆穿过的限位穿孔，所述限位导杆处还穿过用于对U形滑座进行复位的第二弹簧，当第一滑块抵接第一滑槽的端部，且升降液压缸处于最长状态时，所述封闭头封闭所述检测孔；所述检测孔处具有台阶部，所述台阶部处具有定位凹槽，所述定位凹槽处具有定位孔；所述封闭头包括插入检测孔内的插入头以及与插入头固定连接的封闭头底板，所述封闭头底板用于容纳在所述台阶部处，所述封闭头底板处具有与所述定位凹槽配合的定位凸块，所述定位凸块处具有与所述定位孔配合的定位柱；所述定位凹槽和定位凸块的数量相等且两者一一对应，所述封闭头底板处具有包围所述插入头的密封圈；所述倒U形架处通过升降气缸安装有条形板，所述条形板处安装有光杆、第二电机以及被第二电机驱动的丝杆，丝杆穿过驱动板，驱动板具有与丝杆配合的螺纹孔以及与光杆配合的光滑孔，所述驱动板处具有摩擦片，所述离心泵体的转轴处安装有能够与摩擦片抵接被摩擦片驱动的摩擦辊；所述基板的下表面具有两个第二滑槽，所述基板的下方具有滑板，所述滑板的两侧均具有与所述第二滑槽配合的第二滑块，所述基板的下面还固定有用于驱动所述滑板平移的第一电动推杆；所述滑板处固定有推块，所述推块能够抵接并推动所述液压缸固定套滑动；所述滑板处安装有转盘以及驱动所述转盘转动的旋转驱动单元，所述转盘处安装有第一电动升降杆、第二电动升降杆和第三电动升降杆，所述第一电动升降杆的活动端固定连接有气流喷头，所述气流喷头通过第一软管连接有气流发生单元；所述第二电动升降杆的活动端固定有吸尘罩，所述吸尘罩通过第二软管连接有吸尘器；所述第三电动升降杆的活动端固定有升降板，所述升降板处安装有第一光源和第一图像采集器。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，还包括振动传感器和声音传感器。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，所述视频监控单元具有多个，均安装于所述矩形安装框处；所述振动传感器具有两个以上，至少一个振动传感器安装于泵壳处；所述声音传感器具有2个以上，至少一个声音传感器安装于矩形安装框处，至少一个声音传感器安装于泵壳处。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，所述基板的两侧均具有侧面支撑板，所述侧面支撑板处具有多个安装通孔，所述泵壳通过泵壳支撑腿与所述基板固定连接。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，所述升降板处还固定有两个第二电动推杆，第二电动推杆的活动端连接有平移板，所述平移板处安装有第二光源和第二图像采集器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，所述推块通过L形支架连接有漏液检测单元，所述漏液检测单元为带有缺口的圆环形，且具有弧形容纳槽，所述弧形容纳槽的底部具有漏液孔，漏液孔处具有漏液阀门，所述弧形容纳槽内还具有液面传感器。

7.根据权利要求4所述的基于物联网的远程控制大型离心泵，其特征在于，所述电机通过电机支撑腿与所述倒U形架连接，所述电机支撑腿和倒U形架之间具有第一减震垫；所述泵壳支撑腿和基板之间具有第二减震垫；所述U形滑座和液压缸固定套之间具有第三减震垫。

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