CN207336647U - 无人给水站故障检测及恢复系统 - Google Patents

Abstract

一种无人给水站故障检测及恢复系统，由控制主机和手机组成，其特征是：控制主机主要由水泵抽空检测系统、缺相及欠压检测系统、相序故障检测及远程恢复系统和远程通信系统组成，控制主机进线侧连接原水泵配电柜的电源侧三相电源，出线侧其电源接线端连接到原水泵配电柜的进线侧，其负荷接线端连接到原水泵配电柜的出线侧。其优点为，能够对给水设备的抽空、相序、欠压、缺相等进行保护，并能够对主要的、损害较大的故障以远程发送短信方式进行实时检测，通过反馈信息，由检修人员针对抽空故障及时采取措施，针对相序故障进行远程倒相，并针对欠压、缺相故障进行强制停止设备运行，待电压符合要求后再自动运行设备，以保证给水设备的安全运行。

Description

无人给水站故障检测及恢复系统

技术领域

本实用新型涉及一种无人给水站故障检测及恢复系统。

背景技术

目前，铁路系统内（含高铁），大多数无人给水所主要采用本地自动运行的方式，处在无监测、无自动恢复的本地控制阶段，其运行/故障状态的掌握只能靠供电车间每月1次的巡视、检修车间的计划内检修和站区停水后的电话反馈；这无疑给设备的安全运行和故障的监测、发现以及及时处理埋下莫大的隐患。

现有无人给水站采用配电柜进行水泵电机控制，其具备了电机过热保护、自动控制等功能，但也存在一定的缺陷，这些缺陷危及到了设备的安全运行。现有无人给水站设备的缺陷如下：

1）缺少电源保护：通过统计发现，因电源侧缺相、欠压、负相序发生的故障次数占总故障次数的86%，是给水设备运行安全的最大隐患，且由此而诱发的其它设备故障，损失巨大。其中损失最大的是电源负相序故障；对于泵管较少的潜水电机负相序的影响较小，但对于二、三百米以上铁路线的潜水泵其影响非常巨大；水泵负相序反转时、强大的压力造成叶轮与泵体间距逐渐缩小、最后抱死导致电机烧毁；负相序故障发生后，不仅故障处理时间长，而且造成的损失大，一般情况下，负相序都会导致水泵电机的烧毁、必须拔检，时长约7天，而且通常需要整体更换水泵电机，维修成本大增，即使是在电机烧毁前及时发现了负相序、也需要人为去现场倒换接线。

2）缺少抽空保护：山区铁路线，其水源有着它自己的特殊性，一是季节性缺水，地下水位下降幅度较大，二是山区水井水源补水较慢，用水高峰期经常出现时段性缺水。而缺水引起的水泵电机空转，一则浪费了大量的能源，二则水封温度升高烧毁，出现卡死时，导致电机损坏，每年因此发生的设备故障不少于十几件。山区多属深水井，最深的可达五六百米，电机烧损后检修起来非常麻烦，单是把水泵拔出来就要两天的时间，还要耗费大量的人力物力，更重要的是，水泵烧损导致无法给铁路各运营单位供水，直接影响铁路运输，所以，缺水时对水泵电机的保护显得尤为重要。

3）不能实时掌握现场故障原因：

现有无人给水站的给水设备发生故障后，检修人员必须第一时间到达现场，才能进行判断处理；不管当时能否处理，都至少要六人且装备所有工具、材料，使用车辆运至现场，检修工区无法实时掌握现场故障信息，只能做好各种可能故障发生的准备。

4）处理时间长，浪费大量人力物力：多处于偏远山区的铁路无人给水站，道路崎岖，有的站区距工区近200公里耗时3个小时左右，加上天气状况不好，有时要想到现场，至少要一天时间，很大程度上延长了故障处理时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种无人给水站故障检测及恢复系统，该无人给水站故障检测及恢复系统能够实时掌握现场信息、快速检测给水设备故障原因及必要时进行自动恢复，能够对给水设备的抽空、相序、欠压、缺相等进行保护， 并能够对主要的、损害较大的故障以远程发送短信方式进行实时检测，通过反馈信息，由检修人员针对抽空故障及时采取措施，针对相序故障进行远程倒相，并针对欠压、缺相故障进行强制停止设备运行，待电压符合要求后再自动运行设备，以保证给水设备的安全运行。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：

本无人给水站故障检测及恢复系统，由控制主机和手机组成，其特征是：所述控制主机主要由水泵抽空检测系统、缺相及欠压检测系统、相序故障检测及远程恢复系统和远程通信系统组成，该无人给水站故障检测及恢复系统的控制主机进线侧连接原水泵配电柜的电源侧三相电源，该无人给水站故障检测及恢复系统的控制主机出线侧，其电源接线端连接到原水泵配电柜的进线侧，其负荷接线端连接到原水泵配电柜的出线侧；所述水泵抽空检测系统用于实时检测水泵抽空状态，提前知晓水泵抽空故障，并通过远程通信系统向手机发送提示短信，以便作业人员收到提示短信后进行处理，增加泵管深度，同时通过手机向远程通信系统发送操作短信，采取间歇供水，以防止水泵抱轴将潜水电机烧毁，并减少停水对用户的影响；所述缺相及欠压检测系统用于在给水站设备电源侧发生缺相或欠压时，及时通过远程通信系统向手机发送提示短信，以便作业人员收到提示短信后及时进行处理，联系所在给水站区，确认是电源侧因素后，切断给水站设备负荷侧电源，避免负荷电机损坏，同时通知就近网电工区或者给水工区联系恢复，待电源侧电压恢复正常后再投入给水站设备的运行，从而达到保护给水站设备的要求，并省去检修工区去现场的麻烦；所述相序故障检测及远程恢复系统用于在给水站设备电源侧出现负相序故障时，对电源侧进行先知先觉，及时将负相序信号传给远程通信系统，再由远程通信系统向手机发送提示短信，作业人员收到提示短信后通过手机向远程通信系统发送操作短信，对远端设备进行倒相操作，恢复设备正序运行，从而及时将给水站设备电源侧的相序故障在远端进行排除，以减少作业人员前往现场的时间及财物消耗，提高给水站设备运行的安全性；所述远程通信系统用于实现故障的报警，将故障信号以短信形式传输给手机，以便作业人员收到提示短信后，通过提示短信反馈的故障类型采取对应的措施，当水泵抽空故障和给水站设备电源侧负相序故障时，接收到故障提示短信的作业人员通过手机向远程通信系统发送相应的操作短信，分别远程进行水泵抽空的临时性措施，以及相序故障的倒相操作；所述手机用于接收远程通信系统发送的提示短信，以及向远程通信系统发送操作短信。

本实用新型所述水泵抽空检测系统内有电流互感器TA、功率因数监控继电器PFJ、时间继电器SJ1、抽空保护继电器CKF、抽空指示灯LCK和2P空气断路器2K2；所述缺相及欠压检测系统内有缺相及失压继电器XJ2、电压继电器YJ、失压指示灯LUY；所述相序故障检测及远程恢复系统内有正序交流接触器KM1、负序交流接触器KM2、断路器2K1、避雷器F、相序继电器XJ1、时间继电器SJ2、电压保护继电器XJF、正序允许开关SB1、负序允许开关SB2、负序故障指示灯LFK；所述远程通信系统内有短信控制器SMSC、远程允许开关SB3和AC380V/12V小型变压器T，短信控制器SMSC内有DC9-12V电池、远程通信系统控制继电器YC1和远程通信系统控制继电器YC2；

其电路连接关系为：无人给水站故障检测及恢复系统的主线路中，水泵抽空检测系统内，电流互感器TA串联在原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A相，功率因数监控继电器PFJ的Ia1、Ia2端分别连接到电流互感器TA的进线侧接点和出线侧接点上，功率因数监控继电器PFJ的Vb、Vc端分别连接到原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的出线侧B、C相，即连接到原水泵配电柜出线侧的水泵电机M接线处B、C相；所述缺相及欠压检测系统内，缺相及失压继电器XJ2线圈和电压继电器YJ线圈均连接相序故障检测及远程恢复系统内断路器2K1的出线侧A、B、C三相；相序故障检测及远程恢复系统内，正序交流接触器KM1三个主触点的进线侧静触头端分别与原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A、B、C三相相连，正序交流接触器KM1三个主触点的出线侧动触头端分别与原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A、B、C三相相连，负序交流接触器KM2三个主触点的进线侧静触头端分别与原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧C、B 、A三相相连，负序交流接触器KM2三个主触点的出线侧动触头端分别与原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A、B、C三相相连，断路器2K1的进线侧连接到原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A、B、C三相上，断路器2K1的出线侧连接避雷器F的三个火线接线端子，避雷器F的接地端子接地，相序继电器XJ1线圈连接断路器2K1的出线侧A、B、C三相； 远程通信系统内，AC380V/12V小型变压器T其原边连接到相序故障检测及远程恢复系统内避雷器F的火线接线侧B、C相，其副边连接到短信控制器SMSC的两电源接线端口上，远程允许开关SB3串联在AC380V/12V小型变压器T原边与避雷器F火线接线侧C相连接的一端，短信控制器SMSC的三个上端检测端口与com端口之间，分别连接时间继电器SJ1的一个常开触点、时间继电器SJ2的一个常开触点和电压继电器YJ的常闭触点，短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC1常开、常闭触点以及远程通信系统控制继电器YC2常开、常闭触点，连接在短信控制器SMSC的下端继电器端口；

无人给水站故障检测及恢复系统的辅助线路中，水泵抽空检测系统内，2P空气断路器2K2的进线侧连接原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A相火线和N相零线，功率因数监控继电器PFJ的常开触点与时间继电器SJ1的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，抽空保护继电器CKF的一个常开触点与远程通信系统内短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC2的常闭触点串联后，与时间继电器SJ1的另一个常开触点并联，然后再与抽空保护继电器CKF的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，抽空保护继电器CKF的另一个常开触点与抽空指示灯LCK串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，功率因数监控继电器PFJ的两电源接线端L、N端连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间；缺相及欠压检测系统内，缺相及失压继电器XJ2的常开触点与失压指示灯LUY串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间；相序故障检测及远程恢复系统内，相序继电器XJ1的常开触点与时间继电器SJ2的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，时间继电器SJ2的另一个常开触点与电压保护继电器XJF的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，水泵抽空检测系统内抽空保护继电器CKF的常闭触点，一端连接远程通信系统内短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC2的常开触点一端，并连接2P空气断路器2K2的出线侧火线，另一端连接远程通信系统控制继电器YC2的常开触点另一端、电压保护继电器XJF的常闭触点一端以及电压保护继电器XJF的一个常开触点一端，电压保护继电器XJF的常闭触点另一端连接正序允许开关SB1的一端，正序允许开关SB1的另一端连接正序交流接触器KM1线圈的一端，正序交流接触器KM1线圈的另一端连接负序交流接触器KM2的常闭触点一端，电压保护继电器XJF的一个常开触点另一端连接负序允许开关SB2的一端，负序允许开关SB2的另一端连接负序交流接触器KM2的常开触点一端以及远程通信系统控制继电器YC1的常闭触点一端，负序交流接触器KM2的常开触点另一端连接远程通信系统控制继电器YC1的常闭触点另一端以及负序交流接触器KM2线圈的一端，负序交流接触器KM2线圈的另一端连接正序交流接触器KM1的常闭触点一端，正序交流接触器KM1的常闭触点另一端连接负序交流接触器KM2的常闭触点另一端，并连接2P空气断路器2K2的出线侧零线，电压保护继电器XJF的另一个常开触点与负序故障指示灯LFK串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间。

本实用新型所述相序故障检测及远程恢复系统内，断路器2K1为3P断路器。

本实用新型所述远程通信系统内，短信控制器SMSC为开关量断电来电短信报警器。

本实用新型所述开关量断电来电短信报警器的型号为FY-GSMW 。

本实用新型的优点是：该无人给水站故障检测及恢复系统能够实时掌握现场信息、快速检测给水设备故障原因及必要时进行自动恢复，能够对给水设备的抽空、相序、欠压、缺相等进行保护， 并能够对主要的、损害较大的故障以远程发送短信方式进行实时检测，通过反馈信息，由检修人员针对抽空故障及时采取措施，针对相序故障进行远程倒相，并针对欠压、缺相故障进行强制停止设备运行，待电压符合要求后再自动运行设备，以保证给水设备的安全运行。

附图说明

图1 是本实用新型的电路方框图；

图2是本实用新型的主线路原理图；

图3是本实用新型的辅助线路原理图。

具体实施方式

如图1-3所示，本无人给水站故障检测及恢复系统，由控制主机1和手机6组成，其特征是：所述控制主机1主要由水泵抽空检测系统2、缺相及欠压检测系统3、相序故障检测及远程恢复系统4和远程通信系统5组成，该无人给水站故障检测及恢复系统的控制主机1进线侧连接原水泵配电柜的电源侧三相电源，该无人给水站故障检测及恢复系统的控制主机1出线侧，其电源接线端连接到原水泵配电柜的进线侧，其负荷接线端连接到原水泵配电柜的出线侧；所述水泵抽空检测系统2用于实时检测水泵抽空状态，提前知晓水泵抽空故障，并通过远程通信系统5向手机6发送提示短信，以便作业人员收到提示短信后进行处理，增加泵管深度，同时通过手机6向远程通信系统5发送操作短信，采取间歇供水，以防止水泵抱轴将潜水电机烧毁，并减少停水对用户的影响；所述缺相及欠压检测系统3用于在给水站设备电源侧发生缺相或欠压时，及时通过远程通信系统5向手机6发送提示短信，以便作业人员收到提示短信后及时进行处理，联系所在给水站区，确认是电源侧因素后，切断给水站设备负荷侧电源，避免负荷（电机）损坏，同时通知就近网电工区或者给水工区联系恢复，待电源侧电压恢复正常后再投入给水站设备的运行，从而达到保护给水站设备的要求，并省去检修工区去现场的麻烦；所述相序故障检测及远程恢复系统4用于在给水站设备电源侧出现负相序故障时，对电源侧进行先知先觉，及时将负相序信号传给远程通信系统5，再由远程通信系统5向手机6发送提示短信，作业人员收到提示短信后通过手机6向远程通信系统5发送操作短信，对远端设备进行倒相操作，恢复设备正序运行，从而及时将给水站设备电源侧的相序故障在远端进行排除，以减少作业人员前往现场的时间及财物消耗，提高给水站设备运行的安全性；所述远程通信系统5用于实现故障的报警，将故障信号以短信形式传输给手机6，以便作业人员收到提示短信后，通过提示短信反馈的故障类型采取对应的措施，当水泵抽空故障和给水站设备电源侧负相序故障时，接收到故障提示短信的作业人员通过手机6向远程通信系统5发送相应的操作短信，分别远程进行水泵抽空的临时性措施，以及相序故障的倒相操作；所述手机6用于接收远程通信系统5发送的提示短信，以及向远程通信系统5发送操作短信。

如图2、3所示，所述水泵抽空检测系统2内有电流互感器TA、功率因数监控继电器PFJ、时间继电器SJ1、抽空保护继电器CKF、抽空指示灯LCK和2P空气断路器2K2；所述缺相及欠压检测系统3内有缺相及失压继电器XJ2、电压继电器YJ、失压指示灯LUY；所述相序故障检测及远程恢复系统4内有正序交流接触器KM1、负序交流接触器KM2、断路器2K1、避雷器F、相序继电器XJ1、时间继电器SJ2、电压保护继电器XJF、正序允许开关SB1、负序允许开关SB2、负序故障指示灯LFK；所述远程通信系统5内有短信控制器SMSC、远程允许开关SB3和AC380V/12V小型变压器T，短信控制器SMSC内有DC9-12V电池、远程通信系统控制继电器YC1和远程通信系统控制继电器YC2；

其电路连接关系为：无人给水站故障检测及恢复系统的主线路中，水泵抽空检测系统2内，电流互感器TA串联在原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A相，功率因数监控继电器PFJ的Ia1、Ia2端分别连接到电流互感器TA的进线侧接点和出线侧接点上，功率因数监控继电器PFJ的Vb、Vc端分别连接到原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的出线侧B、C相，即连接到原水泵配电柜出线侧的水泵电机M接线处B、C相；所述缺相及欠压检测系统3内，缺相及失压继电器XJ2线圈和电压继电器YJ线圈均连接相序故障检测及远程恢复系统4内断路器2K1的出线侧A、B、C三相；相序故障检测及远程恢复系统4内，正序交流接触器KM1三个主触点的进线侧静触头端分别与原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A、B、C三相相连，正序交流接触器KM1三个主触点的出线侧动触头端分别与原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A、B、C三相相连，负序交流接触器KM2三个主触点的进线侧静触头端分别与原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧C、B 、A三相相连，负序交流接触器KM2三个主触点的出线侧动触头端分别与原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A、B、C三相相连，断路器2K1的进线侧连接到原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A、B、C三相上，断路器2K1的出线侧连接避雷器F的三个火线接线端子，避雷器F的接地端子接地，相序继电器XJ1线圈连接断路器2K1的出线侧A、B、C三相； 远程通信系统5内，AC380V/12V小型变压器T其原边连接到相序故障检测及远程恢复系统4内避雷器F的火线接线侧B、C相，其副边连接到短信控制器SMSC的两电源接线端口上，远程允许开关SB3串联在AC380V/12V小型变压器T原边与避雷器F火线接线侧C相连接的一端，短信控制器SMSC的三个上端检测端口与com端口之间，分别连接时间继电器SJ1的一个常开触点、时间继电器SJ2的一个常开触点和电压继电器YJ的常闭触点，短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC1常开、常闭触点以及远程通信系统控制继电器YC2常开、常闭触点，连接在短信控制器SMSC的下端继电器端口；

无人给水站故障检测及恢复系统的辅助线路中，水泵抽空检测系统2内，2P空气断路器2K2的进线侧连接原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A相火线和N相零线，功率因数监控继电器PFJ的常开触点与时间继电器SJ1的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，抽空保护继电器CKF的一个常开触点与远程通信系统5内短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC2的常闭触点串联后，与时间继电器SJ1的另一个常开触点并联，然后再与抽空保护继电器CKF的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，抽空保护继电器CKF的另一个常开触点与抽空指示灯LCK串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，功率因数监控继电器PFJ的两电源接线端L、N端连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间；缺相及欠压检测系统3内，缺相及失压继电器XJ2的常开触点与失压指示灯LUY串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间；相序故障检测及远程恢复系统4内，相序继电器XJ1的常开触点与时间继电器SJ2的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，时间继电器SJ2的另一个常开触点与电压保护继电器XJF的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，水泵抽空检测系统2内抽空保护继电器CKF的常闭触点，一端连接远程通信系统5内短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC2的常开触点一端，并连接2P空气断路器2K2的出线侧火线，另一端连接远程通信系统控制继电器YC2的常开触点另一端、电压保护继电器XJF的常闭触点一端以及电压保护继电器XJF的一个常开触点一端，电压保护继电器XJF的常闭触点另一端连接正序允许开关SB1的一端，正序允许开关SB1的另一端连接正序交流接触器KM1线圈的一端，正序交流接触器KM1线圈的另一端连接负序交流接触器KM2的常闭触点一端，电压保护继电器XJF的一个常开触点另一端连接负序允许开关SB2的一端，负序允许开关SB2的另一端连接负序交流接触器KM2的常开触点一端以及远程通信系统控制继电器YC1的常闭触点一端，负序交流接触器KM2的常开触点另一端连接远程通信系统控制继电器YC1的常闭触点另一端以及负序交流接触器KM2线圈的一端，负序交流接触器KM2线圈的另一端连接正序交流接触器KM1的常闭触点一端，正序交流接触器KM1的常闭触点另一端连接负序交流接触器KM2的常闭触点另一端，并连接2P空气断路器2K2的出线侧零线，电压保护继电器XJF的另一个常开触点与负序故障指示灯LFK串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间。

如图2、3所示，所述相序故障检测及远程恢复系统4内，断路器2K1为DZ47系列3P断路器。所述远程通信系统5内，短信控制器SMSC为开关量断电来电短信报警器。所述开关量断电来电短信报警器的型号为FY-GSMW 。

本无人给水站故障检测及恢复系统，远程允许开关SB3设置在本地控制面板上，用于当远程通信系统5的短信控制器SMSC损坏后，转由本地临时控制。

本无人给水站故障检测及恢复系统的工作原理是：通过在原有水泵配电柜电源侧及原有水泵配电柜的出线侧安装该无人给水站故障检测及恢复系统，在该无人给水站故障检测及恢复系统的远程通信系统上设置抽空、相序、缺相及欠压保护接点，将有关信号以手机短信息的方式，发送给固定手机，进行远程监控。

当水位下降，涌水量不足，功率因数监控继电器PFJ检测到功率因数cosφ小于设定值0.6时，本系统辅助线路内，功率因数监控继电器PFJ的常开触点闭合，时间继电器SJ1的线圈吸合，时间继电器SJ1的另一个常开触点（本系统辅助线路内的常开触点）在5秒后吸合，接通抽空保护继电器CKF的线圈，抽空保护继电器CKF常闭触点断开，水泵停止运转，抽空保护继电器CKF两个常开触点闭合，抽空指示灯LCK亮，短信控制器SMSC内部的远程通信系统控制继电器YC2常闭触点接通闭合后的抽空保护继电器CKF一个常开触点，形成抽空保护继电器CKF自锁回路；同时，时间继电器SJ1的一个常开触点（本系统主线路内的常开触点）也闭合，远程通信系统5内的短信控制器SMSC向作业人员手机发送提示短信“水泵抽空”，作业人员接到提示短信后，一方面及时准备加管料具，一方面为减少停水影响，通过手机6发送操作短信“开二路20分关60分” 给短信控制器SMSC，短信控制器SMSC内部的远程通信系统控制继电器YC2触点动作，其常开触点闭合，接通电压保护继电器XJF常闭触点，连接正序允许开关SB1，接通正序交流接触器KM1线圈，连接负序交流接触器KM2常闭触点，形成回路，正序交流接触器KM1主触点吸合，接通原水泵配电柜主线路，接通水泵电动机M，水泵开始继续运转，实现临时供水，保证站区的应急供水，同时远程通信系统控制继电器YC2常闭触点断开，抽空保护继电器CKF线圈失电，抽空保护继电器CKF两个常开触点断开，抽空指示灯LCK灭，抽空保护继电器CKF常闭触点闭合，准备下次与远程通信系统控制继电器YC2常开触点相互动作；在上述水泵继续运转的20分钟内，水位在水泵淹没深度附近波动，水泵抽空事件可能屡次发生，为维持暂时供水，抽空保护继电器CKF的常闭触点和远程通信系统控制继电器YC2的常开触点在此期间交替作用；20分钟内水位不下降时，通过抽空保护继电器CKF常闭触点、电压保护继电器XJF常闭触点、处于闭合位置的正序允许开关SB1，导通正序交流接触器KM1线圈，正序交流接触器KM1主触点闭合，水泵正常运转；20分钟内水位下降时，当功率因数监控继电器PFJ检测到功率因数数值低于0.6时，功率因数监控继电器PFJ常开触点闭合，时间继电器SJ1线圈得电，时间继电器SJ1的另一个常开触点（本系统辅助线路内的常开触点）在5秒后闭合，一方面，抽空保护继电器CKF线圈得电，抽空保护继电器CKF的两个常开触点闭合，其中一个闭合后的常开触点，由于在此20分钟内远程通信系统控制继电器YC2常闭触点仍然处于断开状态，因此不能与远程通信系统控制继电器YC2常闭触点接通，形成抽空保护继电器CKF自锁回路，另一闭合后的常开触点接通抽空指示灯LCK，抽空指示灯LCK再次点亮，抽空保护继电器CKF的常闭触点断开，由于在此20分钟内远程通信系统控制继电器YC2常开触点仍然处于闭合状态，继续水泵的运转，另一方面，时间继电器SJ1的一个常开触点（本系统主线路内的常开触点）也闭合，将水泵抽空信号传给远程通信系统5内的短信控制器SMSC，由短信控制器SMSC再次向作业人员手机发送提示短信“水泵抽空”；20分钟后，因仍处于水泵抽空状态，抽空保护继电器CKF线圈仍为得电状态，抽空保护继电器CKF两个常开触点仍为闭合状态，一个常闭触点仍为断开状态，另外，此时远程通信系统控制继电器YC2触点恢复至初始状态（常闭触点闭合，常开触点断开），因此水泵停止运转，水泵停止运转时间维持60分钟，在这个时间段过程中，作业人员及时到达现场进行加管延长水泵吸水深度，使水泵位于动水位下，防止水泵电机烧毁，恢复水泵正常运行，消除水泵抽空故障，之后，时间继电器SJ1线圈失电，时间继电器SJ1的两个常开触点（本系统主线路及辅助线路内的常开触点）断开，抽空保护继电器CKF线圈失电，抽空保护继电器CKF两个常开触点断开，一个常闭触点闭合，抽空指示灯LCK灭，时间到设定值后，再恢复前步骤，以此循环。

电压继电器YJ、缺相及失压继电器XJ2采集本系统的主线路三相电源检测，在给水设备正常运行状态下，电压继电器YJ常闭触点处于断开状态，缺相及失压继电器XJ2的常开触点处于断开状态，当给水设备电源侧处于缺相及欠压状态时，电压继电器YJ的常闭触点闭合，接通短信控制器SMSC，短信控制器SMSC通过提示短信形式将信号反馈给作业人员手机，由作业人员与所属网电工区进行故障排除，同时缺相及失压继电器XJ2的常开触点闭合，接通失压指示灯LUY，失压指示灯LUY亮。

当给水设备电源侧出现负相序故障时，相序继电器XJ1动作，本系统辅助线路内，相序继电器XJ1的常开触点闭合，时间继电器SJ2线圈吸合，时间继电器SJ2的另一个常开触点（本系统辅助线路内的常开触点）在5秒后闭合，接通电压保护继电器XJF线圈，电压保护继电器XJF常闭触点断开，切断正序回路，正序交流接触器KM1线圈失电，本系统主线路中正序交流接触器KM1的主触点断开，电压保护继电器XJF两个常开触点闭合，本系统辅助线路内负序故障指示灯LFK亮，同时，时间继电器SJ2的一个常开触点（本系统主线路内的常开触点）也闭合，将负相序信号传递给远程通信系统5内的短信控制器SMSC，由短信控制器SMSC向作业人员手机发送提示短信“电源负序”，作业人员收到提示短信、与电力工区沟通确认负相序后，通过手机6先发送操作短信“关一路”给向短信控制器SMSC，确保远程通信系统控制继电器YC1常闭触点为闭合状态，抽空保护继电器CKF的常闭触点接通电压保护继电器XJF的一个已动作闭合的常开触点，连接负序允许开关SB2，然后通过短信控制器SMSC内部的远程通信系统控制继电器YC1常闭触点，接通负序交流接触器KM2线圈，连接正序交流接触器KM1常闭触点，形成回路，负序交流接触器KM2线圈得电，负序交流接触器KM2其常开触点闭合，常闭触点断开，主触点吸合，实现负相序倒相；然后，通过手机6再紧接着发送“开一路”给向短信控制器SMSC，远程通信系统控制继电器YC1常闭触点断开，由于远程通信系统控制继电器YC1常闭触点与负序交流接触器KM2的常开触点构成自锁点，负序交流接触器KM2的常开触点仍为闭合状态，负序交流接触器KM2线圈保持得电状态，负序交流接触器KM2的常开触点不会断开。若给水设备电源侧相序又恢复正常，再按以上顺序进行倒相，实现远程恢复。当给水设备电源侧恢复正相序时，本系统辅助线路内，相序继电器XJ1的常开触点断开，时间继电器SJ2线圈失电，时间继电器SJ2的另一个常开触点（本系统辅助线路内的常开触点）断开，电压保护继电器XJF线圈失电，电压保护继电器XJF两个常开触点断开，负序交流接触器KM2线圈失电，本系统主线路中负序交流接触器KM2主触点断开，辅助线路中负序交流接触器KM2常开触点断开、常闭触点闭合，负序故障指示灯LFK灭，电压保护继电器XJF的常闭触点闭合，与抽空保护继电器CKF的常闭触点接通，连接正序允许开关SB1，接通正序交流接触器KM1线圈，连接负序交流接触器KM2常闭触点，形成回路，正序交流接触器KM1主触点吸合，实现正相序倒相。

Claims (5)

1.一种无人给水站故障检测及恢复系统，由控制主机（1）和手机（6）组成，其特征是：所述控制主机主要由水泵抽空检测系统（2）、缺相及欠压检测系统（3）、相序故障检测及远程恢复系统（4）和远程通信系统（5）组成，该无人给水站故障检测及恢复系统的控制主机（1）进线侧连接原水泵配电柜的电源侧三相电源，该无人给水站故障检测及恢复系统的控制主机（1）出线侧，其电源接线端连接到原水泵配电柜的进线侧，其负荷接线端连接到原水泵配电柜的出线侧；所述水泵抽空检测系统（2）用于实时检测水泵抽空状态，提前知晓水泵抽空故障，并通过远程通信系统（5）向手机（6）发送提示短信，以便作业人员收到提示短信后进行处理，增加泵管深度，同时通过手机（6）向远程通信系统（5）发送操作短信，采取间歇供水，以防止水泵抱轴将潜水电机烧毁，并减少停水对用户的影响；所述缺相及欠压检测系统（3）用于在给水站设备电源侧发生缺相或欠压时，及时通过远程通信系统（5）向手机（6）发送提示短信，以便作业人员收到提示短信后及时进行处理，联系所在给水站区，确认是电源侧因素后，切断给水站设备负荷侧电源，避免负荷电机损坏，同时通知就近网电工区或者给水工区联系恢复，待电源侧电压恢复正常后再投入给水站设备的运行，从而达到保护给水站设备的要求，并省去检修工区去现场的麻烦；所述相序故障检测及远程恢复系统（4）用于在给水站设备电源侧出现负相序故障时，对电源侧进行先知先觉，及时将负相序信号传给远程通信系统（5），再由远程通信系统（5）向手机（6）发送提示短信，作业人员收到提示短信后通过手机（6）向远程通信系统（5）发送操作短信，对远端设备进行倒相操作，恢复设备正序运行，从而及时将给水站设备电源侧的相序故障在远端进行排除，以减少作业人员前往现场的时间及财物消耗，提高给水站设备运行的安全性；所述远程通信系统（5）用于实现故障的报警，将故障信号以短信形式传输给手机（6），以便作业人员收到提示短信后，通过提示短信反馈的故障类型采取对应的措施，当水泵抽空故障和给水站设备电源侧负相序故障时，接收到故障提示短信的作业人员通过手机（6）向远程通信系统（5）发送相应的操作短信，分别远程进行水泵抽空的临时性措施，以及相序故障的倒相操作；所述手机（6）用于接收远程通信系统（5）发送的提示短信，以及向远程通信系统（5）发送操作短信。

2.根据权利要求1所述的一种无人给水站故障检测及恢复系统，其特征是：所述水泵抽空检测系统（2）内有电流互感器TA、功率因数监控继电器PFJ、时间继电器SJ1、抽空保护继电器CKF、抽空指示灯LCK和2P空气断路器2K2；所述缺相及欠压检测系统（3）内有缺相及失压继电器XJ2、电压继电器YJ、失压指示灯LUY；所述相序故障检测及远程恢复系统（4）内有正序交流接触器KM1、负序交流接触器KM2、断路器2K1、避雷器F、相序继电器XJ1、时间继电器SJ2、电压保护继电器XJF、正序允许开关SB1、负序允许开关SB2、负序故障指示灯LFK；所述远程通信系统（5）内有短信控制器SMSC、远程允许开关SB3和AC380V/12V小型变压器T，短信控制器SMSC内有DC9-12V电池、远程通信系统控制继电器YC1和远程通信系统控制继电器YC2；

其电路连接关系为：无人给水站故障检测及恢复系统的主线路中，水泵抽空检测系统（2）内，电流互感器TA串联在原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A相，功率因数监控继电器PFJ的Ia1、Ia2端分别连接到电流互感器TA的进线侧接点和出线侧接点上，功率因数监控继电器PFJ的Vb、Vc端分别连接到原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的出线侧B、C相，即连接到原水泵配电柜出线侧的水泵电机M接线处B、C相；所述缺相及欠压检测系统（3）内，缺相及失压继电器XJ2线圈和电压继电器YJ线圈均连接相序故障检测及远程恢复系统（4）内断路器2K1的出线侧A、B、C三相；相序故障检测及远程恢复系统（4）内，正序交流接触器KM1三个主触点的进线侧静触头端分别与原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A、B、C三相相连，正序交流接触器KM1三个主触点的出线侧动触头端分别与原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A、B、C三相相连，负序交流接触器KM2三个主触点的进线侧静触头端分别与原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧C、B 、A三相相连，负序交流接触器KM2三个主触点的出线侧动触头端分别与原水泵配电柜的交流接触器KM3三个主触点的进线侧A、B、C三相相连，断路器2K1的进线侧连接到原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A、B、C三相上，断路器2K1的出线侧连接避雷器F的三个火线接线端子，避雷器F的接地端子接地，相序继电器XJ1线圈连接断路器2K1的出线侧A、B、C三相； 远程通信系统（5）内，AC380V/12V小型变压器T其原边连接到相序故障检测及远程恢复系统（4）内避雷器F的火线接线侧B、C相，其副边连接到短信控制器SMSC的两电源接线端口上，远程允许开关SB3串联在AC380V/12V小型变压器T原边与避雷器F火线接线侧C相连接的一端，短信控制器SMSC的三个上端检测端口与com端口之间，分别连接时间继电器SJ1的一个常开触点、时间继电器SJ2的一个常开触点和电压继电器YJ的常闭触点，短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC1常开、常闭触点以及远程通信系统控制继电器YC2常开、常闭触点，连接在短信控制器SMSC的下端继电器端口；

无人给水站故障检测及恢复系统的辅助线路中，水泵抽空检测系统（2）内，2P空气断路器2K2的进线侧连接原水泵配电柜电源侧的断路器QF出线侧A相火线和N相零线，功率因数监控继电器PFJ的常开触点与时间继电器SJ1的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，抽空保护继电器CKF的一个常开触点与远程通信系统（5）内短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC2的常闭触点串联后，与时间继电器SJ1的另一个常开触点并联，然后再与抽空保护继电器CKF的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，抽空保护继电器CKF的另一个常开触点与抽空指示灯LCK串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，功率因数监控继电器PFJ的两电源接线端L、N端连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间；缺相及欠压检测系统（3）内，缺相及失压继电器XJ2的常开触点与失压指示灯LUY串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间；相序故障检测及远程恢复系统（4）内，相序继电器XJ1的常开触点与时间继电器SJ2的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，时间继电器SJ2的另一个常开触点与电压保护继电器XJF的线圈串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间，水泵抽空检测系统（2）内抽空保护继电器CKF的常闭触点，一端连接远程通信系统（5）内短信控制器SMSC内的远程通信系统控制继电器YC2的常开触点一端，并连接2P空气断路器2K2的出线侧火线，另一端连接远程通信系统控制继电器YC2的常开触点另一端、电压保护继电器XJF的常闭触点一端以及电压保护继电器XJF的一个常开触点一端，电压保护继电器XJF的常闭触点另一端连接正序允许开关SB1的一端，正序允许开关SB1的另一端连接正序交流接触器KM1线圈的一端，正序交流接触器KM1线圈的另一端连接负序交流接触器KM2的常闭触点一端，电压保护继电器XJF的一个常开触点另一端连接负序允许开关SB2的一端，负序允许开关SB2的另一端连接负序交流接触器KM2的常开触点一端以及远程通信系统控制继电器YC1的常闭触点一端，负序交流接触器KM2的常开触点另一端连接远程通信系统控制继电器YC1的常闭触点另一端以及负序交流接触器KM2线圈的一端，负序交流接触器KM2线圈的另一端连接正序交流接触器KM1的常闭触点一端，正序交流接触器KM1的常闭触点另一端连接负序交流接触器KM2的常闭触点另一端，并连接2P空气断路器2K2的出线侧零线，电压保护继电器XJF的另一个常开触点与负序故障指示灯LFK串联后，连接在2P空气断路器2K2的出线侧火线和零线之间。

3.根据权利要求2所述的一种无人给水站故障检测及恢复系统，其特征是：所述相序故障检测及远程恢复系统（4）内，断路器2K1为3P断路器。

4.根据权利要求2所述的一种无人给水站故障检测及恢复系统，其特征是：所述远程通信系统（5）内，短信控制器SMSC为开关量断电来电短信报警器。

5.根据权利要求4所述的一种无人给水站故障检测及恢复系统，其特征是：所述开关量断电来电短信报警器的型号为FY-GSMW 。