CN205536376U - 人防环境净化节能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人防环境净化节能监控系统，具体涉及一种具有远程控制和节能计费等功能的人防环境净化节能监控系统。要解决的问题是人防工程环境净化系统难以实现远程控制并达到好的节能效果。本实用新型包括PLC控制器、远程上位机和由PLC控制器分别控制的照明系统、排污系统和通风系统，所述的PLC控制器包括CPU模块，AI模块和DI模块，AO模块和DO模块，PLC控制器与远程上位机相连；与PLC控制器相连还设有触摸屏，与远程上位机相连设有监视器；与PLC控制器的DO模块相连还设有声光报警器。采用这样技术方案的本新型，集人防工程的照明系统、通风系统、排污系统于一体通过远程控制，节能效果明显。

Description

人防环境净化节能监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种环境净化系统，具体涉及一种适用于人防的，具有远程控制和节能计费等功能的人防环境净化节能监控系统。

背景技术

当“低碳”成为建筑健康发展的内生力量时。节能建筑已不再是绿色建筑部品的简单“堆砌”，而是更多地凝聚优质元素组合的力量，越发呈现出合理节能系统、有效节能管理的重要性；人防工程也向节能建筑发展，而且现在的人防工程既考虑到战时防空的需要，又考虑到平时经济建设、城市建设和人民生活的需要，具有平战双重功能。目前的人防工程环境净化系统包括照明、排污、通风等，但是都是在室内控制灯的开关，就地控制排污和通风系统的开关，且人为很难做到按时开关，难以实现远程控制并达到好的节能效果，也不能根据自然亮度调节照度，排污泵和通风机的运行状态，故障状态等均需要人工实地观察，浪费人力物力，且人防工程的照明系统、通风系统、排污系统从来都是分别控制，难以实现集中、及时、有效的节能控制。如何有效的监控人防工程环境净化系统成为一个迫切需要解决的问题，且如果监控部门与被监控的人防工程地理位置较远，或者是战时难以进入人防建筑进行操作，导致人防工程生存环境得不到保证。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的人防工程环境净化系统难以实现远程控制并达到好的节能效果，浪费人力物力，提供一种可以实现照明系统自动调节灯亮度，实现远程和就地控制排污泵和通风机，节能效果好的适用于人防控制的人防环境净化节能监控系统。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种人防环境净化节能监控系统，包括PLC控制器、远程上位机和由PLC控制器分别控制的照明系统、排污系统和通风系统，所述的PLC控制器包括CPU模块，与CPU模块相连的输入模块和输出模块，所述的输入模块包括AI模块和DI模块，所述的输出模块包括AO模块和DO模块，PLC控制器通过通讯网络与远程上位机相连；所述的与PLC控制器相连还设有触摸屏，与远程上位机相连设有监视器；与PLC控制器的DO模块相连还设有声光报警器。

所述的照明系统包括照度传感器、远传电表I和调光电源，所述的远传电I表通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的照度传感器与PLC控制器的AI模块相连，所述调光电源的输入端与PLC控制器的AO模块相连，输出端与照明回路相连。

所述的调光电源的调整伏数为1-10V，所述的PLC控制器通过中间继电器控制照明回路。

所述的排污系统包括液位开关、远传电表II和排污泵供电回路，所述的远传电表II通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的液位开关与PLC控制器的输入模块的DI模块相连，PLC控制器根据液位开关信号通过DO模块输出排污泵供电回路中排污泵的启停信号，排污泵的状态通过DI模块输入PLC控制器。

所述的PLC控制器通过中间继电器控制排污泵供电回路。

所述的通风系统包括CO₂传感器、远传电表III和通风机供电回路，所述的远传电表III通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的CO₂传感器与PLC控制器的AI模块相连， PLC控制器根据CO₂传感器信号通过DO模块输出通风机供电回路中通风机的启停信号，通风机的运行信号和故障信号通过DI模块输入PLC控制器。

所述的PLC控制器通过中间继电器控制通风机供电回路。

采用上述技术方案的本实用新型使人防工程环境净化系统向节能化发展，通过计量照明回路用电量以及对照度的自动无极控制、计量通风机回路用电量以及对通风机的风量、计量水泵回路用电量以及对水泵的液位控制达到好的监控节能的效果；本新型集人防工程的照明系统、通风系统、排污系统于一体的节能环境净化系统，照明系统为环境净化系统提供照明，通风系统和排污系统保证人防工程的废水排放和空气质量，通过远程控制，方便监控部门控制整个人防工程。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型各模块连接结构示意图。

图3是本实用新型1-10V调光电源接线图。

图4是调光电源的输入电压与输出电流的对应关系图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括PLC控制器、远程上位机和由PLC控制器分别控制的照明系统、排污系统和通风系统，所述的PLC控制器包括CPU模块，与CPU模块相连的输入模块和输出模块，所述的输入模块包括AI模块和DI模块，所述的输出模块包括AO模块和DO模块，PLC控制器通过通讯网络与远程上位机相连；所述的与PLC控制器相连还设有触摸屏，与远程上位机相连设有监视器；与PLC控制器的DO模块相连还设有声光报警器。所述的PLC控制器CPU模块为PLC控制器的控制中枢，对输出模块的数据和状态进行一系列的处理后通过输出模块输出。监视器对三个系统分别进行监控，当发生故障时，启动声光报警器对故障电路进行报警。三个系统可以采用同一个PLC控制器进行同一控制，也可以分别采用一个PLC控制器分别控制，PLC控制器的输入模块和输出模块可以共用，也可以分别使用，可根据实际需要增减，考虑成本等因素，可以将照明系统、通风系统、排污系统分别用一个PLC控制器，优点是控制相对独立，便于维护，有较高的冗余。

如图2所示，所述的照明系统包括照度传感器、远传电表I和调光电源，所述的远传电I表通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的照度传感器与PLC控制器的AI模块相连，所述调光电源的输入端与PLC控制器的AO模块相连，输出端与照明回路相连。

所述的调光电源的调整伏数为1-10V，调光电源的输入电压与输出电流的对应关系如图4所示；所述的远传电表I通过RS485通讯接口接入PLC控制器的，实现对电表的远程抄写并根据用电量进行计费，把数值显示到触摸屏上或远程上位机上，远传电表的设定方便监控部门远距离对人防工程内用电量的掌控和计费，及时作出调整，防止不必要的浪费；所述的PLC控制器通过中间继电器控制照明回路。所述的照明回路的灯具为LED灯具。所述的与PLC控制器相连设置12路照度传感器，12路照明回路。照明回路为模拟控制电路，所述的照度传感器检测和照明回路的数量可以根据需要进行增减。

在PLC控制器上设定照明时间表和照度值，照明回路按照照明时间表运行，照明时间表设定可以在远程上位机上设定也可以在本地触摸屏上进行设定。PLC控制器通过中间继电器I实现对每一路LED照明的照明时间表控制，照明回路按照设定的照明时间表开启运行。照明时间表的设定配合照度传感器的使用，在时间表的运行时间内根据照度传感器实测的照度值调整调光光源的输出电压，减少不必要的浪费，起到节能的最好效果。

照度传感器把实测照度值送到PLC控制器，PLC控制器按实测照度值和设定照度值对比，输出电压控制照明回路开关。每一路照明回路上安装有调光电源型号为PE45AA-45W-1-10V-LED，具体接线图如3所示，图3中标号1为LED Driver，标号2为LED灯，调光光源输入端的1-10V电压信号由PLC控制器的输出端提供，通过输入电压的变化使输出电流的大小发生相应变化，从而实现对亮度的调节。输入端电压的大小是可由每一路安装的照度传感器的实测照度值与PLC控制器上设定的照度值来设定，在手动状态下时，输入电压的大小与触摸屏上的设定的照度值保持一致，在自动状态下时，输入电压的大小与照度传感器的检测值成反比关系，即当照度传感器检测值越大时，输入电压越小，照度传感器检测值越小时，输入电压越大，从而实现对照度的自动无极控制。

所述的排污系统包括液位开关、远传电表II和排污泵供电回路，所述的远传电表II通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的液位开关与PLC控制器的输入模块的DI模块相连，PLC控制器根据液位开关信号通过DO模块输出排污泵供电回路中排污泵的启停信号，排污泵的状态通过DI模块输入PLC控制器。排污泵的运行状态信号和故障状态信号均通过DI模块输入PLC控制器并在触摸屏上显示或者传送至远程上位机，故障状态时同时发出声光报警。

所述的PLC控制器通过中间继电器控制排污泵供电回路。

排污系统每一路排污泵供电回路对应一路液位开关检测回路，排污泵供电回路根据需要进行增减，各排污泵供电回路可以公用一个远传电表测量排污泵总回路用电量，也可以每个排污泵用电回路安装一个远传电表II，从而对各个排污泵用电量进行监控控制，

排污坑中安装液位开关，检测排污坑的水位，水位过高时，液位开关发出溢水报警信号。

PLC控制器根据液位开关信号通过DO模块输出排污泵的启停信号，排污泵正常运行时发出的排污泵运行信号和排污泵故障时发出的排污泵故障信号通过DI模块输入PLC控制器。

排污泵的工作方式分为就地和远程两种。当排污泵的强电控制柜上的转换开关打到就地状态时，可以在强电控制柜上对排污泵的启停进行直接控制。当控制柜上的转换开关打到远程状态时，可以在触摸屏或上位机上对排污泵进行启停控制。也可以根据液位开关的信号对排污泵进行控制：当液位过高时，触摸屏上显示高水位报警，此时PLC控制器发出启动命令使水泵开启，当报警消除后，水泵运行一段时间（可以在触摸屏上根据实际情况进行设定）或检测到液位开关低液位时自动关闭。触摸屏上能够显示各个泵的工作状态，包括运行状态、故障状态、手自动状态。每个水泵回路安装远传电表II，通过RS485通讯接口接入PLC控制器，触摸屏上显示出每一回路的电量。

所述的通风系统包括CO₂传感器、远传电表III和通风机供电回路，所述的远传电表III通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的CO₂传感器与PLC控制器的AI模块相连， PLC控制器根据CO₂传感器信号通过DO模块输出通风机供电回路中通风机的启停信号，通风机的状态信号通过DI模块输入PLC控制器。通风机启动后开始运行，通过DI模块将通风机运行信号输入PLC控制器，PLC控制器将其显示在触摸屏上，通风机故障时可以将通风机故障信号显示在触摸屏上。

所述的远传电表III均通过RS485通讯接口接入PLC控制器，所述的PLC控制器通过中间继电器控制通风机供电回路。通风系统的应用保证了室内空气质量。

通风系统通过触摸屏在PLC控制器上设定通风时间表和二氧化碳CO₂浓度值，通风回路按照通风时间表运行，通风时间表可就地通过触摸屏设定，也可以通过远程上位机设定。在设定的通风时间表范围内，PLC控制器根据二氧化碳CO₂实测浓度和设定浓度对比，控制通风机风量。通风机正常运行时通风机显示运行信号，故障时通风机显示故障信号。

通风机供电回路上安装远传电表III，远传电表III将该回路用电量通过RS485通讯接口接入PLC控制器，显示在触摸屏上，从而计量通风回路用电量和用电费用。

通风系统每一路通风机供电回路对应一路CO₂传感器检测回路，通风机供电回路根据需要进行增减，各通风机供电回路可以公用一个远传电表测量通风机总回路用电量，也可以每个通风机供电回路安装一个远传电表III，从而对各个通风机供电回路用电量进行监控控制。

通风机的运行方式分为就地和远程两种方式。当强电控制柜的转换开关打到就地状态时，可以在强电控制柜上通过按钮对通风机进行启停控制。当转换开关打到远程状态时，可以通过手动方式，在触摸屏上对通风机进行启停控制；也可以通过自动方式，此时通风机的控制转到按照PLC控制器设定的通风时间表控制，当处于通风时间表之外的时段时，通风机一直是停止状态。当处于通风时间表里时根据CO₂传感器和设定值进行对比来控制风机的启停，当检测值大于设定值时，风机开始运行，当检测到的CO₂浓度已经小于设定值时，通风机再运行一段时间，该运行时间可以根据实际情况在触摸屏上进行设定，关闭通风机。触摸屏上对通风机的运行状态、故障状态、手自动状态以及安装在风机回路上的远传电表III的数值进行显示，通风系统的使用保证了人防工程内部空气的质量。

PLC控制器与远程上位机通过通讯网络相连，采用统一的人机界面，使用EMS2000组态软件二次编程，实现控制的可视化与显示，冷冻站系统通过组态的变量字典一方面与PLC控制器通讯，一方面与数据库通讯，实现数据的存储、交换和控制。数据库采用微软的Access。可以实现如下功能：

①安全功能：完善而严密的用户帐号和权限管理，操作历史记录。用户权限管理的机制是将用户区分为不同的角色，同一角色的用户拥有相同的权限。用户级别有数量限制，同一级用户的数量没有限制；

②数据处理：可以存储系统的各类历史数据，数据的时间分辨率短，支持各种数据分析，能自动生成日报表、月报表、报警打印，供管理者使用；

③报警处理：使用者可以任意安排警报处理计划。在报警信号产生时，系统自动记录报警的产生时间，和报警的具体内容。同时也可以提供讯响报警和语音报警。报告以文字、图表、曲线多种形式表示各设备状况，便于操作者管理；

④远程协助：远程访问允许在异地的调试人员使用PC机，通过控制系统提供的远程访问服务直接进入系统进行调试；

⑤实现远程数据采集及通信功能，实现软件模块化。

Claims (7)

1.一种人防环境净化节能监控系统，其特征在于：包括PLC控制器、远程上位机和由PLC控制器分别控制的照明系统、排污系统和通风系统，所述的PLC控制器包括CPU模块，与CPU模块相连的输入模块和输出模块，所述的输入模块包括AI模块和DI模块，所述的输出模块包括AO模块和DO模块，PLC控制器通过通讯网络与远程上位机相连；与所述的PLC控制器相连还设有触摸屏，与远程上位机相连设有监视器；与PLC控制器的DO模块相连还设有声光报警器。

2.根据权利要求1所述的人防环境净化节能监控系统，其特征在于：所述的照明系统包括照度传感器、远传电表I和调光电源，所述的远传电I表通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的照度传感器与PLC控制器的AI模块相连，所述调光电源的输入端与PLC控制器的AO模块相连，输出端与照明回路相连。

3.根据权利要求2所述的人防环境净化节能监控系统，其特征在于：所述的调光电源的调整伏数为1-10V，所述的PLC控制器通过中间继电器控制照明回路。

4.根据权利要求1所述的人防环境净化节能监控系统，其特征在于：所述的排污系统包括液位开关、远传电表II和排污泵供电回路，所述的远传电表II通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的液位开关与PLC控制器的输入模块的DI模块相连，PLC控制器根据液位开关信号通过DO模块输出排污泵供电回路中排污泵的启停信号，排污泵的状态通过DI模块输入PLC控制器。

5.根据权利要求4所述的人防环境净化节能监控系统，其特征在于：所述的PLC控制器通过中间继电器控制排污泵供电回路。

6.根据权利要求1所述的人防环境净化节能监控系统，其特征在于：所述的通风系统包括CO₂传感器、远传电表III和通风机供电回路，所述的远传电表III通过通讯接口与PLC控制器相连，所述的CO₂传感器与PLC控制器的AI模块相连， PLC控制器根据CO₂传感器信号通过DO模块输出通风机供电回路中通风机的启停信号，通风机的状态信号通过DI模块输入PLC控制器。

7.根据权利要求6所述的人防环境净化节能监控系统，其特征在于：所述的PLC控制器通过中间继电器控制通风机供电回路。