CN201097210Y - 一种地埋式泵站一体化智能控制装置 - Google Patents

一种地埋式泵站一体化智能控制装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型是一种智能控制装置，具体是指一种地埋式泵站一体化智能控制装置。本实用新型是通过泵站中心的监控计算机与电源接通，打印机与计算机连接；数据采集中心的数据采集模块分别与配电模块、水泵驱动模块、除臭模块、粉碎格栅控制模块，数据采集模块和图像监控模块以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，监控计算机也以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，形成一个整体装置。本实用新型的优点是可以有效提高用地效率，减少用地量，提高设备运行正确率及效率，减少噪音，更可以适用于野外连续运行的艰苦环境中。

Description

一种地埋式泵站一体化智能控制装置
技术领域
本实用新型属于一种智能化控制领域，具体是指一种地埋式泵站一体化智能控制装置。
技术背景
随着国家倡导节能减排，大力推进城市污水处理厂的建设，促进了城市污水处理进程，但目前尚只有52％的城市污水纳入了城市污水处理管网，污水处理厂处理能力与污水量之间的不配套及管网设施落后是造成处理率低的主要原因，传统管网的污水提升泵站建设及运营，会消耗国家大量的土地、投资和人力资源。
在以往的建设工程中，都是以人工控制为主，但人工控制存在着大量的问题，一是对于控制要素的精确度不高，往往随着个人的差异而有所不同，二是存在着人为的失误或错误指令指示，三是增加了成本开支，以及一般以人工控制的工程投入大，占地面积大等不利因素。更为主要的是对于一些污水处理的环境本身并不好，若一直有人工操作，则可能对人体也不利。
无人值守地埋式智能泵站系统旨在通过地埋式安装方式、远程智能化的管理方式、一体产品化的建设方案，来实现污水提升泵站的建设运营中节约土地、资金和人力的目的，并提高了提升泵站的运行可靠性。
发明内容
本实用针对现有技术中的不足，提出了一种可以实现无人值守的控制装置，代替现有技术中的不足。
本实用新型是通过下述技术方案得以实现的：
一种地埋式泵站一体化智能控制装置，其特征在于泵站中心、数据采集中心和工业网以太交换机组成，其中泵站中心包括监控计算机、打印机、电源，监控计算机与电源接通，打印机与计算机连接；数据采集中心包括数据采集模块、图像监控模块、配电模块、水泵驱动模块、除臭模块、粉碎格栅控制模块，数据采集模块分别与配电模块、水泵驱动模块、除臭模块、粉碎格栅控制模块，数据采集模块和图像监控模块以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，监控计算机也以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，形成一个整体装置。为了更好地保护控制装置的安全等，在泵站中心安装避雷针等安全设施，防止野外的恶劣天气的出现。
在本实用新型中，各控制模块起着不同的作用。而且各模块都连接、配置有相应的探头，用于监测相应的数据，再回传给数据采集模块，再通过工业网以太交换机传输给泵站中心的监控计算机，实行精确调控。
配电模块提供整个泵房供电(水泵驱动、照明、附属设备等)。
进线电源的防雷保护，雷电浪涌保护器依据VDE 0185，Part 1和Part 100的要求，而设计的一种雷电保护等电位连接器。该装置是符合DIN VDE 0675，Part 6(Draft 11.89)A1，A2等级为B+C级保护器的要求。
进线的电量的采集，网络电力仪表直接输入三相交流电流(5A)、三相交流电压(400V)，完成一回进线的A、V、P、Q、Hz、Wh、Varh、COSφ的数据采集、运算及现地显示，通过RS485串口和标准ModbusRTU规约与数据采集模块通信，并通过计算机网络在主控层操作员工作站上显示出来。
水泵驱动模块是根据污水水面高度和流量等参数，实现采用变频技术实现流量的自动控制，减少了城市污水泵站的能耗，达到节约能源的效果。
水泵的开关状态、故障(过载、缺相、过流、电机超湿、油室进水、电机进水)状态及电压、电流等信号与数据采集模块通信，并通过计算机网络在主控层操作员工作站上显示出来。
水泵按以下三种运行方式运行：
自动方式：在正常情况下，泵站由中控室操作人员对设备进行控制，由泵站主控层计算机按预先给定的条件通过就地控制柜发出指令，通过执行机构实现泵站设备的自动监控。
就地自动方式：泵站设备由就地控制单元自动控制。
就地手动方式：运行人员可通过设在泵站的就地配电柜上的开关或按钮直接控制水泵的启、停。
在本实用新型中，正常的运行是自动方式进行，以真正实现整个装置的自动化和无人值守。
除臭模块把异味气体污染去除进行监控的模块。异味气体污染作为一种典型的环境公害已为世界各国所公认，不少发达国家将其作为一种单列公害进行研究，并专项立法实施防治。近年来，我国也开始重视对异味的监测与防治，制订了部分化合物的排放标准(GB14554-93)和配套的分析方法，异味污染的防治目标之一就是要达到GB14554-93规定的异味物质(氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等)排放标准，最终目的是要消除异味，创造一个无臭的工作、生活环境。
本产品利用特制的高能高臭氧高能c紫外线光束照射异味气体，改变异味气体如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子异味化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2，H2O等。
异味气体利用排风设备输入到净化机后，净化机运用高能高能c紫外线光束及臭氧对异味气体进行协同分解氧化反应，使异味气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。
高能离子设备的处理空气流量根据泵池容量而定，循环风量为500-5000立方/H；模块的设计功率为150W-1500瓦。
粉碎格栅控制模块是将粉碎型格栅为泵站全地埋创造了条件它能将大体积的固体垃圾粉碎成6-10MM的小颗粒，与污水一起进入后续工序，无须进行栅渣清运。当发生固体堵塞时，控制模块会向粉碎型格栅发出信号，使刀片反转，将障碍物退出后使其重新进入粉碎，实现整个智能化控制。
数据采集模块充分融合了计算机技术、通信技术、电子技术和自动控制技术。本模块采用先进的32位CPU，配置嵌入式实时多任务操作系统，支持热备冗余、热插拔，支持大容量I/O信号的数据采集、逻辑和过程控制等功能。
本模块程序开发方便，可与上位机组成控制系统，实现集散控制。与常用的可编程控制器PLC相比，其处理速度、CPU的资源容量、现场级通讯组网能力都显著提高，硬件冗余CPU同步速率更快。可广泛应用于城市供水及水处理自动化控制，热力网络管道自动化控制，通用工业数据采集与过程控制，热水锅炉、工业蒸汽锅炉监控，明渠、水闸及水位的检测控制，大气环境和水质监测，电力系统参数遥测遥控等诸多领域。
产品特点是采用先进的32位ARM芯片(ARM技术)，16位分辨率A/D、D/A，嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)。符合IEC 61131-3标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。采用模块热备、冗余、热插拔技术，更高的系统可靠性。支持大容量I/O信号的数据采集、逻辑和过程控制等功能，可满足用户的不同需求。支持Modbus RTU/ASCII/TCP、DNP3等通信协议，具有RS232/RS485/Ethernet等通讯接口。看门狗及数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据。电源、信号入出口均有保护措施，并与主控电路隔离。工作温度(-20～70℃)，湿度(5～95％RH)，适用环境范围广。工业标准设计，采用插拔式结构，方便I/O模块扩展。模块类型：分为CPU模块、I/O模块、通信模块、电源模块、底板模块类型。
图像监控模块采用高速嵌入式微控制器和嵌入式Linux操作系统，具有极高的稳定性；采用双码流技术，更适合窄带传输，录像回放分辨率支持D1/HalfD1/CIF/QCIF优化组合；16位真彩色图形化菜单操作界面，支持USB鼠标，带有菜单注释；支持Web、支持占单路带宽的网络多画面预览、带有PPPOE等通用网络协议；回放支持秒级精度录像查询、分类查询、日历查询、电子放大功能和回放同步备份功能；采用专用的文件系统，无磁盘碎片，数据保密性高，单硬盘容量不受限制，并具有硬盘休眠技术，支持硬盘状态报警；支持多种备份方式：USB备份、硬盘双备份；支持多级用户管理、用户组管理、多种权限管理、支持用户复用功能；采用标准H.264压缩算法的高性价比音视频同步DVR，适用于画质要求较高、存储时间较长的金融、能源、城市治安等监控场合。使用温度0℃~+55℃，使用湿度10％～90％。
有益效果：可以有效提高用地效率，减少用地量，提高设备运行正确率及效率，减少噪音，更可以适用于野外连续运行的艰苦环境中。
附图说明
图1泵站智能控制装置示意图
图2监控计算机系统主画面图
图3控制系统流程图
图4控制系统参数界面显示图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施作具体说明：
参照上图1，提供下述实施例。通过实施例将有助于理解本实用新型，但不限制本实用新型的内容。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
实施例：
把相应的监控计算机与电源接通，打印机与计算机连接，数据采集模块分别与配电模块、水泵驱动模块、除臭模块、粉碎格栅控制模块，数据采集模块和图像监控模块以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，监控计算机也以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，形成一个整体装置。各模块的各自监测探头进入实时监控状态。通过监控计算机，把所相应的控制参数予以设制，开启电源，即可运行。随后进入图2所示界面，点击其中的“进入系统”，出现图3界面，在图3中选择“参数显示”，进入图4所示界面。显示运行中的各参数。

Claims (1)

1、一种地埋式泵站一体化智能控制装置，其特征在于控制中心、数据采集中心和工业网以太交换机组成，其中控制中心包括监控计算机、打印机、电源，监控计算机与电源接通，打印机与计算机连接；数据采集中心包括数据采集模块、图像监控模块、配电模块、水泵驱动模块、除臭模块、粉碎格栅控制模块，数据采集模块分别与配电模块、水泵驱动模块、除臭模块、粉碎格栅控制模块，数据采集模块和图像监控模块以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，监控计算机也以TCP/IP方式与工业网以太交换机连接，形成一个整体装置。
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