CN212379748U - 一种适用于无人值守运行站点的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于无人值守运行站点的控制装置，包括第一主机、第二主机、通信模块、系统控制机构和电源通断控制机构；第一主机的第一信号接入端通信连接运行站点的报警信号输出端，第一主机的报警信号转发端通过通信模块通信连接第二主机的第一信号接入端；第二主机的第二信号接入端通信连接系统控制机构的信号输出端，第二主机的控制信号输出端通过通信模块通信连接第一主机的第二信号接入端；第一主机的第一输出端通信连接所述电源通断控制机构的受控端；第一主机的第二输出端通信连接运行站点中系统控制回路的通断受控端。本实用新型可实现运行站点内设备的远程控制，无需人员现场值守，可大大降低运行站点的维护人工成本。

Description

一种适用于无人值守运行站点的控制装置

技术领域

本实用新型涉及设备自动控制技术领域，具体涉及一种适用于无人值守运行站点的控制装置。

背景技术

目前，随着人口的不断增长，日常用水量以及生活污水量逐渐增加，所以，越来越多的市政污水处理运行站点以及小型自来水运行站点部属在各个水源处，以达到污水快速处理以及自来水快速净化的目的。由于小型运行站点具有规模小、工艺简单和故障率相对较低的特点，而受到市政污水处理以及自来水净化领域的广泛应用。

但是目前，运行站点存在以下不足：必须要有人值守，以便在设备出现故障或者水处理出现异常时进行及时处理，但是现有的运行站点一般建设位置比较偏僻，环境较差，且污水处理一般是24小时不间断运行，站点维护需要投入较高的人工成本。

实用新型内容

为了解决现有运行站点所存在的必须使用人工值守所导致的人工成本较高的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够远程监控运行站点内设备的运行状态，无需工人现场值守，并在出现异常时进行远程处理的控制装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种适用于无人值守运行站点的控制装置，包括：第一主机、第二主机、通信模块、系统控制机构和电源通断控制机构；

所述第一主机的第一信号接入端用于通信连接运行站点的报警信号输出端，所述第一主机的报警信号转发端通过所述通信模块通信连接所述第二主机的第一信号接入端；

所述第二主机的第二信号接入端通信连接所述系统控制机构的信号输出端，所述第二主机的控制信号输出端通过所述通信模块通信连接所述第一主机的第二信号接入端；

所述电源通断控制机构用于切断或导通运行站点中系统主回路与系统总电源之间的电连接，所述第一主机的第一输出端通信连接所述电源通断控制机构的受控端；

所述第一主机的第二输出端通信连接运行站点中系统控制回路的通断受控端。

基于上述公开的内容，本实用新型通过第一主机接收运行站点内系统的各种报警信号(如站点内设备故障报警，液位异常报警、出水水质异常报警、水质PH值异常报警等)，并通过通信模块发送至第二主机，从而使工作人员根据第二主机接收的报警信号，使用系统控制机构进行相应的远程处理，其实质为：工作人员使用系统控制机构，输入信号至第二主机中，从而使第二主机根据输入的信号产生相应的控制信号，并传输至第一主机，进而通过第一主机控制电源通断控制机构切断或导通系统主回路与系统总电源之间的电连接，以及通过第一主机切断或导通系统控制回路，最终远程切断运行站点内的总电源以及控制回路，保证现场设备的安全。

通过上述设计，本实用新型可实现运行站点内报警信号的远程传输，进而实现运行站点内设备的远程控制，无需人员现场值守，可大大降低运行站点的维护人工成本，显著节省运营费用。同时，在设备出现故障时，也能对设备进行及时处理，减少了设备的损坏。

在一个可能的设计中，所述电源通断控制机构采用断路器，其中，所述断路器内的开关支路串联在所述系统总电源与所述系统主回路之间，所述断路器内的脱扣线圈支路的一端电连接所述第一主机的第一输出端，所述脱扣线圈支路的另一端接地。

基于上述公开的内容，通过在系统总电源与系统主回路之间增设断路器，可实现第一主机控制断路器切断或导通总电源与主回路之间的电连接，即第一主机接收第二主机发送的控制信号，从第一输出端输出，通过控制断路器内脱扣线圈支路的得电和断电，进而实现断路器内开关支路的闭合与截止，最终实现总电源与主回路之间的导通或截止。当然，上述控制方式仅仅为电源通断控制机构的实现方式之一。

在一个可能的设计中，所述系统控制机构包括系统断电按钮和系统急停按钮；

当所述系统断电按钮闭合时，所述第二主机产生系统断电控制信号，所述第二主机通过所述通信模块将所述系统断电控制信号发送至所述第一主机，并从所述第一主机的第一输出端输出；

当所述系统急停按钮闭合时，所述第二主机产生系统急停控制信号，所述第二主机通过所述通信模块将所述系统急停控制信号发送至所述第一主机，并从所述第一主机的第二输出端输出。

基于上述公开的内容，即通过系统断电按钮远程控制断路器内脱扣线圈支路的得电，进而实现系统总电源与系统主回路之间的导通或截止，同理，通过系统急停按钮，控制系统控制回路的导通或截止。

在一个可能的设计中，还包括报警机构，其中，所述报警机构的输入端通信连接所述第二主机的报警信号输出端。

在一个可能的设计中，所述报警机构包括声光报警器和故障指示灯。

基于上述公开的内容，通过设置声光报警器和故障指示灯，可提醒第二主机旁的工作人员，运行站点出现运行异常(如设备故障、液位异常等)，以便工作人员进行及时的处理。

在一个可能的设计中，所述第一主机包括信号模块、驱动模块和控制模块；

所述信号模块的输入端作为所述第一主机的第一信号接入端，通信连接运行站点的报警信号输出端；

所述信号模块通过所述控制模块通信连接所述通信模块；

所述控制模块还通信连接所述驱动模块，所述驱动模块的第一输出端作为所述第一主机的第一输出端，电连接所述断路器的脱扣线圈支路，所述驱动模块的第二输出端作为所述第一主机的第二输出端，通信连接所述系统控制回路的通断受控端。

在一个可能的设计中，所述信号模块采用SX1278型信号收发芯片及其外围电路。

在一个可能的设计中，所述驱动模块采用4X7SEG型驱动芯片及其外围电路，其中，所述4X7SEG型驱动芯片的D01接口电连接所述脱扣线圈支路，所述4X7SEG型驱动芯片的DO2接口电连接所述系统控制回路的通断受控端。

在一个可能的设计中，所述控制模块采用ESP8266型处理芯片及其外围电路。

在一个可能的设计中，所述通信模块采用NRF40型无线收发芯片及其外围电路。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型提供的适用于无人值守运行站点的控制装置，本实用新型可实现运行站点内报警信号的远程传输，进而实现运行站点内设备的远程控制，无需人员现场值守，可大大降低运行站点维护的人工成本，显著节省运营费用。同时，在设备出现故障时，也能对设备进行及时处理，减少了设备的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的第一主机与电源通断控制机构连接结构的电气图。

图2是本实用新型提供的第二主机与系统控制机构以及报警机构连接结构的电气图。

图3是本实用新型提供的第一主机的内部结构示意图。

附图标记，10-开关支路；20-脱扣线圈支路；30-系统断电按钮；40-系统急停按钮；50-声光报警器；60-故障指示灯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本实用新型的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本实用新型的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

实施例一

如图1～3所示，本实施例所提供的适用于无人值守运行站点的控制装置，包括：第一主机、第二主机、通信模块、系统控制机构和电源通断控制机构。

所述第一主机的第一信号接入端用于通信连接运行站点的报警信号输出端，所述第一主机的报警信号转发端通过所述通信模块通信连接所述第二主机的第一信号接入端。

所述第二主机的第二信号接入端通信连接所述系统控制机构的信号输出端，所述第二主机的控制信号输出端通过所述通信模块通信连接所述第一主机的第二信号接入端。

所述电源通断控制机构用于切断或导通运行站点中系统主回路与系统总电源之间的电连接，所述第一主机的第一输出端通信连接所述电源通断控制机构的受控端。

所述第一主机的第二输出端通信连接运行站点中系统控制回路的通断受控端。

如图1所示，在本实施例中，第一主机安装在运行站点内，一方面通过第一信号接入端通信连接运行站点的报警信号输出端，实现运行站点内的各种报警信号的接收，并通过通信模块传输至第二主机，以实现运行站点运行状态的远程监控；另一方面，用于接收第二主机的控制信号输出端发送的控制信号，用于根据控制信号控制电源通断控制机构导通或切断系统主回路与系统总电源之间的电连接，以及导通或切断系统控制回路。

在本实施例中，举例运行站点的报警信号输出端输出的报警信号可以但不限于分为两类：(1)系统故障信号(如电机的过载故障、电机温度过高故障等)；(2)水处理报警信号(如液位过高或高低报警信号、PH值过高或过低报警信号、出水水质报警信号等)。

在本实施例中，系统故障信息的得来可根据现有电子器件进行设备的监控，如电机的过载故障可通过电机过载保护器检测实现，电机温度可通过温度传感器进行检测得到；同理，液位过高或过低检测可通过液位传感器实现，一旦达到最高预设值或最低预设值，即可实现液位过高或过低报警；而PH值过高或过低检测可通过PH值传感器检测，也可设置相应的预设值，实现PH值的过高或过低报警；出水水质可通过水质检测传感器进检测，实现相应的水质报警。当然，上述各个检测设备的输出端均可作为运行站点的报警信号输出端。

所述第二主机用于接收第一主机发送的报警信号，以便使工作人员知晓运行站点内系统的运行状态以及水处理情况。

在本实施例中，第二主机安装在监测站或者值班室中，用于显示第一主机发送的报警信号，另外，第二主机还可设置显示屏，用于直观显示报警信号。

如图2所示，第二主机的第二信号接入端通信连接系统控制机构的信号输出端，且其控制信号输出端通过通信模块通信连接第一主机的第二信号接入端，通过上述设计，可实现控制信号的传输，即工作人员通过第二主机知晓运行站点内出现的设备故障或水处理异常情况后，可通过系统控制机构对运行站点内的电源通断控制机构和系统控制回路进行远程控制，实现系统总电源与系统控制回路的切断，从而保证现场设备的安全。

通过上述设计，本实用新型可实现运行站点内报警信号的远程传输，进而实现运行站点内设备的远程控制，无需人员现场值守，可大大降低运行站点的维护人工成本，显著节省运营费用。同时，在设备出现故障时，也能对设备进行及时处理，减少了设备的损坏。

如图1和图3所示，下面对第一主机以及电源通断控制机构进行具体的阐述：

在本实施例中，第一主机包括信号模块、驱动模块和控制模块。

其中，所述信号模块采用SX1278型信号收发芯片及其外围电路，且SX1278型信号收发芯片的输入端作为所述第一主机的第一信号接入端，通信连接运行站点的报警信号输出端，用于接收报警信号。

如图1所示，在本实施例中，DI1和DI2均作为第一主机的第一信号接入端，其中，DI1作为系统的水处理报警接入点，用于接收水处理中的各种报警信息(如上述提到的液位过高或高低报警信号、PH值过高或过低报警信号、出水水质报警信号等)，同时也可以通过干接点的方式，接入DI1接口。同理，DI2作为系统的故障信号接入点，用于接收系统内各个设备的故障报警信号(如上述提到的电机的过载故障、电机温度过高故障等)，同时也可通过干接点的方式，接入DI2接口。

SX1278型信号收发芯片采集的信号，通过控制模块可直接传输至通信模块，并通过通信模块传输至第二主机。

在本实施例中，举例控制模块可以但不限于为：ESP8266型处理芯片及其外围电路；举例所述通信模块可以但不限于为：NRF40型无线收发芯片及其外围电路。

在本实施例中，第二主机内部的组成结构与第一主机相同，也都包括信号模块、驱动模块以及控制模块，具体可参见图3和图2。

如图2所示，工作人员通过第二主机接收到报警信号后，即可使用系统控制机构对电源通断控制机构以及系统控制回路进行远程控制。

在本实施例中，所述系统控制机构包括系统断电按钮30和系统急停按钮40，如图2所示，在第二主机的信号模块的DI1接口与COM接口之间串联有系统断电按钮30，在DI2接口与COM接口之间串联有系统急停按钮40。

当所述系统断电按钮30闭合时，从DI1接口输入信号，使第二主机产生系统断电控制信号，第二主机再通过通信模块将系统断电控制信号发送至所述第一主机。

同理，当所述系统急停按钮40闭合时，从DI2接口输入信号，使第二主机产生系统急停控制信号，第二主机通过通信模块将系统急停控制信号发送至所述第一主机。

第一主机接收到系统断电控制信号和系统急停控制信号后，通过其内部的控制模块输出至驱动模块，进而通过驱动模块控制电源通断控制机构和系统控制回路。

在本实施例中，举例驱动模块可以但不限于为：4X7SEG型驱动芯片及其外围电路，如图所示，4X7SEG型驱动芯片的DI1接口作为第一主机的第一输出端，电连接电源通断控制机构的受控端，4X7SEG型驱动芯片的DI2接口作为第一主机的第二输出端，电连接系统控制回路的通断受控端。

如图1所示，下面对电源通断控制机构作出具体的阐述：

所述电源通断控制机构采用断路器，其中，所述断路器内的开关支路10串联在所述系统总电源与所述系统主回路之间，所述断路器内的脱扣线圈支路20的一端电连接所述第一主机的第一输出端，所述脱扣线圈支路20的另一端接地。

当接收到第二主机发送的系统断电控制信号后，4X7SEG型驱动芯片的DI1接口输出控制信号至断路器的脱扣线圈支路20，使脱扣线圈支路20断电，进而失去吸力，使开关支路10断开，从而切断系统总电源与系统主回路的电连接。

同理，当接收到第二主机发送的系统急停控制信号后，4X7SEG型驱动芯片的DI2接口输出控制信号，直接切断系统控制回路，达到系统急停的功能。

如图2所示，在本实施例中，为了醒目的提醒工作人员运行站点发出了报警信号，还设置有报警机构，其中，所述报警机构的输入端通信连接所述第二主机的报警信号输出端，而报警机构具体包括：声光报警器50和故障指示灯60，具体的连接关系可参见图2。

通过上述设计，当第二主机接收到系统故障信号时，会从其内部的信号模块的DO1接口输出，进而导通故障指示灯60，实现故障指示；同理，当接收到水处理报警信号时，会从DO2接口输出，进而导通声光报警器50，实现水处理报警信号的声光指示。

在本实施例中，第一主机和第二主机的电源接口分别一个通过AC-DC转换器220V交流电压，即通过AC-DC转换器将220V交流电转换为12V直流电压，供给第一主机或第二主机。当然，AC-DC转换器为现有器件。

在本实施例中，第一主机和第二主机还可使用4DI4DO型数据采集模块实现上述提到的功能，4DI4DO型数据采集模块采用4路数字量输入(DI)和4路数字量输出(DO)采集控制设备，其中DO为4路继电器输出，DI为4路干接点输入。采用标准的Modbus TCP通讯协议，可以通过TCP/IP网络远程采集开关量数据。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于，包括：第一主机、第二主机、通信模块、系统控制机构和电源通断控制机构；

所述第一主机的第一信号接入端用于通信连接运行站点的报警信号输出端，所述第一主机的报警信号转发端通过所述通信模块通信连接所述第二主机的第一信号接入端；

所述第二主机的第二信号接入端通信连接所述系统控制机构的信号输出端，所述第二主机的控制信号输出端通过所述通信模块通信连接所述第一主机的第二信号接入端；

所述电源通断控制机构用于切断或导通运行站点中系统主回路与系统总电源之间的电连接，所述第一主机的第一输出端通信连接所述电源通断控制机构的受控端；

所述第一主机的第二输出端通信连接运行站点中系统控制回路的通断受控端。

2.如权利要求1所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述电源通断控制机构采用断路器，其中，所述断路器内的开关支路(10)串联在所述系统总电源与所述系统主回路之间，所述断路器内的脱扣线圈支路(20)的一端电连接所述第一主机的第一输出端，所述脱扣线圈支路(20)的另一端接地。

3.如权利要求1所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述系统控制机构包括系统断电按钮(30)和系统急停按钮(40)；

当所述系统断电按钮(30)闭合时，所述第二主机产生系统断电控制信号，所述第二主机通过所述通信模块将所述系统断电控制信号发送至所述第一主机，并从所述第一主机的第一输出端输出；

当所述系统急停按钮(40)闭合时，所述第二主机产生系统急停控制信号，所述第二主机通过所述通信模块将所述系统急停控制信号发送至所述第一主机，并从所述第一主机的第二输出端输出。

4.如权利要求1所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：还包括报警机构，其中，所述报警机构的输入端通信连接所述第二主机的报警信号输出端。

5.如权利要求4所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述报警机构包括声光报警器(50)和故障指示灯(60)。

6.如权利要求2所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述第一主机包括信号模块、驱动模块和控制模块；

所述信号模块的输入端作为所述第一主机的第一信号接入端，通信连接运行站点的报警信号输出端；

所述信号模块通过所述控制模块通信连接所述通信模块；

所述控制模块还通信连接所述驱动模块，所述驱动模块的第一输出端作为所述第一主机的第一输出端，电连接所述断路器的脱扣线圈支路(20)，所述驱动模块的第二输出端作为所述第一主机的第二输出端，通信连接所述系统控制回路的通断受控端。

7.如权利要求6所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于，所述信号模块采用SX1278型信号收发芯片及其外围电路。

8.如权利要求6所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述驱动模块采用4X7SEG型驱动芯片及其外围电路，其中，所述4X7SEG型驱动芯片的D01接口电连接所述脱扣线圈支路(20)，所述4X7SEG型驱动芯片的DO2接口电连接所述系统控制回路的通断受控端。

9.如权利要求6所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述控制模块采用ESP8266型处理芯片及其外围电路。

10.如权利要求1所述的一种适用于无人值守运行站点的控制装置，其特征在于：所述通信模块采用NRF40型无线收发芯片及其外围电路。

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