CN207636990U - 一种水泵状态远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泵状态远程监测系统，包括用于采集泵状态信号的第一模拟信号采集模块、模数转换模块、子处理器、通信模块、服务器、主中央处理器、子操作终端、移动终端和主操作终端；第一模拟信号采集模块的输出端均连接模数转换模块的输入端；子处理器连接模数转换模块的输出端，子处理器连接控制柜；子处理器的输出端通过通讯模块连接服务器、主中央处理器、主操作终端，通讯模块中包括短信发送模块，子处理器的输出端通过短信发送模块连接移动终端；服务器连接还子操作终端，子操作终端连接子处理器。本实用新型的提供了一种水泵状态远程监测系统，能够监控水泵的运行状态，且厂家能够远程实现对水泵运行的远程调试、优化。

Description

一种水泵状态远程监测系统

技术领域

本实用新型涉及监测系统技术领域，尤其涉及一种水泵状态远程监测系统。

背景技术

水泵是工业中重要的生产设备，随着工业自动化水平的不断提供，水泵自动化控制系统也得到了快速的发展。具体来说，水泵包括泵、用于驱动泵的电机和用于控制电机和泵的控制柜，泵包括泵壳和设置于泵壳内部的组件；控制柜中包括有断路器、接触器、隔离刀等，用于控制电机和泵的启停。电机包括定子、转子、端盖和轴承座，电机的转速由控制柜通过变频器控制。由此可见，在工业中，水泵的运行控制过程比较复杂，在控制柜中通常编辑有控制程序，控制柜依据控制程序控制水泵按照一定的过程运转，而水泵的使用单位虽然对水泵进行了一些简单的监测，且由于实用单位对水泵的技术不够了解，无法通过水泵的工作状态、工作数据来分析水泵的运行状况，也就无法及时发现水泵运行中的异常，及时解决，因此，当用户发现水泵异常时，常常需要向厂家求助，厂家在收到控制系统故障要求维护时，必须要到现场方能解决控制系统出现的问题，拖延了故障解决的时间，还浪费了不少人力成本。且目前的水泵监控系统的功能较为单一，缺乏辅助功能，如无法在水泵异常时及时进行巡检提醒等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水泵状态远程监测系统，能够监控水泵的运行状态，并将监测的数据远程传输至厂家，且厂家能够远程更改控制柜中的控制程序，实现对水泵运行的远程调试、优化。

本实用新型采用的技术方案为：一种水泵状态远程监测系统，包括用于采集泵状态信号的第一模拟信号采集模块、模数转换模块、子处理器、通信模块、服务器、主中央处理器、子操作终端、移动终端和主操作终端；所述的子处理器设置于现场，所述的主中央处理器设置于厂家；

所述的第一模拟信号采集模块包括流量计、第一压力传感器和第二压力传感器、第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器；所述的流量计固定设置于泵的出水口，流量计的输出端连接模数转换模块的输入端；第一压力传感器设置于泵的进水口，第二压力传感器设置于泵的出水口，第一压力传感器和第二压力传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器均设置于泵壳上，且第一振动传感器沿泵壳水平方向设置，第二振动传感器沿泵壳竖直方向设置，第三震动传感器沿泵壳纵深方向设置， 第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；

所述的子处理器连接模数转换模块的输出端，且所述的子处理器连接控制柜；所述的子处理器的输出端通过通讯模块连接服务器，且所述的通讯模块中包括短信发送模块，所述的子处理器的输出端通过短信发送模块连接移动终端；所述的服务器连接主中央处理器，所述的主中央处理器连接主操作终端；所述的服务器连接子操作终端，所述的子操作终端连接子处理器。

所述的水泵运行状态远程监测系统，还包括第二模拟信号采集模块，所述的第二模拟信号采集模块包括温度传感器、第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器，所述的温度传感器固定设置于电机内部，温度传感器的输出端连接模数转换模块的输入端；所述的第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器均设置于电机的轴承座上，且第四振动传感器沿轴承座水平方向设置，第五振动传感器沿轴承座竖直方向设置，第六震动传感器沿轴承座纵深方向设置， 第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；子处理器连接模数转换模块的输出端。

所述的子处理器为PLC。

本实用新型对水泵的工作状态数据进行采集，并通过子处理器进行处理，且通过将数据传输至服务器中，不仅便于用户查询和通过子处理器控制泵的运行，还使得厂家能够及时发现并处理水泵故障，远程对水泵运行进行调试和优化，节约了时间成本和人力成本；短信发送模块的设置则使得用户能够及时发现问题，及时处理，避免造成较大损失。

进一步的，本实用新型对电机的工作状态数据进行采集，结合水泵的工作数据，便于工作人员能够通过分析，精确的发现故障的原因，提升了故障检修效率。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括用于采集泵运行状态的第一模拟信号采集模块、模数转换模块、子处理器、通信模块、服务器、主中央处理器、子操作终端、移动终端和主操作终端；所述的子处理器设置于现场，即用户处，用于实时处理现场采集的泵运行状态的数据；所述的主中央处理器设置于厂家，和主操作终端配合，实现对泵的远程操作；本实施例中，所述的子处理器为PLC，优选的，PLC的型号选择西门子s7-400，移动终端为手机。

所述的第一模拟信号采集模块包括流量计、第一压力传感器和第二压力传感器、第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器；

所述的流量计固定设置于泵的出水口，用于采集泵的出水流量，流量计的输出端连接模数转换模块的输入端；第一压力传感器设置于泵的进水口，用于采集泵的进水口处的压力，第二压力传感器设置于泵的出水口，用于采集泵的出水口处的压力，第一压力传感器和第二压力传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端，将泵的进水口和出水口处的压力信号转换为压力值，子处理器根据泵的进水口和出水口处的压力值计算泵的扬程；

第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器均设置于泵壳上，且第一振动传感器沿泵壳水平方向设置，第二振动传感器沿泵壳竖直方向设置，第三震动传感器沿泵壳纵深方向设置， 第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；假设将泵壳设置于空间直角坐标系中，第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器可精细的检测泵在x轴方向、y轴方向和z轴方向的振动状态，便于发现问题所在；

所述的子处理器连接模数转换模块的输出端，且所述的子处理器连接控制柜；抓取控制柜中的控制信号，所述的控制信号包括能够反映泵的阀门开关的第一控制信号，能够反映变频器开关的第二控制信号，能够反映控制柜中的输电线路是否连通的第三控制信号；根据控制柜中实际的元器件和连接关系，子处理器抓取对应位置的对应信号。所述的子处理器的输出端通过通讯模块连接服务器，且所述的通讯模块中包括短信发送模块，所述的子处理器的输出端通过短信发送模块连接移动终端；所述的服务器连接主中央处理器，所述的主中央处理器连接操作终端，从而将泵的工作状态数据发送至厂家。

为了监测电机的状态，便于判断水泵故障的具体位置，所述的水泵运行状态远程监测系统，还包括第二模拟信号采集模块，所述的第二模拟信号采集模块包括温度传感器、第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器，所述的温度传感器固定设置于电机内部，本实施例中设置于电机的转轴上，用于检测电机的内部温度，温度传感器的输出端连接模数转换模块的输入端；所述的第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器均设置于电机的轴承座上，且第四振动传感器沿轴承座水平方向设置，第五振动传感器沿轴承座竖直方向设置，第六震动传感器沿轴承座纵深方向设置， 第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；假设将轴承座设置于空间直角坐标系中，第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器可精细的检测电机在x轴方向、y轴方向和z轴方向的振动状态，结合泵在三个方向上的振动状态，便于发现问题所在；子处理器连接模数转换模块的输出端，且子处理器连接控制柜，抓取用于驱动电机的电压和电流信号。通讯模块将电机的运行状态数据发送至常见，便于发现电机的故障，并对电机进行调试。

本实用新型的工作过程如下：流量计采集泵的出水流量数据，第一压力传感器和第二压力传感器采集泵的进水口和出水口的压力数据，第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器采集泵在三个方向上的振动数据，子处理器直接抓取第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号通常为数字信号，且第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号通常是由断路器、接触器和隔离刀等开关状态决定的，所述的数字信号均传输至子处理器中。

温度传感器采集电机的内部温度数据，第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器采集电机在三个方向上的振动数据，子处理器直接从变频器中抓取电机的转速数据，这些数据均传输至子处理器中。

子处理器通过通讯模块，将泵的出水流量数据、泵的进水口和出水口的压力数据、泵的扬程、第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号、泵在三个方向上的振动数据、电机的内部温度数据、电机在三个方向上的振动数据、驱动电机的电压和电流信号均传输并储存于服务器中。

子处理器中将出水流量数据与设定的出水流量数据进行比较，判断泵的出水量是否正常。子处理器根据泵的进水口和出水口的压力数据，计算泵的扬程，并将计算得到的扬程与设定的扬程或标准扬程进行对比，判断泵的扬程是否正常。若泵的出水量不正常或泵的扬程不正常，则子处理器立即将报警短信通过短信新模块发送至指定的手机上，从而提醒工作人员进行处理。且用户可通过子操作终端对所述的数据进行查询，从而通过分析发现故障。

主中央处理器汇集多个用户的子处理器数据，当某个用户水泵不正常而求助时，工作人员也可立即联系厂家，厂家通过主中央处理器在操作终端上查询对应的泵和电机的运行数据，对数据进行分析处理后，分析出故障所在，及时反馈至用户。且厂家可利用主操作终端和中央处理器，对水泵进行远程的调试和优化，即工作人员在中央处理器中编辑控制柜中的控制水泵运行的控制程序，通过通讯模块传输至子处理器中，子处理器将控制程序传输至控制柜中，控制柜控制水泵执行调试和优化，采集优化和调试过程中的状态数据，再次反馈至中央处理器中。用户也可以用子操作终端，配合子处理器，改变控制柜中的控制程序，从而对水泵的工作状态进行调试和优化。

本实用新型对水泵的工作状态数据进行采集，并通过子处理器进行处理，且通过将数据传输至服务器中，不仅便于用户查询和通过子处理器控制泵的运行，还使得厂家能够及时对水泵运行进行调试和优化，节约了时间成本；短信发送模块的设置则使得用户能够及时发现问题，及时处理，避免造成较大损失。

进一步的，本实用新型对电机的工作状态数据进行采集，结合水泵的工作数据，便于工作人员能够通过分析，且能够将电机的状态数据和泵的状态数据分别交由专业人员进行分析，精确的发现故障的原因，提升了故障检修效率。

Claims (3)

1.一种水泵状态远程监测系统，其特征在于：包括用于采集泵状态信号的第一模拟信号采集模块、模数转换模块、子处理器、通信模块、服务器、主中央处理器、子操作终端、移动终端和主操作终端；所述的子处理器设置于现场，所述的主中央处理器设置于厂家；

所述的第一模拟信号采集模块包括流量计、第一压力传感器和第二压力传感器、第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器；所述的流量计固定设置于泵的出水口，流量计的输出端连接模数转换模块的输入端；第一压力传感器设置于泵的进水口，第二压力传感器设置于泵的出水口，第一压力传感器和第二压力传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器均设置于泵壳上，且第一振动传感器沿泵壳水平方向设置，第二振动传感器沿泵壳竖直方向设置，第三震动传感器沿泵壳纵深方向设置，第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；

所述的子处理器连接模数转换模块的输出端，且所述的子处理器连接控制柜；所述的子处理器的输出端通过通讯模块连接服务器，且所述的通讯模块中包括短信发送模块，所述的子处理器的输出端通过短信发送模块连接移动终端；所述的服务器连接主中央处理器，所述的主中央处理器连接主操作终端；所述的服务器连接子操作终端，所述的子操作终端连接子处理器。

2.根据权利要求1所述的水泵状态远程监测系统，其特征在于：还包括第二模拟信号采集模块，所述的第二模拟信号采集模块包括温度传感器、第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器，所述的温度传感器固定设置于电机内部，温度传感器的输出端连接模数转换模块的输入端；所述的第四振动传感器、第五振动传感器和第六震动传感器均设置于电机的轴承座上，且第四振动传感器沿轴承座水平方向设置，第五振动传感器沿轴承座竖直方向设置，第六震动传感器沿轴承座纵深方向设置，第一振动传感器、第二振动传感器和第三震动传感器的输出端均连接模数转换模块的输入端；子处理器连接模数转换模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的水泵状态远程监测系统，其特征在于：所述的子处理器为PLC。