CN204945757U - 一种无线远程控制变工况提灌站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，包括客户端、无线远程控制系统、变频器、水冷式多工况水泵机组、电动阀和出水池；其中，客户端和无线远程控制系统无线互联，无线远程控制系统的输出端与变频器的输入端电连接，变频器的输出端与水冷式多工况水泵机组的控制端电连接，水冷式多工况水泵机组的出水口与出水池管路连通，电动阀位于水冷式多工况水泵机组与出水池的连通管路上，电动阀的控制端与无线远程控制系统的输入端电连接。本实用新型适用于江河水位变幅较大及偏远山区建设提灌站的应用场合，控制简便，系统结构简单、故障率低、检修周期短、成本低且可靠性高。

Description

一种无线远程控制变工况提灌站

技术领域

本实用新型属于智能控制领域，特别是一种无线远程控制变工况提灌站。

技术背景

提灌站在实现粮食增产、农民增收、促进现代农业发展方面发挥着重要的作用。然而很多地区的江河水位变幅较大，且地处偏僻山区，使得提灌站的建设、管理和操作方面需要投入较高的人力物力。

在江河水位变幅较大的地区，传统的建设解决方案主要是在河边修建完全密闭的泵房或修建缆车、浮船式提灌站或潜水泵加集成装置。有的提灌站为了保证在枯水季节能正常抽水，不得不选择在洪水水位以下来建造。建站过程中，为挡住洪水来袭需要修建复杂的水工建筑物，以确保洪水季节设备的安全，这样使得提灌站的建设成本较高、施工难度大、工期较长、运行风险高。

在偏僻的山区，提灌站的建设往往存在守护难、防盗难、操作难等问题。传统的控制方式较为复杂，系统配套附件多、故障率高、检修周期长、自动化水平不高、操作人员劳动强度较大。

由于上述客观现实问题的存在，严重制约着提灌站在这些地区的推广应用，阻碍了这些地区经济的可持续发展。因此，积极探索、寻求解决该问题的有效途径，迫在眉睫。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提供一种无线远程控制变工况提灌站，适用于江河水位变幅较大及偏远山区建设提灌站的应用场合。

为达到上述目的，本实用新型采用技术方案是：

一种无线远程控制变工况提灌站，包括客户端、无线远程控制系统、变频器、水冷式多工况水泵机组、电动阀和出水池。

其中，客户端和无线远程控制系统无线互联，无线远程控制系统的输出端与变频器的输入端电连接，变频器的输出端与水冷式多工况水泵机组的控制端电连接，水冷式多工况水泵机组的出水口与出水池管路连通，电动阀位于水冷式多工况水泵机组与出水池的连通管路上，电动阀的控制端与无线远程控制系统的输入端电连接。

进一步的是，所述无线远程控制系统包括无线远程控制终端和PLC控制器，无线远程控制终端的信号输出端和PLC控制器端口相互连接。

进一步的是，所述无线远程控制终端包括信号接收模块、信号处理模块和信号发射模块。

其中，信号接收模块的输入端与客户端无线连接，且信号接收模块的输入端还连接PLC控制器，信号接收模块的输出端连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接信号发射模块输入端，无线远程控制终端接收用户指令，通过与PLC通讯，交互相关变量。

所述信号发射模块包含无线输出模块和本地输出模块，无线输出模块的输出端与客户端无线连接，本地输出模块的输出端与PLC控制器相连接。

所述无线远程控制终端还包括有天线、数码管、USB接口和SIM卡槽。

进一步的是，所述PLC控制器的PORT0端口与变频器连接，进行RS485通讯，交互无线远程控制系统电压、电流数据；所述PLC控制器的PORT1端口与无线远程控制终端连接，进行RS485通讯交互无线远程控制系统的指令信号、变量赋值等。PLC执行用户起停等指令，运行或停止变频器，实现对水冷式多工况水泵机组的起停控制。

进一步的是，所述PLC控制器还连接有工作状态指示灯，为用户更加直观的了解整个提灌站的工作状态。

进一步的是，所述PLC控制器还连接有本地启停开关，所述本地启停开关包括水冷式多工况水泵机组的启停开关和电动阀的启停开关。可手动现场操作，实现提灌系统的起停控制，以便在紧急情况下对提灌系统进行控制，提高系统的可靠性。

进一步的是，所述水冷式多工况水泵机组出水口管路上设有水流检测器，所述水流检测器与PLC控制器相连接。采用的水冷式多工况水泵机组不仅能在干燥的地面上工作，也能在潮湿的环境中甚至水面以下正常工作；采用水流检测器用以检测水冷式多工况水泵机组出水口处的水流状态。

进一步的是，还包括液位检测器，所述液位检测器放置于外部水源中，所述液位检测器连接至PLC控制器。用以检测外部水源的水位。

进一步的是，所述客户端采用移动终端，所述移动终端的GPRS传输系统与无线远程控制系统无线连接，移动终端可包括手机、平板电脑和笔记本电脑等。

本实用新型是一种无线远程控制变工况提灌站，采用本技术方案的有益效果：

本实用新型的无线远程控制变工况提灌站适用于江河水位变幅较大及偏远山区建设提灌站的应用场合。通过无线远程控制系统实现了偏远地区提灌站的远程监控，让工作人员不必进入偏远地区，仅通过客户端便可实时监测提灌站的工况以及控制提灌站运行，提高了整体提灌站的自动化水平，从而大大降低了工作人员的劳动强度，减小了人工成本；通过水冷式多工况水泵机组使得提灌站能够适应不同的水位变化，在水位变化较大的情况下仍然能够进行供水；通过设置的本地启停开关，提高提灌站的可靠性；本实用新型控制简便，系统结构简单、故障率低、检修周期短、成本低且可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型无线远程控制变工况提灌站的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中无线远程控制终端结构示意简图；

图3为本实用新型的实施例中无线远程控制终端连接端子示意图；

图4为本实用新型的实施例中PLC控制器接线端子示意图。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

参见图1所示，一种无线远程控制变工况提灌站，包括客户端、无线远程控制系统、变频器、水冷式多工况水泵机组、电动阀和出水池。

客户端和无线远程控制系统无线互联，无线远程控制系统的输出端与变频器的输入端电连接，变频器的输出端与水冷式多工况水泵机组的控制端电连接，水冷式多工况水泵机组的出水口与出水池管路连通，电动阀位于水冷式多工况水泵机组与出水池的连通管路上，电动阀的控制端与无线远程控制系统的输入端电连接，其中水冷式多工况水泵机组放置于外部水源中或水源边。

实施例一，所述无线远程控制系统包括无线远程控制终端和PLC控制器，无线远程控制终端的信号输出端和PLC控制器端口相互连接。

其中，如图2所示，所述无线远程控制终端包括信号接收模块、信号处理模块和信号发射模块，信号接收模块的输入端与客户端无线连接，且信号接收模块的输入端还连接PLC控制器，信号接收模块的输出端连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接信号发射模块输入端，无线远程控制终端接收用户指令，通过与PLC通讯，交互相关变量。

所述信号发射模块包含无线输出模块和本地输出模块，无线输出模块的输出端与客户端无线连接，本地输出模块的输出端与PLC控制器相连接。

如图3所示，所述无线远程控制终端还包括有天线、数码管、USB接口和SIM卡槽。

所述PLC控制器的PORT0端口与变频器连接，进行RS485通讯，交互无线远程控制系统电压、电流数据；所述PLC控制器的PORT1端口与无线远程控制终端连接，进行RS485通讯交互无线远程控制系统的指令信号、变量赋值等。PLC执行用户起停等指令，运行或停止变频器，实现对水冷式多工况水泵机组的起停控制。

所述PLC控制器还连接有工作状态指示灯，为用户更加直观的了解整个提灌站的工作状态。

所述PLC控制器还连接有本地启停开关，所述本地启停开关包括水冷式多工况水泵机组的启停开关和电动阀的启停开关。可手动现场操作，实现系统的起停控制，以便在紧急情况下对提灌系统进行控制，提高系统的可靠性。

实施例二，所述水冷式多工况水泵机组出水口管路上设有水流检测器，所述水流检测器与PLC控制器相连接。采用的水冷式多工况水泵机组不仅能在干燥的地面上工作，也能在潮湿的环境中甚至水面以下正常工作；采用水流检测器用以检测水冷式多工况水泵机组出水口处的水流状态。

实施例三，提灌站包括有液位检测器，所述液位检测器放置于外部水源中，所述液位检测器连接至PLC控制器。用以检测外部水源的水位。

其中，所述客户端采用移动终端，所述移动终端的GPRS传输系统与无线远程控制系统无线连接，移动终端可包括手机、平板电脑和笔记本电脑等。

本实用新型的无线远程控制变工况提灌站的工作原理如下：

需要起动抽水时，在液位控制器检测到水位满足系统运行条件时，用户利用手机等客户端，通过GPRS传输系统给无线远程控制终端发送起动指令；无线远程控制终端与PLC通讯，接收控制指令后，通过PLC控制实现变频器的变工况自动调节及保护功能，从而实现水冷式多工况水泵机组的起动；在水流检测器检测到有水流时，打开管路上的电动阀，水通过管路进入出水池。

需要停止抽水时，用户利用客户端，通过GPRS传输系统给无线远程控制终端发送停止指令；无线远程控制终端与PLC通讯，接收控制指令后，关闭电动阀；当检测到电动阀关到位信号时，停止变频器，从而实现水冷式多工况水泵机组停机。系统在执行启停动作后，均会给客户端反馈执行状态，以便用户实时观测提灌站运行工况。

如图4所示，本实用新型无线远程控制变工况提灌站的具体操作过程如下：

通过控制柜面板的功能转换开关可选择“本地”模式或“无线远程”模式，进行模式切换，两种模式相互互锁。当选择“本地”模式时，PLC的I0.0检测到输入信号，则PLC的Q0.1输出信号，使得线圈KM1通电吸合，系统在“本地”模式运行；当选择“无线远程”模式时，PLC的I0.1检测到输入信号，则PLC的Q0.2输出信号，使得线圈KM2通电吸合，系统在“无线远程”模式运行；在线圈KM1的回路中串入KM2的常闭触点，在线圈KM2的回路中串入KM1的常闭触点，实现两种模式的相互互锁，以确保操作的安全可靠。

选择“无线远程”模式，系统需要启动时，在PLC的I0.7液位控制信号有输入时，通过手机等客户端给无线远程控制终端发送起动指令，无线远程控制终端与PLC进行RS485通讯，交互无线远程系统的起动变量等；PLC执行用户起动指令，运行变频器，起动水冷式多工况水泵机组；系统自动检测到PLC的I1.0水流检测器有输入信号时，PLC的Q0.3输出信号，使得线圈KM3通电吸合，电动阀开；开到位时，PLC的I1.1接收到“电动阀开到位”输入信号，PLC的Q0.7输出信号，指示灯HL6亮，系统进入正常运行状态，将水通过管路等提至出水池。

选择“无线远程”模式，系统需要停止时，通过手机等终端给无线远程控制终端发送停止指令，无线远程控制终端与PLC进行RS485通讯，交互无线远程系统的停止变量等；PLC执行用户停止指令，PLC的Q0.4输出信号，线圈KM3A通电吸合，电动阀关；关到位时，PLC的I1.2接收到“电动阀关到位”输入信号，PLC的Q1.0输出信号，指示灯HL7亮；然后PLC的Q0.0有输出，线圈J1失电断开，提灌站变频器停止，从而水冷式多工况水泵机组停止；PLC的Q0.6输出信号，水泵停止指示灯HL5亮。

为进一步提高可靠性，系统保留设置有本地开关，用以操作水泵和电动阀，只需将功能转换开关切换到“本地”模式。

选择“本地”模式，系统需要启动时，在PLC的I0.7液位控制信号有输入时，按下操作台面板的“本地起动水泵”按钮，则PLC的I0.2检测到有输入信号，则PLC的Q0.0输出信号，线圈J1通电吸合，提灌站变频器启动投入运行；同时，PLC的Q0.5有输出，水泵运行指示灯HL4亮；当PLC的I1.0水流检测器信号有输入时，PLC的Q1.2输出信号，有水指示灯HL9亮；按下操作台面板的“本地开电动阀”按钮，则PLC的Q0.3输出信号，使得线圈KM3通电吸合，从而电动阀开；开到位时，PLC的I1.1接收到“电动阀开到位”输入信号，PLC的Q0.7输出信号，指示灯HL6亮，系统进入正常运行状态，将水通过管路等提至出水池。

选择“本地”模式，系统需要停止时，按下操作台面板的“本地关电动阀”按钮，PLC的I0.5接收到输入信号，则PLC的Q0.4输出信号，线圈KM3A通电吸合，电动阀关；关到位时，PLC的I1.2接收到“电动阀关到位”输入信号，Q1.0有输出，指示灯HL7亮；再按下操作台面板的“本地停止水泵”按钮，则PLC的I0.3检测到有输入信号，则PLC的Q0.0输出信号，线圈J1失电断开，提灌站变频器停止，停止水冷式多工况水泵机组；PLC的Q0.6有输出，水泵停止指示灯HL5亮。

在电动阀开或关的过程中，按下操作台面板的“本地停电动阀”按钮，电动阀停止，同时指示灯HL8亮。

同时，在“本地”和“无线远程”两种模式下，如果变频器有故障信号输出，则PLC的I1.3和I1.4对应有输入信号，则PLC的Q0.0将停止输出，停止变频器，以保护系统安全。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点；本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内；本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，包括客户端、无线远程控制系统、变频器、水冷式多工况水泵机组、电动阀和出水池；

其中，客户端和无线远程控制系统无线互联，无线远程控制系统的输出端与变频器的输入端电连接，变频器的输出端与水冷式多工况水泵机组的控制端电连接，水冷式多工况水泵机组的出水口与出水池管路连通，电动阀位于水冷式多工况水泵机组与出水池的连通管路上，电动阀的控制端与无线远程控制系统的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述无线远程控制系统包括无线远程控制终端和PLC控制器，无线远程控制终端的信号输出端和PLC控制器端口相互连接。

3.根据权利要求2所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述无线远程控制终端包括信号接收模块、信号处理模块和信号发射模块；

其中，信号接收模块的输入端与客户端无线连接，且信号接收模块的输入端还连接PLC控制器，信号接收模块的输出端连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的输出端连接信号发射模块输入端；

所述信号发射模块包含无线输出模块和本地输出模块，无线输出模块的输出端与客户端无线连接，本地输出模块的输出端与PLC控制器相连接。

4.根据权利要求2所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述PLC控制器的PORT0端口与变频器连接；所述PLC控制器的PORT1端口与无线远程控制终端连接。

5.根据权利要求4所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述PLC控制器还连接有工作状态指示灯。

6.根据权利要求5所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述PLC控制器还连接有本地启停开关，所述本地启停开关包括水冷式多工况水泵机组的启停开关和电动阀的启停开关。

7.根据权利要求2所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述水冷式多工况水泵机组出水口管路上设有水流检测器，所述水流检测器与PLC控制器相连接。

8.根据权利要求2所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述提灌站还包括液位检测器，所述液位检测器放置于外部水源中，所述液位检测器连接至PLC控制器。

9.根据权利要求1所述的一种无线远程控制变工况提灌站，其特征在于，所述客户端采用移动终端，所述移动终端的GPRS传输系统与无线远程控制系统无线连接。