CN207965594U - 一种泵站信息智能监测终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种泵站信息智能监测终端，包括中央处理单元，均与中央处理单元相互双向通讯的信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元，分别为中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元提供电能的电能管理单元，以及与信息获取单元相连的若干个电流变换装置。通过电流变换装置串入泵站水泵机组的供电回路进行信息的获取，可大幅减小监测终端设备的体积，体积小巧、安装方便、便于携带；同时经济实用，具有良好的互换性和扩展性；以及能够同时对多个站点的多台机组进行同时在线监测，使得监测信息更加全面，从而大幅提高泵站信息的集成程度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监控设备，特别是涉及一种泵站信息智能监测终端，属于数据采集监测技术领域。
背景技术
泵站是水利工程中重要的组成部分，在人们的日常生产和生活中扮演着重要的角色，承担着调水、供水、灌溉、防洪除涝等重任。在我国大型泵站较为集中的地区，已经初步形成了以大型泵站为主，小型泵站为辅的调水、供水、灌溉、排涝的工程体系。大部分地区还处于传统手动方式向自动化方式转变的初级阶段。
随着计算机技术、测量技术、通信技术的快速发展，我国开始实施泵站信息化工程，经过较长时期的发展取得了一定的成果；但是随着泵站数量的逐年增加，对数量庞大的泵站的监管还存在这诸多缺陷。现有技术中，采集方式大都利用专用的流量计或者计量设备进行信息的获取，通常设备体积庞大且成本较高，对泵站的监管还停留在机组运行状态的监测，不能对泵站信息进行全面、有效地实时动态监测。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种泵站信息智能监测终端，不仅体积小巧、安装方便、便于携带、经济实用，而且能够计算、显示、存储和上报实时流量、本次水量、累计水量等监测数据，可实现全面、有效地实时动态监测。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种泵站信息智能监测终端，包括中央处理单元，均与中央处理单元相互双向通讯的信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元，分别为中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元提供电能的电能管理单元，以及与信息获取单元相连的若干个电流变换装置。
其中，所述电流变换装置用于串入泵站水泵机组的供电回路，将泵站水泵机组运行时产生的大电流转换为小电流输送给信息获取单元；所述信息获取单元用于将电流变换装置输送来的小电流以采集信息传输给中央处理单元；所述中央处理单元用于对信息获取单元传输来的采集信息通过信息处理获得泵站水泵机组的监测数据；所述人机交互单元用于显示中央处理单元传输来的监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入，以及将配置参数传输给中央处理单元；所述远程通信单元用于将中央处理单元传输来的监测数据发送到远程云平台的数据库进行存储，并从远程云平台调用数据库的历史监测数据给中央处理单元；所述数据存储单元用于接收中央处理单元写入的数据，并对数据进行更新和保存；所述数据包括监测数据和配置参数，所述监测数据包括泵站编号和泵站水泵机组编号，以及泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量。
本实用新型进一步设置为：所述电流变换装置为互感器或电流变送器。
本实用新型进一步设置为：所述采集信息为电流信息或电压信息。
本实用新型进一步设置为：所述信息获取单元包括依次相连的前置采样电路、数据处理单元和数据通讯接口，以及与前置采样电路相连的若干个采样接口；所述采样接口与电流变换装置相连，用于将电流变换装置变换完成的小电流信号接入到前置采样电路；所述前置采样电路用于将采样接口接入的小电流信号转换成采集范围以内的数字信号；所述数据处理单元用于将前置采样电路传送的数字信号转换成采集信息；所述数据通讯接口用于将转换完成的采集信息传送给中央处理单元。
本实用新型进一步设置为：所述数据处理单元包括依次相连的数据采集单元、数据转换单元和数据寄存单元，所述数据采集单元与前置采样电路相连，所述数据寄存单元与数据通讯接口相连；所述数据采集单元用于将前置采样电路传送的离散的数字信号传输给数据转换单元，所述数据转换单元用于将数字信号转换成采集信息传输给数据寄存单元，所述数据寄存单元用于保存数据转换单元传送的采集信息、并将采集信息传输给数据通讯接口。
本实用新型进一步设置为：所述数据处理单元制成一体化集成模块。
本实用新型进一步设置为：所述采样接口与电流变换装置采用接插件连接方式。
本实用新型进一步设置为：所述人机交互单元包括处理器单元，均与处理器单元相连的通信接口、人机供电接口、触摸显示屏和存储单元；所述通信接口与中央处理单元相连，用于接收中央处理单元传输来的监测数据给处理器单元；所述人机供电接口与电能管理单元相连，用于接收电能；所述触摸显示屏用于显示监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入操作；所述处理器单元用于将监测数据传输给触摸显示屏，并将配置参数通过通信接口传送至中央处理单元；所述存储单元用于存储预先配置的触摸显示屏信息。
本实用新型进一步设置为：所述人机交互单元为集成处理器的触摸显示屏。
本实用新型进一步设置为：所述电能管理单元包括依次相连的电源接口、电源模块、电压转换单元和供电接口；所述电源接口与泵站普通照明回路相连，用于引入交流电给电源模块；所述电源模块用于将泵站普通照明回路的交流电转换成低压直流电输送给电压转换单元；所述电压转换单元用于将电源模块转换的低压直流电转换成供电电能，并将供电电能通过供电接口输送给中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
通过中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元、远程通信单元、电能管理单元和若干个电流变换装置的设置，其中电流变换装置用于串入泵站水泵机组的供电回路进行信息的获取，可大幅减小监测终端设备的体积，体积小巧、安装方便、便于携带；同时降低成本，具有良好的互换性；并可实现单点对多点的同时通信，且通信的点数可以进行扩展，具有良好的扩展性；以及能够同时对多个站点的多台机组进行同时在线监测，使得监测信息更加全面，从而大幅提高泵站信息的集成程度。
上述内容仅是本实用新型技术方案的概述，为了更清楚的了解本实用新型的技术手段，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
附图说明
图1为本实用新型一种泵站信息智能监测终端的原理框图；
图2为本实用新型一种泵站信息智能监测终端中信息获取单元的原理框图；
图3为本实用新型一种泵站信息智能监测终端中人机交互单元的原理框图；
图4为本实用新型一种泵站信息智能监测终端中电能管理单元的原理框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示的一种泵站信息智能监测终端，包括中央处理单元，均与中央处理单元相互双向通讯的信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元，分别为中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元提供电能的电能管理单元，以及与信息获取单元相连的若干个电流变换装置。
所述电流变换装置用于串入泵站水泵机组的供电回路，将泵站水泵机组运行时产生的大电流转换为小电流输送给信息获取单元；所述电流变换装置为互感器或电流变送器，以适配的互感器为例，可选取的互感器的测量精度为0.5级、耐压值0.66KV、电流转换比为200/5。泵站水泵机组的供电回路可以是三相五线制回路中的任意一条火线，一个电流变换装置只能对应一台水泵机组，所以若干个电流变换装置对应连接若干台泵站水泵机组。
所述信息获取单元用于将电流变换装置输送来的小电流以采集信息传输给中央处理单元；所述采集信息为电流信息或电压信息。
所述中央处理单元用于对信息获取单元传输来的采集信息通过信息处理获得泵站水泵机组的监测数据；当泵站信息智能监测终端发生掉电故障时，中央处理单元可以通过读取数据存储单元的数据进行现场恢复。
所述人机交互单元用于显示中央处理单元传输来的监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入，以及将配置参数传输给中央处理单元。
所述远程通信单元用于将中央处理单元传输来的监测数据发送到远程云平台的数据库进行存储，并从远程云平台调用数据库的历史监测数据给中央处理单元。远程云平台可以是一台正常运行的服务器，也可以是一个服务器的集群。远程通信单元可以是独立的集成通讯模块，也可以是由多个单元构成的通信模块；以独立的集成通讯模块GPRS通讯模块为例，传输方式可以是TCP/IP传输，也可以是HTTP传输，以TCP/IP传输方式为例，可以选择最大传输速率为115.2kb。
所述数据存储单元用于接收中央处理单元写入的数据，并对数据进行更新和保存；所述数据包括监测数据和配置参数，所述监测数据包括泵站编号和泵站水泵机组编号，以及泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量。
如图2所示，所述信息获取单元包括依次相连的前置采样电路、数据处理单元和数据通讯接口，以及与前置采样电路相连的若干个采样接口。
所述采样接口与电流变换装置相连，用于将电流变换装置变换完成的小电流信号接入到前置采样电路；所述采样接口与电流变换装置可采用接插件连接方式。
所述前置采样电路用于将采样接口接入的小电流信号转换成采集范围以内的数字信号；可以用采样电阻实现，采样电阻的接法可采用是差分输入的形式，采样电阻的阻值可以根据泵站信息智能监测终端的量程进行计算。
所述数据处理单元用于将前置采样电路传送的数字信号采用预定算法转换成采集信息、并存入指定的寄存器进行存储，可制成一体化集成模块；所述数据处理单元包括依次相连的数据采集单元、数据转换单元和数据寄存单元，所述数据采集单元与前置采样电路相连，所述数据寄存单元与数据通讯接口相连；所述数据采集单元用于将前置采样电路传送的离散的数字信号传输给数据转换单元，所述数据转换单元用于将数字信号转换成采集信息传输给数据寄存单元，所述数据寄存单元用于保存数据转换单元传送的采集信息、并将采集信息传输给数据通讯接口。
所述数据通讯接口用于将转换完成的采集信息传送给中央处理单元。
如图3所示，所述人机交互单元包括处理器单元，均与处理器单元相连的通信接口、人机供电接口、触摸显示屏和存储单元；人机交互单元优选为集成处理器的触摸显示屏。
所述通信接口与中央处理单元相连，用于接收中央处理单元传输来的监测数据给处理器单元；所述人机供电接口与电能管理单元相连，用于接收电能；所述触摸显示屏用于显示监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入操作；所述处理器单元用于将监测数据传输给触摸显示屏，并将配置参数通过通信接口传送至中央处理单元；所述存储单元用于存储预先配置的触摸显示屏信息。
如图4所示，所述电能管理单元包括依次相连的电源接口、电源模块、电压转换单元和供电接口。
所述电源接口与泵站普通照明回路相连，用于引入交流电给电源模块；所述电源模块用于将泵站普通照明回路的交流电转换成5V的低压直流电输送给电压转换单元；所述电压转换单元用于将电源模块转换的低压直流电转换成3.3V的供电电能，并将供电电能通过供电接口输送给中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元。
本实用新型的创新点在于，通过电流变换装置串入泵站水泵机组的供电回路进行信息的获取，可大幅减小监测终端设备的体积，体积小巧、安装方便、便于携带；同时经济实用，具有良好的互换性和扩展性；以及能够同时对多个站点的多台机组进行同时在线监测，使得监测信息更加全面，从而大幅提高泵站信息的集成程度。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：包括中央处理单元，均与中央处理单元相互双向通讯的信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元，分别为中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元提供电能的电能管理单元，以及与信息获取单元相连的若干个电流变换装置；
所述电流变换装置用于串入泵站水泵机组的供电回路，将泵站水泵机组运行时产生的大电流转换为小电流输送给信息获取单元；
所述信息获取单元用于将电流变换装置输送来的小电流以采集信息传输给中央处理单元；
所述中央处理单元用于对信息获取单元传输来的采集信息通过信息处理获得泵站水泵机组的监测数据；
所述人机交互单元用于显示中央处理单元传输来的监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入，以及将配置参数传输给中央处理单元；
所述远程通信单元用于将中央处理单元传输来的监测数据发送到远程云平台的数据库进行存储，并从远程云平台调用数据库的历史监测数据给中央处理单元；
所述数据存储单元用于接收中央处理单元写入的数据，并对数据进行更新和保存；所述数据包括监测数据和配置参数，所述监测数据包括泵站编号和泵站水泵机组编号，以及泵站水泵机组的运行状态、实时流量、本次水量和累计水量；
所述人机交互单元包括处理器单元，均与处理器单元相连的通信接口、人机供电接口、触摸显示屏和存储单元；
所述通信接口与中央处理单元相连，用于接收中央处理单元传输来的监测数据给处理器单元；所述人机供电接口与电能管理单元相连，用于接收电能；所述触摸显示屏用于显示监测数据，并供用户进行配置参数的预设或实时输入操作；所述处理器单元用于将监测数据传输给触摸显示屏，并将配置参数通过通信接口传送至中央处理单元；所述存储单元用于存储预先配置的触摸显示屏信息。
2.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述电流变换装置为互感器或电流变送器。
3.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述采集信息为电流信息或电压信息。
4.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述信息获取单元包括依次相连的前置采样电路、数据处理单元和数据通讯接口，以及与前置采样电路相连的若干个采样接口；
所述采样接口与电流变换装置相连，用于将电流变换装置变换完成的小电流信号接入到前置采样电路；所述前置采样电路用于将采样接口接入的小电流信号转换成采集范围以内的数字信号；所述数据处理单元用于将前置采样电路传送的数字信号转换成采集信息；所述数据通讯接口用于将转换完成的采集信息传送给中央处理单元。
5.根据权利要求4所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述数据处理单元包括依次相连的数据采集单元、数据转换单元和数据寄存单元，所述数据采集单元与前置采样电路相连，所述数据寄存单元与数据通讯接口相连；
所述数据采集单元用于将前置采样电路传送的离散的数字信号传输给数据转换单元，所述数据转换单元用于将数字信号转换成采集信息传输给数据寄存单元，所述数据寄存单元用于保存数据转换单元传送的采集信息、并将采集信息传输给数据通讯接口。
6.根据权利要求4所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述数据处理单元制成一体化集成模块。
7.根据权利要求4所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述采样接口与电流变换装置采用接插件连接方式。
8.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述人机交互单元为集成处理器的触摸显示屏。
9.根据权利要求1所述的一种泵站信息智能监测终端，其特征在于：所述电能管理单元包括依次相连的电源接口、电源模块、电压转换单元和供电接口；
所述电源接口与泵站普通照明回路相连，用于引入交流电给电源模块；所述电源模块用于将泵站普通照明回路的交流电转换成低压直流电输送给电压转换单元；所述电压转换单元用于将电源模块转换的低压直流电转换成供电电能，并将供电电能通过供电接口输送给中央处理单元、信息获取单元、数据存储单元、人机交互单元和远程通信单元。
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