CN207302318U - 一种基于物联网的智能给排水监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于物联网的智能给排水监测系统，涉及市政排水管领域，包括：开关量采集模块与水泵控制柜的开关量信号输出端通过通信线电连接，模拟量采集模块与各水泵压力传感器的信号输出端通过通信线电连接，多个开关量采集模块、模拟量采集模块及第一无线传输模块之间采用RS485手拉手式通讯连接方式；第一无线传输模块与第二无线传输模块通过无线传输方式连接，第二无线传输模块与网关模块的通信端子通过通信线电连接，主机接收从网关模块发送来的数据。该系统不用到达给排水系统泵房现场，所有状态数据直接从现场传送到监控中心或远程平台，在监控中心或远程平台利用主机就可以实时监测给、排水泵的运行状态数据。

Description

一种基于物联网的智能给排水监测系统

技术领域

本实用新型涉及市政排水管领域，具体涉及一种基于物联网的智能给排水监测系统。

背景技术

目前，给排水系统的监测主要是监测各给、排水水泵的运行状态，包括运行、停止、故障、正常及各水泵的压力等数据。

这些状态数据基本都是来源于给水控制房的水泵控制柜的现场指示灯信号状态及指示仪表数据，如：用绿色指示灯亮、灭指示运行、停止状态；用红色指示灯亮、灭指示故障、正常状态。因为这些指示灯全部都安装在水泵房水泵控制柜的柜门门板上，要想观测给、排水系统运行状态就必须由相关工作人员进入相应的水泵控制房现场，观察这些状态指示灯。

另外水压力的大小需要读取每个水泵上的压力传感器仪表的读数，这些压力传感器现场安装位置比较分散，要读取每个仪表的读数需要耗费一定的人力和时间，同时也造成所读取的数据反馈不及时，且现场读取存在一定的安全隐患，甚至数据读取时可能由于个人的原因造成数据误差较大、甚至出错，且耗费人力和时间。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种基于物联网的智能给排水监测系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于物联网的智能给排水监测系统，包括数据采集模块、第一无线传输模块、第二无线传输模块、网关模块和主机；

所述数据采集模块包括多个开关量采集模块和多个模拟量采集模块；

所述开关量采集模块的信号输入端与水泵控制柜的开关量信号输出端通过通信线电连接，所述模拟量采集模块的信号输入端与各水泵压力传感器的信号输出端通过通信线电连接，多个所述开关量采集模块、模拟量采集模块及所述第一无线传输模块的信号输入端之间采用RS485手拉手式通讯连接方式；

所述第一无线传输模块的信号输出端与所述第二无线传输模块的信号输入端通过无线传输方式连接，所述第二无线传输模块的信号输出端与所述网关模块的通信端子通过通信线电连接，所述网关模块具有网口和网卡插口，所述主机接收从所述网关模块发送来的数据。

优选地，所述第一无线传输模块和所述第二无线传输模块均包括发送模块和接收模块。

优选地，所述开关量采集模块采集的开关量信号包括各水泵的运行、故障信号。

优选地，所述开关量采集模块为串口开关量控制板模块，所述模拟量采集模块为8路电流采集板模块。

优选地，所述无线传输方式采用无线数传电台模块进行无线传输。

本实用新型提供的基于物联网的智能给排水监测系统通过数据采集模块、第一无线传输模块、第二无线传输模块和网关模块将给水系统、排水系统监控整合起来，构成物联网平台，不用到达给排水系统泵房现场，所有状态数据直接从现场传送到监控中心或远程平台，在监控中心或远程平台利用主机就可以实时监测给、排水泵的运行状态数据；

该系统的搭建、调试简单，调试完成后，运行稳定、维护方便，监测数据准确、数据更新及时，节省了人力和时间，成本较低，进一步提高了管理质量和管理效率；

工程配置好以后，万一泵房现场水泵设备个数或地址有改变或调整，不需要到现场修改网关，可以直接在远程平台修改，系统的运行维护更智能、方便；

该系统不仅可用于小区、商场、医院等地的给排水监测，同时也可用于其他类似系统的数据监测，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的基于物联网的智能给排水监测系统的结构示意图；

图2是开关量采集模块示意图；

图3是模拟量采集模块示意图；

图4是采用RS485手拉手式通讯连接方式示意图；

图5是网关模块及其与第二无线数传模块的连接示意图；

图6是以现场中低区有3个生活水泵为例的网关配置示意图；

图7是以低区1#生活水泵为例的状态设置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。

实施例1

本实用新型提供了一种基于物联网的智能给排水监测系统，具体如图1所示，包括数据采集模块1、第一无线传输模块2、第二无线传输模块3、网关模块4和主机5；整个系统分为两部分，一部分由数据采集模块1、第一无线传输模块2构成排水现场数据采集传输模块，用来采集水泵的现场运行状态数据6，另一部分由第二无线传输模块3、网关模块4和主机5构成监控中心，用来接收监控排水现场数据采集传输模块发送来的现场运行状态数据6。

数据采集模块1包括多个开关量采集模块和多个模拟量采集模块，用来采集多个泵的开关量和模拟量，其中开关量采集模块采集的开关量信号包括各水泵的运行、故障信号，模拟量采集模块用来采集各泵的压力信号。本实施例中，第一无线传输模块2和第二无线传输模块3均包括发送模块和接收模块。

本实施例中，开关量采集模块为串口开关量控制板模块，如图2所示，图中：24V、GND为电源接线端子，A、B为通讯端子；X0-X7、X10-X17、X20、X21共18个为该模块的输入端，用于连接各水泵的运行、故障信号。该模块的特点是：

①抗干扰能力强，具有16通道。

②从机站号可以修改，可多个模块扩展到一起。

③具有标准的RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU通讯规约。

④具有12-24V的宽输入直流电源，功耗小于1W，有电源指示灯和通讯指示灯。

模拟量采集模块为8路电流采集板模块，如图3所示，图中：24V、GND为电源接线端子，A、B为通讯端子；X0-X7共8个为该模块的输入端，用于连接各水泵的压力信号。该模块的特点是：

①抗干扰能力强，具有8通道。

②从机站号可以修改，可多个模块扩展到一起。

③具有标准的RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU通讯规约。

④具有12-24V的宽输入直流电源，功耗小于1W，有电源指示灯和通讯指示灯。

具体的连接关系为，开关量采集模块的信号输入端与水泵控制柜的开关量信号输出端通过通信线电连接，模拟量采集模块的信号输入端与各水泵压力传感器的信号输出端通过通信线电连接，多个开关量采集模块、模拟量采集模块及第一无线传输模块2的信号输入端之间采用RS485手拉手式通讯连接方式。以1个开关量采集模块和1个模拟量采集模块为例，连接到第一无线传输模块2，其通讯线连接如图4所示，这里多个数据采集模块用不同的地址加以区分。

第一无线传输模块2的信号输出端与第二无线传输模块3的信号输入端通过无线传输方式连接，节约现场和监控中心之间的布线的线路和人工成本，本实施例中无线传输方式采用无线数传电台模块进行无线传输。如图5所示，第二无线传输模块3的信号输出端与网关模块4的通信端子通过通信线电连接，网关模块4具有网口和网卡插口，主机5接收从网关模块4发送来的数据。网关模块安装在监控中心，其数据来源于第二无线传输模块3，图中：位置1为网口，位置2为网卡插口，A、B为通讯端子。网关的配置需要通过网线将网关和电脑连接做相应配置及工程上传。这里网关可以通过网卡直接上传数据到互联网；也可以连接本地网线，或通过网线连接到本地交换机将数据上传到互联网，可以根据现场实际情况选择。无线数传电台模块的特点是：

①抗干扰能力强，具有相同地址和信道的模块之间可以通讯。

②地址和信道可以修改，可以满足多组设备通讯的需要。

③具有标准的RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU通讯规约。另外还有一个RS232通讯接口满足RS232通讯的需要。

④具有8-28V的宽输入直流电源，功耗小于1W，有电源指示灯和通讯指示灯。

在实际运行中，泵房内设置有数据采集箱，数据采集模块1和第一无线传输模块2均设置在数据采集箱中，在图1中，现场运行状态数据6点分散在给、排水泵房的现场，其中水泵的运行、故障信号在水泵的控制柜上，取自供水泵、排水泵控制柜中的相应的干接点，当水泵处于运行(或故障时)状态时对应信号“1”，否则，处于停止(或非故障时)对应信号“0”，该信号通过中继在送到数据采集箱中的数据采集模块1的数字量采集模块；压力数据来自各水泵的压力传感器(如果现场没有压力传感器可另行安装)，压力传感器可以将压力转换成电信号直接送到数据采集箱中的数据采集模块1的模拟量采集模块。多个开关量采集模块、模拟量采集模块及第一无线传输模块2的信号输入端之间采用RS485手拉手式通讯连接方式，第一无线传输模块2通过天线将数据发射出来。到接收端用第二无线传输模块3接收水泵房发射出来的上述数据，再将接收到的数据连接到网关模块4，通过网关模块4送到监控中心或远程平台，在监控中心或远程平台利用主机5就可以实时监测给、排水泵的运行状态数据。

在图2所示的开关量采集模块中，输入端X依次接入水泵运行状态信号，如：X0-生活1#水泵运行、X1-生活1#水泵故障、X2-生活2#水泵运行、X3-生活2#水泵故障等。该模块需要写入地址加以识别，写入地址后要断电重启生效。该模块通电正常有电源指示灯长亮指示，当模块发送数据时，有数据发送指示灯闪亮指示。

在图3所示的模拟量采集模块中，输入端X依次接入水泵压力状态信号，如：X0-生活供水压力、X1-消防供水压力、X2-排水压力等。该模块需要写入地址加以识别，写入地址后要断电重启生效。特别注意该模块的地址要不同于图2或本系统中其他此类模块的地址，否则将无法读取数据。该模块的电源指示灯和数据发送指示灯同图2，如指示灯异常时需要检查接线及设置。

本实施例中网关模块4需要根据现场情况进行配置，配置中首先建立一个给排水系统工程，假设该工程现场中低区有3个生活水泵，配置如图6所示。其中水泵的运行状态描述及设置以低区1#生活水泵为例，如图7所示。给排水系统工程的水泵全部配置好以后，就可以该工程上传到网关模块4。网关模块4中插入网卡(中国移动或中国联通的卡)，本物联网系统的给排水数据就可以随时发送到网关模块4，并上传到互联网，这样在监控中心或远程平台都可以随时监测该给排水系统的运行状态。

以上所述实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的智能给排水监测系统，其特征在于，包括数据采集模块(1)、第一无线传输模块(2)、第二无线传输模块(3)、网关模块(4)和主机(5)；

所述数据采集模块(1)包括多个开关量采集模块和多个模拟量采集模块；

所述开关量采集模块的信号输入端与水泵控制柜的开关量信号输出端通过通信线电连接，所述模拟量采集模块的信号输入端与各水泵压力传感器的信号输出端通过通信线电连接，多个所述开关量采集模块、模拟量采集模块及所述第一无线传输模块(2)的信号输入端之间采用RS485手拉手式通讯连接方式；

所述第一无线传输模块(2)的信号输出端与所述第二无线传输模块(3)的信号输入端通过无线传输方式连接，所述第二无线传输模块(3)的信号输出端与所述网关模块(4)的通信端子通过通信线电连接，所述网关模块(4)具有网口和网卡插口，所述主机(5)接收从所述网关模块(4)发送来的数据。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能给排水监测系统，其特征在于，所述第一无线传输模块(2)和所述第二无线传输模块(3)均包括发送模块和接收模块。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能给排水监测系统，其特征在于，所述开关量采集模块采集的开关量信号包括各水泵的运行、故障信号。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能给排水监测系统，其特征在于，所述开关量采集模块为串口开关量控制板模块，所述模拟量采集模块为8路电流采集板模块。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能给排水监测系统，其特征在于，所述无线传输方式采用无线数传电台模块进行无线传输。