一種潛水電泵智能綜合保護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種潛水電栗用智能保護裝置，可以對電栗的各項運行參數(shù)進行檢測，進行故障診斷、安全監(jiān)測與智能控制。
【背景技術(shù)】
[0002]潛水電栗是水處理與工程的核心設備，一般長期在水下運行，工況復雜，長期運行中會面臨著諸多挑戰(zhàn)。比如，漏水漏電、維修不便等，急需能夠?qū)崿F(xiàn)在線安全監(jiān)測的保護系統(tǒng)，在系統(tǒng)損壞之前，能夠有效的、發(fā)出預警信息，直至報警和停機，而不是無監(jiān)測、無保護的運行直至發(fā)生事故停機。我們構(gòu)建了基于模擬電路測量的純模擬監(jiān)測保護系統(tǒng)NS-4，取得了很好的效果。然而，在長期使用中，也暴露出一些問題:系統(tǒng)缺乏有效預警機制、難以根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整參數(shù)、無法進行報警事件追憶和無法升級等。而且，NS-4型保護器，為老式分列元件搭配，技術(shù)落后，當傳感器信號輸入發(fā)生故障或誤動作時，無法顯示保持故障記錄，故障時間、歷史記錄等，當誤動作信號自動恢復時，NS-4保護器監(jiān)測也會恢復正常，無法直觀看出是什么信號發(fā)生誤動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述潛水電栗監(jiān)測保護器的不足，在前期積累的基礎上，本實用新型提供一種綜合多參量保護系統(tǒng)，具備故障預警功能。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，包括主機I以及與所述主機I通過信號線連接的用于采集所述潛水電栗運行參數(shù)的模擬傳感器模塊2，所述主機I包括中央處理器5，分別與所述中央處理器5連接的預警/報警監(jiān)測模塊4、通訊模塊7和存儲器模塊25 ;所述中央處理器5通過通訊模塊7與用于遠程監(jiān)控的上位機連接。
[0006]所述模擬傳感模塊2包括軸承溫度傳感器11、繞組溫度傳感器12、電機腔進水傳感器13、油室進水傳感器14、電機濕度傳感器15和線盒進水傳感器16，各個所述傳感器均設置在潛水電栗內(nèi)部，通過數(shù)據(jù)線和主機I內(nèi)的中中央處理器5連接。
[0007]所述預警/報警監(jiān)測模塊4連接有用于產(chǎn)生加熱驅(qū)動信號的加熱除濕繼電器輸出模塊9 ;與所述加熱除濕繼電器輸出模塊9連接有用于加熱除濕的除濕模塊26。
[0008]所述中央處理器5為單片機。
[0009]所述潛水電栗運行參數(shù)包括所述潛水電栗電機繞組溫度、軸承溫度、電機腔濕度、油室進水、線盒進水和電機進水的參數(shù)。
[0010]所述通訊模塊7為RS232或RS485或USB或以太網(wǎng)口。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本實用新型通過采集潛水電栗電機繞組溫度、軸承溫度、電機腔濕度、油室進水、線盒進水和電機進水等參數(shù)，通過設定報警閾值和條件，進行預警、報警，并發(fā)出故障信號；當濕度超過設定值后，在停栗觸發(fā)的情況下，發(fā)出加熱除濕信號，驅(qū)動潛水電栗內(nèi)部的加熱器進行加熱，避免水汽凝結(jié)，一旦栗運行，加熱除濕信號立即關(guān)閉，內(nèi)部加熱器停止運行。
[0012]本實用新型能夠?qū)崟r監(jiān)測潛水電栗的工作狀態(tài)參數(shù)，通過預警、報警的設置，在事故前進行提示，有效的減少當機事件和事故，降低了維護成本，延長了電機的使用壽命。
[0013]本實用新型具備通訊接口，通過數(shù)據(jù)端口可以和上位機進行通訊，可以進行數(shù)據(jù)查看、報警事件追憶與分析、遠程升級、參數(shù)優(yōu)化設置等功能。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的原理圖。
[0015]其中:1_主機；2_模擬傳感模塊；3_數(shù)字控制輸入模塊；4_預警/報警監(jiān)測模塊；5-中央處理器；6按鍵復位模塊；7_通訊模塊；9_加熱除濕繼電器輸出；10_信息指示界面；11-軸承溫度傳感器；12_繞組溫度傳感器；13_電機腔進水傳感器；14_油室進水傳感器；15_電機濕度傳感器；16_線盒進水傳感器；17停栗信號輸入；18_控制系統(tǒng)故障輸入；19-軸承溫度監(jiān)測單元；20繞組溫度監(jiān)測單元；21_電機腔進水監(jiān)測單元；22_油室進水監(jiān)測單元；23_電機濕度監(jiān)測單元；24_線盒進水監(jiān)測單元；25_存儲器模塊；26_除濕模塊。
[0016]圖2是本實用新型對應的硬件面板界面。
【具體實施方式】
[0017]結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型的一種潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，包括主機1、模擬傳感器模塊2、數(shù)字控制輸入模塊3和除濕模塊26。主機I分別與模擬傳感器模塊2、數(shù)字控制輸入模塊3和除濕模塊26通過信號線連接。主機I包括中央處理器5、預警/報警監(jiān)測模塊4、故障繼電器輸出模塊8、除濕加熱繼電器輸出模塊9、存儲模塊25、按鍵復位模塊6、通訊模塊7和信息指示模塊10 ;主機I通過通訊模塊7連接上位機。本發(fā)明為單片機模塊化設計，通過編程，自動存儲，實現(xiàn)自動記錄水栗的運行時間、故障時間、歷史記錄查詢等參數(shù)，通過RS485通信，配套自行研發(fā)的遠程上位機Pump View軟件可實現(xiàn)遠程參數(shù)監(jiān)測及控制。
[0019]模擬傳感器模塊2包括軸承溫度傳感器11、繞組溫度傳感器12、電機腔進水傳感器13、油室進水傳感器14、電機濕度傳感器15和線盒進水傳感器16，傳感器均設置在潛水電栗內(nèi)部，通過數(shù)據(jù)線和主機I的中中央處理器5連接。模擬傳感器模塊2用于采集潛水電栗運行時各個部分的運行參數(shù)，具體的包括:軸承溫度、繞組溫度、電機腔進水量、油室進水量、電機濕度、線盒進水量。中央處理器5接收模擬傳感器模塊2所采集的潛水電栗運行參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其傳輸給預警/報警監(jiān)測模塊4。
[0020]預警/報警監(jiān)測模塊4包括軸承溫度監(jiān)測單元19、繞組溫度監(jiān)測單元20、電機腔進水監(jiān)測單元21、油室進水監(jiān)測單元22、電機濕度監(jiān)測單元23和線盒進水監(jiān)測單元24。預警/報警監(jiān)測模塊4與中央處理器5連接，接收中央處理器5傳輸過來的模擬傳感器模塊2所采集的潛水電栗運行參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其與預警/報警監(jiān)測模塊4內(nèi)設置的各個參數(shù)報警閾值進行比較。并將所得的故障信息數(shù)據(jù)存入存儲器模塊25，將報警信號發(fā)送給信息指示截面10。報警閾值可以利用通信接口進行遠程設置。具體各個參數(shù)的報警閾值如下:
(I)進水量的設置:在出廠調(diào)試檢驗時可以根據(jù)要求設置，無要求時設定90% ;進水量可以選擇:10%，30%，60%，90%，并自定義報警級別。(2)溫度設置:PTC ;(3)濕度設置:電機腔內(nèi)、接線盒腔內(nèi)電極間水導電阻:小于51ΚΩ ;油室電極間水導電阻:小于30ΚΩ。
[0021]故障繼電器輸出模塊8與故障預警/報警監(jiān)測模塊4連接，給PLC或上位機等提供無源干接點信號報警及系統(tǒng)發(fā)生故障時迅速切斷控制柜，停止水栗工作。當出現(xiàn)報警時，繼電器動作，并保持該動作狀態(tài)，直至用戶確認并通過按鍵復位模塊6按復位按鍵后解除報警狀態(tài)，進入監(jiān)測模式。按鍵復位模塊6與中央處理器5連接，用于在保護系統(tǒng)故障報警后，通過此按鍵可以通過中央處理器5復位保護器為正常狀態(tài)。
[0022]加熱除濕繼電器輸出模塊9與預警/報警監(jiān)測模塊4連接，用于實現(xiàn)本發(fā)明的防凝露自動除濕加熱功能。中中央處理器5根據(jù)所述模擬傳感模塊2中的電機濕度傳感器15檢測栗體內(nèi)絕緣程度，當濕度達到70%時，即預警/報警監(jiān)測模塊4檢測到濕度達到了啟動條件，并且此時停栗信號17處于開啟狀態(tài)，加熱除濕繼電器輸出模塊9動作，產(chǎn)生加熱驅(qū)動信號驅(qū)動除濕模塊26工作。除濕模塊26為設置在電機內(nèi)部的加熱器，與加熱除濕繼電器輸出模塊9連接，接收加熱除濕繼電器輸出模塊9輸出的加熱驅(qū)動信號并啟動工作，用于加熱除濕。
[0023]信息指示模塊10與預警/報警監(jiān)測模塊4連接，接收預警/報警監(jiān)測模塊4的報警信號，并顯示當前的預警報警狀態(tài)，如圖2所示，正常狀態(tài)下，油室進水、內(nèi)腔進水、線盒進水、繞組過熱和軸承超溫指示燈為綠色，在預警狀態(tài)下，指示燈紅燈閃爍，當報警時，指示燈為紅色。除濕時，系統(tǒng)除濕指示燈閃爍。
[0024]存儲器模塊25與中央處理器5連接，接收預警/報警監(jiān)測模塊4得出的故障信息數(shù)據(jù)，并存儲起來。中央處理器5讀取存儲器模塊25中故障信息數(shù)據(jù)。
[0025]通訊模塊7為RS232或RS485或USB或以太網(wǎng)口，與中央處理器5連接，上位機通過通訊模塊7與中央處理器5通訊，并調(diào)取存儲器模塊25中所存儲的故障信息數(shù)據(jù)，利用遠程上位機內(nèi)的Pump View軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)查看、報警事件追憶與分析、并控制中央處理器遠程升級或者預警/報警監(jiān)測模塊4內(nèi)報警閾值的設置。
[0026]數(shù)字控制輸入模塊3通過數(shù)據(jù)線與中央處理器5連接，包括停栗信號輸入17和外部控制系統(tǒng)故障18。用于輸入外界控制信號，包括起故障、變頻故障、熱繼電器故障等信號。
[0027]應當指出，本說明書實施例所述的內(nèi)容，僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，包括主機(I)以及與所述主機(I)通過信號線連接的用于采集所述潛水電栗運行參數(shù)的模擬傳感器模塊(2)，其特征在于:所述主機(I)包括中央處理器(5)，分別與所述中央處理器(5)連接的預警報警監(jiān)測模塊(4)、通訊模塊(7)和存儲器模塊(25);所述中央處理器(5)通過通訊模塊(7)與用于遠程監(jiān)控的上位機連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬傳感模塊(2)包括軸承溫度傳感器(11)、繞組溫度傳感器(12)、電機腔進水傳感器(13)、油室進水傳感器(14)、電機濕度傳感器(15)和線盒進水傳感器(16)，各個所述傳感器均設置在潛水電栗內(nèi)部，通過數(shù)據(jù)線和主機(I)內(nèi)的中中央處理器(5 )連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，其特征在于:所述預警報警監(jiān)測模塊(4)連接有用于產(chǎn)生加熱驅(qū)動信號的加熱除濕繼電器輸出模塊(9);與所述加熱除濕繼電器輸出模塊(9 )連接有用于加熱除濕的除濕模塊(26 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理器(5)為單片機。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，其特征在于:所述潛水電栗運行參數(shù)包括所述潛水電栗電機繞組溫度、軸承溫度、電機腔濕度、油室進水、線盒進水和電機進水的參數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水電栗綜合保護系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊模塊(7)為RS232或RS485或USB或以太網(wǎng)口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種潛水電泵綜合保護系統(tǒng)，包括主機1、模擬傳感器模塊2、數(shù)字控制輸入模塊3。主機1與模擬傳感器模塊2和數(shù)字控制輸入模塊3通過信號線連接。本實用新型可以通過采集潛水電泵電機繞組溫度、軸承溫度、電機腔濕度、油室進水、線盒進水和電機進水等參數(shù)，過預警、報警的設置，在事故前進行提示，有效的減少當機事件和事故，降低了維護成本。進行預警、報警，并發(fā)出故障信號；并具備除濕加熱的功能，可以有效防止電機內(nèi)部水汽凝結(jié)，延長了電機的使用壽命。本實用新型具備通訊接口，通過數(shù)據(jù)端口可以和上位機進行通訊，可以進行數(shù)據(jù)查看、報警事件追憶與分析、遠程升級、參數(shù)優(yōu)化設置等功能，系統(tǒng)適用范圍廣泛。
【IPC分類】F04B53/08, F04B51/00, F04B49/06
【公開號】CN204900219
【申請?zhí)枴緾N201520537912
【發(fā)明人】邵月云, 陳斌, 洪廣偉, 劉玉鳳, 徐寶時, 朱君亞, 王仁忠
【申請人】藍深集團股份有限公司, 復旦大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月23日