CN207817512U - 一体化泵闸自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及泵闸自动控制装置，尤其是一种一体化泵闸自动控制装置，为了解决现有的泵闸装置存在液位观测手段落后，泵与闸控制相对独立，协同性差，泵闸运行数据统计困难，区域内各泵闸协同工作难的问题，提供一种一体化泵闸自动控制装置。包括水泵、闸门、闸门驱动器、控制器、观测装置，紧急停止开关、水泵运行状态传感器、闸门开启传感器、闸门闭合传感器、闸门位置传感器和监控装置，观测装置分别检测内河侧液位和外河侧液位，本实用新型安全、可靠，具有自诊断功能，使用方便，操作简便，提高工作效率。解决了泵站控制系统，液位观测手段落后，泵与闸控制相对独立协同性差，泵闸运行数据统计困难，区域内各泵闸协同工作难的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及泵闸自动控制装置，尤其是一种一体化泵闸自动控制装置。
背景技术
泵闸装置广泛应用于平原及滨湖、沿江、城市内河等地区，用于防洪排涝、水体交换等水利工程项目。泵闸装置配有大流量、低扬程的潜水泵，集闸门、泵、格栅、控制系统等一体新型水利装置，具有安装方便、施工快捷、减少投资、维护方便等特点，既能提高排涝能力，又能进行水体交换，改善河流水体环境目的。随着社会全面发展，现代科技手段在水利管理方面的应用，水利管理部门对泵站控制系统的高效化、智能化的要求越来越高，运行、管理单位需时时掌握泵站运行状态，及时有效的做好调度调节，以保证泵站安全和稳定运行。
传统的泵闸装置存在以下问题：
(1)对闸站前后液位观测手段落后，无法实现对水位准确控制。
(2)闸门与水泵的控制相对独立，协同性差。
(3)泵闸运行数据记录能力差，各泵闸间数据沟通困难，无法形成系统运行。
(4)当需要闸站工作时，大多采用人工观测，手动控制的方式；此方式相对局限，且具有主观性，不能实现准确控制。且需要有丰富现场经验的操作人员控制，运维人工成本较高，不符合水利系统智能化、高效化管理的要求。对水利部门对区域内水体综合调整不能提供有效的数据。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的泵闸装置存在液位观测手段落后，泵与闸控制相对独立协同性差，泵闸运行数据统计困难，区域内各泵闸协同工作难的问题，提供一种一体化泵闸自动控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体化泵闸自动控制装置，包括水泵、闸门、闸门驱动器、控制器和观测装置，还包括紧急停止开关、水泵运行状态传感器、闸门开启传感器、闸门闭合传感器、闸门位置传感器和监控装置，所述控制器为可编程控制器，所述观测装置分别检测内河侧液位和外河侧液位，所述观测装置包括超声波液位探测仪和投入式液位计，超声波液位探测仪设置在水面上，投入式液位计设置在液位监测基准点；
可编程控制器接收紧急停止开关发出的信号，停止水泵和闸门驱动器的运作；
可编程控制器接收水泵运行状态传感器发出的信号，自动调节水泵的工作参数，
可编程控制器接收闸门开启传感器和闸门闭合传感器发出的信号，并在控制面板的相应位置显示；
可编程控制器接收闸门位置传感器发出的信号，根据接收到的闸门升起高度或闸门开度在控制面板上显示相应的数值，在达到预设值时停止动作；
可编程控制器接收观测装置发出的信号，将接收到的内河侧液位数值与接收到的外河侧液位数值进行对比，达到预设值时启动水泵和/或启动闸门驱动器；
可编程控制器接收到的信号和发出的指令通过有线或无线传输给监控装置进行数据显示和统计。
进一步的，所述可编程控制器的输入端一侧通过有线或无线设置有紧急停止开关、水泵运行状态传感器、闸门开启传感器、闸门闭合传感器、闸门位置传感器、超声波液位探测仪和投入式液位计。
进一步的，所述可编程控制器的输出端一侧通过导线连接有水泵和闸门驱动器。
进一步的，所述可编程控制器的输出端一侧通过有线或无线连接有监控装置。
作为优选的，闸门位置传感器的数量为1～3个。
为了提高使用效果，所述水泵固定安装在闸门上，并随闸门的升降而升降。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种一体化泵闸自动控制装置，
(1)在泵闸前后设置液位观测点，前后各有两处液位观测点，两处液位观测点采用不同的观测方式。一种采用超声波液位探测仪，另一种采用投入式液位计。
(2)将泵的控制与闸的控制集成在一个系统内，采用可编程控制器为整个系统的控制核心。
(3)统计泵的运行、故障状态，超温、漏水保护信息，电压、电流、能耗、运行时间、次数数据；闸的位置、升降状态，启闭机的运行、故障状态，闸启闭次数数据；设立监控平台，对区域内泵闸的数据进行综合收集，形成各泵闸的运行记录。
(4)前后四个液位观测点将测得的液位信息发送至可编程控制器。在可编程控制器内进行分析处理，形成泵闸前后液位的一组对比数据。根据对比出的数据，结合事先设定好的闸门及泵的运行条件，自动启动泵闸调节泵闸控制区域内的水位。同时可编程控制器将所有泵站内采集到的数据通过4G网络、WIFI或有线连接等方式实现实时传送至监控装置，监控装置对所有数据进行记录，形成数据记录报表及运行历史曲线。
本实用新型安全、可靠，具有自诊断功能，使用方便，操作简便，提高工作效率。解决了泵站控制系统，液位观测手段落后，泵与闸控制相对独立协同性差，泵闸运行数据统计困难，区域内各泵闸协同工作难的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型控制单元的结构框图。
图中:1.水泵，2.闸门，3.超声波液位探测仪，4.投入式液位计，5.闸门位置传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
图1中的水泵1为下进上出型，进口一侧为内河侧，出口一侧为外河侧，同时水泵1焊接或通过螺栓与闸门2固定安装，并与闸门2同步升降，水泵1前后两侧的闸门为检修闸门；超声波液位探测仪3和投入式液位计4的标号在图中出现两个，它们为同型号同规格的功能也完全一样，区别仅在于一侧是测试内河侧的液位，另一侧是测试外河侧的液位；闸门位置传感器5的个数根据现场环境设置，为了更好的说明图中用了三个表示并采用了同一标号“5”，三个为同型号同规格的功能也完全一样都是用来测试闸门2升起后所在的高度，图中靠近水泵1的闸门位置传感器5可以设置为低位测试，依次往上为正常位和高位，当然也可以设定起始位为正常位然后依次是高位和高高位，图中的闸门2的开合形式为提拉式，遇到翻转式或对开式闸门只要将闸门位置传感器5安装在闸门开合的运动轨迹上即可，闸门位置传感器5检测到的就是闸门开合的角度大小。
图1所示的一体化泵闸自动控制装置，包括水泵1、闸门2、控制器和观测装置，还包括闸门位置传感器5，在水泵1前后设置液位观测装置，即以水泵1为分界线将水道隔成内河侧和外河侧，观测装置分别检测内河侧液位和外河侧液位，在水泵1的前后各有两处液位观测点，两处液位观测点采用不同的观测方式，一种采用超声波液位探测仪3，另一种采用投入式液位计4，超声波液位探测仪3设置在水面上，投入式液位计4设置在液位监测基准点；
图2所述的一体化泵闸自动控制装置，将水泵1的控制与闸门2的控制集成在一个系统内，所述控制器为可编程控制器，以可编程控制器为整个系统的控制核心，根据所在区域的实际情况预先在可编程控制器中输入预设值，达到预设值时各设备间自行配合工作；可编程控制器的输入端一侧通过有线或无线设置有紧急停止开关、水泵运行状态传感器、闸门开启传感器、闸门闭合传感器、闸门位置传感器5、超声波液位探测仪3和投入式液位计4，可编程控制器的输出端一侧通过导线连接有水泵1和闸门驱动器；闸门驱动器驱动闸门2开启、闭合。
可编程控制器接收紧急停止开关发出的信号，停止水泵1和闸门驱动器的运作；
可编程控制器接收水泵运行状态传感器发出的信号，自动调节水泵1的工作参数，如转速，以防止水泵1过载或出现其他故障，降低维修率，保证工作质量；
可编程控制器接收闸门开启传感器和闸门闭合传感器发出的信号，并在控制面板的相应位置亮灯，给工作人员以提示；
可编程控制器接收闸门位置传感器5发出的信号，根据接收到的闸门2升起高度或开度在控制面板上显示相应的数值，在超过预设值时停止动作，闸门位置传感器5的数量3个，通常设定显示为低位、正常位、和高位、三个档位。
可编程控制器接收观测装置发出的信号，将接收到的内河侧液位数值与接收到的外河侧液位数值进行对比，达到预设值时单独启动水泵1并按预设值自动调节转速，或单独启动闸门驱动器开启闸门2，开启的幅度大小按预设值执行，也可以根据预设程序水泵1与闸门2同时开启。
可编程控制器接收到的上述所有信号和发出的所有指令通过有线或无线的方式实时传输给监控装置存档，并形成数据记录报表及运行历史曲线，必要时可以和省水利部门或国家级水利部门的监控系统连接，数据共享更有利于我国的水利发展。
具体的说监控装置统计水泵1的运行、故障状态，超温、漏水保护信息，电压、电流、能耗、运行时间、次数数据；闸门2的位置、升降状态，闸门驱动器的运行、故障状态，闸门2启闭次数数据；对区域内泵闸的数据进行综合收集。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种一体化泵闸自动控制装置，包括水泵(1)、闸门(2)、闸门驱动器、控制器和观测装置，其特征在于：还包括紧急停止开关、水泵运行状态传感器、闸门开启传感器、闸门闭合传感器、闸门位置传感器(5)和监控装置，所述控制器为可编程控制器，所述观测装置分别检测内河侧液位和外河侧液位，所述观测装置包括超声波液位探测仪(3)和投入式液位计(4)，超声波液位探测仪(3)设置在水面上，投入式液位计(4)设置在液位监测基准点；
可编程控制器接收紧急停止开关发出的信号，停止水泵(1)和闸门驱动器的运作，
可编程控制器接收水泵运行状态传感器发出的信号，自动调节水泵(1)的工作参数，
可编程控制器接收闸门开启传感器和闸门闭合传感器发出的信号，并在控制面板的相应位置显示，
可编程控制器接收闸门位置传感器(5)发出的信号，根据接收到的闸门(2)升起高度或开度在控制面板上显示相应的数值，在达到预设值时停止动作，
可编程控制器接收观测装置发出的信号，将接收到的内河侧液位数值与接收到的外河侧液位数值进行对比，达到预设值时启动水泵(1)和/或启动闸门驱动器；
可编程控制器接收到的信号和发出的指令通过有线或无线传输给监控装置进行数据显示和统计。
2.根据权利要求1所述的一体化泵闸自动控制装置，其特征在于：所述可编程控制器的输入端一侧通过有线或无线将运行数据发送至远程的监控设备，设置有紧急停止开关、水泵运行状态传感器、闸门开启传感器、闸门闭合传感器、闸门位置传感器(5)、超声波液位探测仪(3)和投入式液位计(4)。
3.根据权利要求1所述的一体化泵闸自动控制装置，其特征在于：所述可编程控制器的输出端一侧通过导线连接有水泵(1)和闸门驱动器。
4.根据权利要求1所述的一体化泵闸自动控制装置，其特征在于：所述可编程控制器的输出端一侧通过有线或无线连接有监控装置。
5.根据权利要求1所述的一体化泵闸自动控制装置，其特征在于：闸门位置传感器(5)的数量为1～3个。
6.根据权利要求1所述的一体化泵闸自动控制装置，其特征在于：所述水泵(1)固定安装在闸门(2)上，并随闸门(2)的升降而升降。
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