CN210623057U - 一种二次供水智能控制系统 - Google Patents

Abstract

一种二次供水智能控制系统，包括控制中心和泵房自控单元，所述控制中心包括相互配合设置的监控单元和管理平台，所述监控单元用于接收泵房自控单元传输的实时信息数据，所述管理平台用于实现远程控制和大数据综合管理，所述控制中心通过通讯单元与泵房自控单元相连，所述通讯单元为电信VPN网络，所述控制中心通过互联网单元连接有APP单元和外网设备；在监控单元内设有显示模块、图形模块、监控模块和报警模块，所述显示模块用于显示二次供水泵房的实时采集数据，所述图形模块用于显示实时信息数据的趋势曲线，所述监控模块用于对二次供水泵房进行实时视频监控，所述报警模块用于在二次供水泵房出现异常情况时立即报警。

Description

一种二次供水智能控制系统

技术领域：

本实用新型涉及一种二次供水智能控制系统。

背景技术：

二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式。二次供水主要为补偿市政供水管线压力缺乏，保障寓居、生计在高层人群用水而建立的。

常见的二次供水设备大多为二次供水泵房，其中包括数据采集设备、现场控制设备等，各种设施相互配合，共同协作，根据用户的实际需求，完成相对应的操作。

现有的二次供水泵房往往都是独立设置，并且数量众多，当二次供水泵房出现异常状态和运行问题时，用户不能及时获取信息数据，从而导致用户不能及时对二次供水泵房进行维修，降低了工作效率，同时还存在着极大的安全风险，生产安全得不到保障。

实用新型内容：

本实用新型实施例提供了一种二次供水智能控制系统，结构设计合理，基于网络通讯和信息数据的交互过程，使用户可以实时获取二次供水泵房的实时信息数据，并可以快捷解决现场问题，提高了工作效率，有效保障了生产安全，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种二次供水智能控制系统，包括控制中心和泵房自控单元，所述控制中心包括相互配合设置的监控单元和管理平台，所述监控单元用于接收泵房自控单元传输的实时信息数据，所述管理平台用于实现远程控制和大数据综合管理，所述控制中心通过通讯单元与泵房自控单元相连，所述通讯单元为电信VPN网络，所述控制中心通过互联网单元连接有APP单元和外网设备；在监控单元内设有显示模块、图形模块、监控模块和报警模块，所述显示模块用于显示二次供水泵房的实时采集数据，所述图形模块用于显示实时信息数据的趋势曲线，所述监控模块用于对二次供水泵房进行实时视频监控，所述报警模块用于在二次供水泵房出现异常情况时立即报警；在管理平台内设有实时查询模块、报警管理模块和能耗分析模块，所述实时查询模块用于查询二次供水泵房的实时数据和运行状态，所述报警管理模块用于对报警情况进行统计和分类，所述能耗分析模块用于分析统计二次供水泵房的能耗。

所述报警管理模块包括实时报警查询模块、历史报警查询模块、报警屏蔽模块和报警信息汇总模块；所述实时报警查询模块用于对各个实时报警情况进行统计和分类，所述历史报警查询模块用于按照条件搜索查询历史报警记录，所述报警屏蔽模块用于根据报警类型进行屏蔽，报警信息汇总模块用于将采集的信息数据进行汇总。

所述能耗分析模块包括基础报表模块、供水日报模块、供水月报模块和压力日报模块。

所述泵房自控包括相配合设置的PLC控制器、变频器、智能网关和仪表模块；在PLC控制器内设有电源模块、处理模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块和缓冲继电器；所述变频器用于流量补偿和干泵检测；所述智能网关用于保证PLC控制器平稳运行。

在模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块上分别设有光电隔离装置；所述PLC控制器的型号为S7－1200。

所述变频器内设置串行通讯的RS485口和USB口；在变频器内设置有双直流电抗器，所述双直流电抗器用于降低谐波。

所述智能网关的下行协议支持MODBUS、DL645－1997、DL645－2007、CJ－T188－2004标准协议。

所述仪表模块检测仪表和电动设备；所述检测仪表包括液位变送器和压力变送器，所述电动设备为电动阀门。

所述液位变送器为超声波式；所述压力变送器内设有干式陶瓷膜片。

所述电动阀门的型号为SQL321。

本实用新型采用上述结构，通过通讯单元在控制中心和泵房自控单元建立数据交互，实现数据实时通讯，使用户可以及时获取二次供水泵房的电压、电流、进水压力、出水压力、变频器频率和电机状态等信息数据；通过PLC控制器、变频器、智能网关和仪表模块相互配合动作，实现信息数据的精确采集；通过管理平台对各个功能的配置进行统一管理，以显示出不同二次供水泵房的信息数据，统一调控、适应现有需求，具有安全精准、响应速度快的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的监控单元的结构示意图。

图3为本实用新型的管理平台的结构示意图。

图4为本实用新型的报警管理模块的结构示意图。

图5为本实用新型的能耗分析模块的结构示意图。

图6为本实用新型的泵房自控单元的结构示意图。

图7为本实用新型的PLC控制器的结构示意图。

图8为本实用新型的变频器的结构示意图。

图9为本实用新型的仪表模块的结构示意图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1－9中所示，一种二次供水智能控制系统，包括控制中心和泵房自控单元，所述控制中心包括相互配合设置的监控单元和管理平台，所述监控单元用于接收泵房自控单元传输的实时信息数据，所述管理平台用于实现远程控制和大数据综合管理，所述控制中心通过通讯单元与泵房自控单元相连，所述通讯单元为电信VPN网络，所述控制中心通过互联网单元连接有APP单元和外网设备；在监控单元内设有显示模块、图形模块、监控模块和报警模块，所述显示模块用于显示二次供水泵房的实时采集数据，所述图形模块用于显示实时信息数据的趋势曲线，所述监控模块用于对二次供水泵房进行实时视频监控，所述报警模块用于在二次供水泵房出现异常情况时立即报警；在管理平台内设有实时查询模块、报警管理模块和能耗分析模块，所述实时查询模块用于查询二次供水泵房的实时数据和运行状态，所述报警管理模块用于对报警情况进行统计和分类，所述能耗分析模块用于分析统计二次供水泵房的能耗。

所述报警管理模块包括实时报警查询模块、历史报警查询模块、报警屏蔽模块和报警信息汇总模块；所述实时报警查询模块用于对各个实时报警情况进行统计和分类，所述历史报警查询模块用于按照条件搜索查询历史报警记录，所述报警屏蔽模块用于根据报警类型进行屏蔽，报警信息汇总模块用于将采集的信息数据进行汇总。

所述能耗分析模块包括基础报表模块、供水日报模块、供水月报模块和压力日报模块。

所述泵房自控包括相配合设置的PLC控制器、变频器、智能网关和仪表模块；在PLC控制器内设有电源模块、处理模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块和缓冲继电器；所述变频器用于流量补偿和干泵检测；所述智能网关用于保证PLC控制器平稳运行。

在模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块上分别设有光电隔离装置；所述PLC控制器的型号为S7－1200。

所述变频器内设置串行通讯的RS485口和USB口；在变频器内设置有双直流电抗器，所述双直流电抗器用于降低谐波。

所述智能网关的下行协议支持MODBUS、DL645－1997、DL645－2007、CJ－T188－2004标准协议。

所述仪表模块检测仪表和电动设备；所述检测仪表包括液位变送器和压力变送器，所述电动设备为电动阀门。

所述液位变送器为超声波式；所述压力变送器内设有干式陶瓷膜片。

所述电动阀门的型号为SQL321。

本实用新型实施例中的一种二次供水智能控制系统的工作原理为：基于数据传输交互和PLC控制器的控制作用，将在二次供水泵房采集到信息数据及时精准的传输到用户侧的控制中心；一般情况下，采集的信息数据主要包括电压信息、电流信息、进水压力信息、出水压力信息、变频器频率和电机状态等现场参数，通过上述的信息数据，实现对泵房的远程监控，同时为保证泵房运行抢修现场可视、运行异常实时报警与现场图像传输，结合泵房实现无人巡检管理需要，系统具备视频实时监控能力。管理人员可以以此为依据，及时快捷解决现场问题，提高工作效率，有效保障生产安全，节省人力、物力和财力。

使用时，将所有功能模块依次进行连接，将每个二次供水泵房的泵房自控单元与控制中心进行通讯连接，智能控制系统进入工作状态。

在控制中心侧，控制中心分为监控单元和管理平台，监控单元主要是SCADA监控采集系统，应用组态软件工具进行监控系统软件平台的开发，部署相互冗余的服务软件保障系统的高可用性和稳定性。实现功能主要包括实时数据的采集、监测与报警、泵房部分设备的远控、实时数据监控、视频联动、历史数据查看、统计分析、报警查询、系统管理及报表的打印等；不仅能对二次供水泵房现场状态进行监控和准确的跟踪，能对用水量等供水状态进行定时定量的检测和监管，对二次供水泵房运行状况可以全面掌握。建设和部署在线监测及分析SCADA系统，可以使泵房实现无人值守，提高管理效率，节省人力、物力和财力。

监控单元主要监控数据包括二次供水泵房的供电电压、供电电流、电量、每台加压泵工作电流、工作电压、工作频率、启停状态、泵的启动频率、温度；每个电动阀门的开闭到位状态；监测进水压力、出水压力、实时流量、累计流量等信息。

监控单元内设有显示模块，以高层供水增压设施及各种实物图标模拟泵房内部工作流程，并以图标来表示高层供水增压设施工作实况，画面上集成相关泵房视频信号、门禁信号；监控单元的图形模块提供丰富的曲线功能，用户可以方便的查看压力、水位等实时、历史曲线；趋势曲线支持实时曲线和历史曲线的在线切换。灵活展示分析实时监测数据/历史数据的变化趋势、同类数据同一时间段趋势对比、同一数据不同时间段趋势对比。可设置颜色，以便多条曲线共同显示时进行区分，曲线可支持缩小、放大、移动等操作，鼠标移至曲线上时显示监测值；具有良好的客制化功能，能够定制不同外观的趋势曲线，支持曲线在线配置。

监控单元内的监控模块为视频监控，可以直观反馈出二次供水泵房的实时状态，集成视频监控信息并可以查询历史视频数据的功能。通过SCADA操作员站浏览，可以查看、回放某个泵房、某个时段的视频，也可根据报警信息进行视频联动。

在管理平台侧，设置有实时查询模块、报警管理模块和能耗分析模块；实时查询模块可以查询二次供水泵房的实时数据和运行状态，报警管理模块用于对报警情况进行统计和分类，能耗分析模块用于分析统计二次供水泵房的能耗；基于上述功能模块，保证二次供水泵房的正常运行；并且管理平台可以通过互联网将信息数据传输到手机APP端或者外部设备，方便用户随时随地进行监测和控制。

通讯单元为电信VPN网络，保证信息数据传输的效率和精准度。

在泵房自控单元中，包括相互配合设置的PLC控制器、变频器、智能网关和仪表模块；在PLC控制器内设有电源模块、处理模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块和缓冲继电器；在电源模块上设有限流装置和过电压保护装置，模拟量的输入模块应提供端子与端子间、端子与地间的绝缘保护，使之可以承受1000V直流或使用的交流峰值电压而不致损坏，可继续正常地工作；数字量的输入模块应提供端子与端子间、端子与地间的绝缘保护，使之可以承受1000V直流或使用的交流峰值电压而不致损坏，可继续正常工作。

对于泵房自控单元的变频器来说，变频器标准配置有可方便拆卸的带液晶显示屏的控制面板，使参数设置编程和运行状态监视工作轻而易举；变频器具有转速跟踪再启动功能，能确保顺利投入正在旋转的电机；变频器具有流量补偿、干泵检测、管网泄露检测、皮带断裂检测等专用功能；变频器具有PI控制器自动调谐功能，可以缩短调试时间使系统迅速达到精确稳定的运行；经常使用的变频器型号为丹佛斯FC111。

在智能网关侧，采用硬件看门狗技术及软件防死机重启程序，保证系统的可靠运行；实际的应用中，常用的仪器仪表包括液位变送器、压力变送器和电动阀门，所使用的设备和仪器均应为防尘、防水型结构，并能承受偶然出现的高压水，外壳均应有永久固定的不锈钢制的标记，标记用不锈钢螺丝或铆钉来固定。

同时，所有电动阀门均应适用AC220V士l0％、5OHZ士3HZ作为供电电源，进出水管道上的电动阀门均应具有快开、快关能力，并能接收控制设备发来的快开、快关指令，显示、输出开关状态。

综上所述，本实用新型实施例中的一种二次供水智能控制系统可以使用户及时获取与二次供水泵房相关的现场参数，实现对二次供水泵房的远程监控，同时为保证泵房运行抢修现场可视、运行异常实时报警与现场图像传输，结合泵房实现无人巡检管理需要，系统具备视频实时监控能力。管理人员可以以此为依据，及时快捷解决现场问题，提高工作效率，有效保障生产安全，节省人力、物力和财力。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种二次供水智能控制系统，其特征在于：包括控制中心和泵房自控单元，所述控制中心包括相互配合设置的监控单元和管理平台，所述监控单元用于接收泵房自控单元传输的实时信息数据，所述管理平台用于实现远程控制和大数据综合管理，所述控制中心通过通讯单元与泵房自控单元相连，所述通讯单元为电信VPN网络，所述控制中心通过互联网单元连接有APP单元和外网设备；在监控单元内设有显示模块、图形模块、监控模块和报警模块，所述显示模块用于显示二次供水泵房的实时采集数据，所述图形模块用于显示实时信息数据的趋势曲线，所述监控模块用于对二次供水泵房进行实时视频监控，所述报警模块用于在二次供水泵房出现异常情况时立即报警；在管理平台内设有实时查询模块、报警管理模块和能耗分析模块，所述实时查询模块用于查询二次供水泵房的实时数据和运行状态，所述报警管理模块用于对报警情况进行统计和分类，所述能耗分析模块用于分析统计二次供水泵房的能耗。

2.根据权利要求1所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述报警管理模块包括实时报警查询模块、历史报警查询模块、报警屏蔽模块和报警信息汇总模块；所述实时报警查询模块用于对各个实时报警情况进行统计和分类，所述历史报警查询模块用于按照条件搜索查询历史报警记录，所述报警屏蔽模块用于根据报警类型进行屏蔽，报警信息汇总模块用于将采集的信息数据进行汇总。

3.根据权利要求1所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述能耗分析模块包括基础报表模块、供水日报模块、供水月报模块和压力日报模块。

4.根据权利要求1所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述泵房自控包括相配合设置的PLC控制器、变频器、智能网关和仪表模块；在PLC控制器内设有电源模块、处理模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块和缓冲继电器；所述变频器用于流量补偿和干泵检测；所述智能网关用于保证PLC控制器平稳运行。

5.根据权利要求4所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：在模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块上分别设有光电隔离装置；所述PLC控制器的型号为S7－1200。

6.根据权利要求4所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述变频器内设置串行通讯的RS485口和USB口；在变频器内设置有双直流电抗器，所述双直流电抗器用于降低谐波。

7.根据权利要求4所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述智能网关的下行协议支持MODBUS、DL645－1997、DL645－2007、CJ－T188－2004标准协议。

8.根据权利要求4所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述仪表模块检测仪表和电动设备；所述检测仪表包括液位变送器和压力变送器，所述电动设备为电动阀门。

9.根据权利要求8所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述液位变送器为超声波式；所述压力变送器内设有干式陶瓷膜片。

10.根据权利要求8所述的一种二次供水智能控制系统，其特征在于：所述电动阀门的型号为SQL321。

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