CN104060649A - 一种智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置。本发明的恒压供水装置，包括供水泵阀部分与控制组件部分，供水泵阀部分包括稳流平衡容器，压力传感器和泵。各泵电机可以在控制组件控制下以变频或工频状态运行。各泵在工频状态运行时输最大压力，变频运行时可以调整输出压力。通过控制处于工频运行的泵的数量，加上变频泵的调整，可以使输出压力达到恒压的要求。本发明的恒压供水装置，可以通过现场触屏模块和现场PC机进行运行状态监控或运行参数改变，也可以通过远程PC机进行运行状态监控或运行参数改变，使得本恒压供水装置既可以现场控制也可以远程控制，提高了***维护的便利性。
Description
技术领域
本发明属于供水设备领域，具体涉及一种智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置。
背景技术
自来水是工业生产和日常生活中重要的资源。自来水通常是通过自来水管道从自来水厂输送到终端用户。在低层建筑中，可以通过自来水厂所提供的供水压力直接送到终端用户。在高层建筑中，需要采用二次加压设备增压的方式以满足所有终端用户供水。目前常用的二次加压设备，在终端用户使用自来水用水量变化范围较大时不容易保证供水压力恒定。同时，目前常用的二次加压设备，无法远程实时监控设备运行状态和运行参数。二次加压设备出现故障时，无法及时发现。二次加压设备运行参数需要改变时，需要生产厂家派技术人员上门服务，维护成本较高，维护所需时间较长。
发明内容
本发明针对上述不足之处而提供的一种智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置。
本发明是这样实现的，主电源与控制组件和供水泵阀连接；控制组件与供水泵阀双向连接；控制组件与通信组件双向连接；供水泵阀在控制组件的控制下变频或工频运行，控制组件参数通过触屏模块现场更改或PC机远程更改。
本发明的智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，设置稳流平衡容器，进水管通过进水阀与稳流平衡容器连接，稳流平衡容器下方设置污水口，污水口与污水阀连接，稳流平衡容器上设置入水压力传感器，稳流平衡容器下方设置稳流输出管；第一泵进水口、第二泵进水口、第三泵进水口同时与稳流输出管连接；第一泵出水口、第二泵出水口、第三泵出水口同时与恒压出水管连接。
主电源相线通过接触器MG1主触点与第一泵电机电气连接，主电源相线通过接触器MG2主触点与第二泵电机电气连接，主电源相线通过接触器MG3主触点与第三泵电机电气连接。
主电源相线与变频器主回路输入端连接，变频器主回路输出端通过接触器MB1主触点与第一泵电机电气连接，变频器主回路输出端通过接触器MB2主触点与第二泵电机电气连接，变频器主回路输出端通过接触器MB3主触点与第三泵电机电气连接。
主电源A相与控制单元第3脚连接。
主电源N相串连接触器MB1线圈和接触器MG1常闭辅助触点后连接控制单元第4脚。
主电源N相串连接触器MG1线圈和接触器MB1常闭辅助触点后连接控制单元第5脚。
主电源N相串连接触器MB2线圈和接触器MG2常闭辅助触点后连接控制单元第6脚。
主电源N相串连接触器MG2线圈和接触器MB2常闭辅助触点后连接控制单元第7脚。
主电源N相串连接触器MB3线圈和接触器MG3常闭辅助触点后连接控制单元第8脚。
主电源N相串连接触器MG3线圈和接触器MB3常闭辅助触点后连接控制单元第9脚。
控制单元第14脚与变频器RUN脚连接，控制单元第15脚与变频器Reset脚连接，控制单元第16脚与变频器COM1脚连接,控制单元第27脚与变频器AV脚连接，控制单元第18脚与变频器COM2脚连接，控制单元第29脚与变频器AI脚连接。
控制单元第19脚、20脚、21脚与入水压力传感器连接；控制单元第24脚、25脚、26脚与出水压力传感器连接。
控制单元RJ45端通过第一网线与路由器LAN1端连接，路由器WAN端通过第二网线与Modem连接，Modem连接通信线，路由器LAN2端通过第三网线与PC机连接。
控制单元中，进水压力检测模块设置第19、20和21引脚，出水压力检测模块设置第24、25和26引脚，控制输出模块设置第3到第9引脚，变频器控制模块设置第14、15、16、27、28和29引脚；进水压力检测模块与运算模块单向连接，出水压力检测模块与运算模块单向连接，触屏模块与运算模块双向连接，通讯模块与运算模块双向连接，控制输出模块与运算模块单向连接，变频器控制模块与运算模块单向连接。
进一步地，为方便水泵检修，主电源与变频器之间串联断路器Q2，主电源与接触器之间串联断路器Q1。
进一步地，为增加泵电机过载保护，接触器MG1与第一泵之间串联热继电器TH1，主电源N相与接触器MB1线圈之间串联热继电器TH1常闭辅助触点，主电源N相与接触器MG1线圈之间串联热继电器TH1常闭辅助触点；接触器MG2与第一泵之间串联热继电器TH2，主电源N相与接触器MB2线圈之间串联热继电器TH2常闭辅助触点，主电源N相与接触器MG2线圈之间串联热继电器TH2常闭辅助触点；接触器MG3与第一泵之间串联热继电器TH3，主电源N相与接触器MB3线圈之间串联热继电器TH3常闭辅助触点，主电源N相与接触器MG3线圈之间串联热继电器TH3常闭辅助触点。
本发明智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，通过两只并联接触器使泵电机可以分别连接工频电源或变频电源连接，使泵电机可以工作于工频状态或变频状态，增加了泵出水压力的调节范围。通过检测泵出水口压力，可以方便控制投入使用的泵数量，以保证在终端用水用户数量大范围变化时提供恒定输出水压。整个***运行状态、运行参数，可以通过控制单元的触屏模块显示。同时运行参数设置也可以通过触屏模块完成。控制单元安装于泵机组现场，可以在现场方便显示或更改***参数。控制单元通过路由器与PC机连接，也可以通过PC机显示运行参数和更改运行参数。路由器与Modem连接，远程电脑也可通过互联网访问***，远程电脑可以显示和更改运行参数。通过使用互联网，可以不用到达泵机组现场，方便查看***运行状态，更改***运行参数，提高了***维护的便利性。当***出现软件故障时，部分软件故障也可以通过远程操作进行检查，排除，可以使本装置迅速恢复工作，实现零距离售后服务。
附图说明
图1为本发明组成框图。
图2为本发明供水泵阀结构示意图。
图3为本发明控制组件原理图。
图4为控制单元结构示意图。
图5为数据传输示意图。
图6为图2的A部放大图。
图7为图2的B部放大图。
图8为图2的C部放大图。
附图中：100-控制组件，200-供水泵阀，300-通信组件，30-进水管，31-进水阀，32-污水口，33-污水阀，34-第一泵，35-第二泵，36-第三泵，37-恒压出水管，38-出水压力传感器，39-稳流输出管，40-稳流平衡容器，41-入水压力传感器，42-变频器，43-控制单元，44-路由器，45-Modem,46-PC机，47-通信线，48－第一网线，49-第二网线，50-第三网线，51-进水压力检测模块，52-主电源，53－出水压力检测模块，54－通讯模块，55－变频器控制模块，56－运算模块，57－控制输出模块，58－触屏模块。
MB1为接触器，包括常开主触点和常闭辅助触点。
MB2为接触器，包括常开主触点和常闭辅助触点。
MB3为接触器，包括常开主触点和常闭辅助触点。
MG1为接触器，包括常开主触点和常闭辅助触点。
MG2为接触器，包括常开主触点和常闭辅助触点。
MG3为接触器，包括常开主触点和常闭辅助触点。
TH1为热继电器，包括常闭主触点和常闭辅助触点。
TH2为热继电器，包括常闭主触点和常闭辅助触点。
TH3为热继电器，包括常闭主触点和常闭辅助触点。
具体实施方式
结合图1到图8，一种智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，主电源52与控制组件100和供水泵阀200连接；控制组件100与供水泵阀200双向连接；控制组件100与通信组件300双向连接；供水泵阀200在控制组件100的控制下变频或工频运行，控制组件100参数通过触屏模块58现场更改或PC机46远程更改。
本发明的智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，设置稳流平衡容器40，进水管30通过进水阀31与稳流平衡容器40连接，稳流平衡容器40下方设置污水口32，污水口32与污水阀33连接，稳流平衡容器40上设置入水压力传感器41，稳流平衡容器40下方设置稳流输出管39；第一泵34进水口、第二泵35进水口、第三泵36进水口同时与稳流输出管39连接；第一泵34出水口、第二泵35出水口、第三泵36出水口同时与恒压出水管37连接。
主电源52相线通过接触器MG1主触点与第一泵34电机电气连接，主电源52相线通过接触器MG2主触点与第二泵35电机电气连接，主电源52相线通过接触器MG3主触点与第三泵36电机电气连接。
主电源52相线与变频器42主回路输入端连接，变频器42主回路输出端通过接触器MB1主触点与第一泵34电机电气连接，变频器42主回路输出端通过接触器MB2主触点与第二泵35电机电气连接，变频器42主回路输出端通过接触器MB3主触点与第三泵36电机电气连接。
主电源52A相与控制单元43第3脚连接。
主电源52N相串连接触器MB1线圈和接触器MG1常闭辅助触点后连接控制单元43第4脚。
主电源52N相串连接触器MG1线圈和接触器MB1常闭辅助触点后连接控制单元43第5脚。
主电源52N相串连接触器MB2线圈和接触器MG2常闭辅助触点后连接控制单元43第6脚。
主电源52N相串连接触器MG2线圈和接触器MB2常闭辅助触点后连接控制单元43第7脚。
主电源52N相串连接触器MB3线圈和接触器MG3常闭辅助触点后连接控制单元43第8脚。
主电源52N相串连接触器MG3线圈和接触器MB3常闭辅助触点后连接控制单元43第9脚。
控制单元43第14脚与变频器42RUN脚连接，控制单元43第15脚与变频器42Reset脚连接，控制单元43第16脚与变频器42COM1脚连接,控制单元43第27脚与变频器42AV脚连接，控制单元43第18脚与变频器42COM2脚连接，控制单元43第29脚与变频器42AI脚连接。
控制单元43第19脚、20脚、21脚与入水压力传感器41连接；控制单元43第24脚、25脚、26脚与出水压力传感器38连接。
控制单元43RJ45端通过第一网线48与路由器44LAN1端连接，路由器44WAN端通过第二网线49与Modem45连接，Modem45连接通信线47，路由器44LAN2端通过第三网线50与PC机46连接。
控制单元43中，进水压力检测模块51设置第19、20和21引脚，出水压力检测模块53设置第24、25和26引脚，控制输出模块57设置第3到第9引脚，变频器控制模块55设置第14、15、16、27、28和29引脚；进水压力检测模块51与运算模块56单向连接，出水压力检测模块53与运算模块56单向连接，触屏模块58与运算模块56双向连接，通讯模块54与运算模块56双向连接，控制输出模块57与运算模块56单向连接，变频器控制模块55与运算模块56单向连接。
进一步地，为方便水泵检修，主电源52与变频器42之间串联断路器Q2，主电源52与接触器之间串联断路器Q1。
进一步地，为增加泵电机过载保护，接触器MG1与第一泵34之间串联热继电器TH1，主电源52N相与接触器MB1线圈之间串联热继电器TH1常闭辅助触点，主电源52N相与接触器MG1线圈之间串联热继电器TH1常闭辅助触点；接触器MG2与第一泵34之间串联热继电器TH2，主电源52N相与接触器MB2线圈之间串联热继电器TH2常闭辅助触点，主电源52N相与接触器MG2线圈之间串联热继电器TH2常闭辅助触点；接触器MG3与第一泵34之间串联热继电器TH3，主电源52N相与接触器MB3线圈之间串联热继电器TH3常闭辅助触点，主电源52N相与接触器MG3线圈之间串联热继电器TH3常闭辅助触点。
本发明的智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，在启动时，接触器MG1吸合，第一泵34电机在变频器42控制下工作，出水压力检测模块53通过出水压力传感器38检测到恒压出水管37的出水压力低于设定值压力参数时，变频器42增加第一泵34电机工作频率。变频器42控制第一泵34电机工作频率达到最大值，出水压力检测模块53通过出水压力传感器38检测到恒压出水管37的出水压力仍低于设定值压力参数时，运算模块56通过控制输出模块57使接触器MG1断开，然后使接触器MB1吸合，再使接触器MG2吸合。第二泵35电机在变频器42控制下运行，频率由低到高，当恒压出水管37出水压力达到设定值压力参数时，变频器42停止增加频率，当恒压出水管37出水压力超过设定值压力参数时，变频器42会降低第二泵35运行频率，当恒压出水管37出水压力低于设定值压力参数时，变频器42会增加第二泵35运行频率。当变频器42控制的第二泵35达到最高频率运行，恒压出水管37出水压力仍低于设定值压力参数时，运算模块56通过控制输出模块57使接触器MG2断开，然后MB2吸合，最后MG3吸合，使第三泵36电机在变频器42控制下工作。变频器42增加第三泵36电机工作频率，以使恒压出水管37出水压力达到设定值压力参数。
本***的三台泵为“两用一备”且“互为备用”。
三台泵“两用一备”指的是供水***在供水高峰期时运行两台泵就能满足流量要求，而第三台泵作为备用不运行；如果两台泵运行不能满足流量运行要求，会增加***加压泵的数量，使运行泵满足流量要求后再增加一台备用泵。三台泵运行，一台泵备用为“三用一备”；四台泵运行，一台泵备用为“四用一备”。
三台泵“互为备用”是指作为备用的泵不是唯一固定，而是在工作中，经过一定周期后循环。即每台泵都既可作为主泵又可作为备用泵，既可作为变频泵又可为作工频泵，在使用过程每台泵工作运转的机会相同。
进水管30的压力值通过入水压力传感器41检测后显示到触屏模块58的触模屏上，同时各泵的工作状态也显示到触屏模块58的触模屏上。通过触屏模块58的触模屏可以改变运行参数。也可以通过与路由器44连接的PC机46查看和改变运行参数。远程电脑，通过互联网连接到路由器44以后，也可以查看和改变运行参数。
在与控制输出模块57连接的控制电路中，连接同一台泵的两台接触器通过相互的辅助触点组成互锁关系，可以有效防止连接以一台泵的两台接触器同时吸合。
本发明智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，通过两只并联接触器使泵电机可以分别连接工频电源或变频电源连接，使泵电机可以工作于工频状态或变频状态，增加了泵出水压力的调节范围。通过检测恒压出水管37出水压力，可以方便控制投入使用的泵数量，以保证在终端用水用户数量大范围变化时提供恒定输出水压。整个***运行状态、运行参数，可以通过控制单元43的触屏模块58显示。同时运行参数设置也可以通过触屏模块58完成。控制单元43安装于泵机组现场，可以在现场方便显示或更改***参数。控制单元43通过路由器44与PC机46连接，也可以通过PC机46显示运行参数和更改运行参数。路由器44与Modem45连接，远程电脑也可通过互联网访问***，远程电脑可以显示和更改运行参数。通过使用互联网，可以不用到达泵机组现场，方便查看***运行状态，更改***运行参数，提高了***维护的便利性。当***出现软件故障时，部分软件故障也可以通过远程操作进行检查，排除，可以使本装置迅速恢复工作，实现零距离售后服务。
Claims (4)
1.一种智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，其特征是，主电源(52)与控制组件(100)和供水泵阀(200)连接；控制组件(100)与供水泵阀(200)双向连接；控制组件(100)与通信组件(300)双向连接；供水泵阀(200)在控制组件(100)的控制下变频或工频运行，控制组件(100)参数通过触屏模块(58)现场更改或PC机(46)远程更改。
2.根据权利要求1所述的智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，其特征是：
供水泵阀部分：
设置稳流平衡容器(40)，进水管(30)通过进水阀(31)与稳流平衡容器(40)连接，稳流平衡容器(40)下方设置污水口(32)，污水口(32)与污水阀(33)连接，稳流平衡容器(40)上设置入水压力传感器(41)，稳流平衡容器(40)下方设置稳流输出管(39)；第一泵(34)进水口、第二泵(35)进水口、第三泵(36)进水口同时与稳流输出管(39)连接；第一泵(34)出水口、第二泵(35)出水口、第三泵(36)出水口同时与恒压出水管(37)连接；
控制组件部分：
主电源(52)相线通过接触器MG1主触点与第一泵(34)电机电气连接，主电源(52)相线通过接触器MG2主触点与第二泵(35)电机电气连接，主电源(52)相线通过接触器MG3主触点与第三泵(36)电机电气连接；
主电源(52)相线与变频器(42)主回路输入端连接，变频器(42)主回路输出端通过接触器MB1主触点与第一泵(34)电机电气连接，变频器(42) 主回路输出端通过接触器MB2主触点与第二泵(35)电机电气连接，变频器(42)主回路输出端通过接触器MB3主触点与第三泵(36)电机电气连接；
主电源(52)A相与控制单元(43)第3脚连接；
主电源(52)N相串连接触器MB1线圈和接触器MG1常闭辅助触点后连接控制单元(43)第4脚；
主电源(52)N相串连接触器MG1线圈和接触器MB1常闭辅助触点后连接控制单元(43)第5脚；
主电源(52)N相串连接触器MB2线圈和接触器MG2常闭辅助触点后连接控制单元(43)第6脚；
主电源(52)N相串连接触器MG2线圈和接触器MB2常闭辅助触点后连接控制单元(43)第7脚；
主电源(52)N相串连接触器MB3线圈和接触器MG3常闭辅助触点后连接控制单元(43)第8脚；
主电源(52)N相串连接触器MG3线圈和接触器MB3常闭辅助触点后连接控制单元(43)第9脚；
控制单元(43)第14脚与变频器(42)RUN脚连接，控制单元(43)第15脚与变频器(42)Reset脚连接，控制单元(43)第16脚与变频器(42)COM1脚连接,控制单元(43)第27脚与变频器(42)AV脚连接，控制单元(43)第18脚与变频器(42)COM2脚连接，控制单元(43)第29脚与变频器(42)AI脚连接；
控制单元(43)第19脚、20脚、21脚与入水压力传感器(41)连接；控制单元(43)第24脚、25脚、26脚与出水压力传感器(38)连接；
控制单元(43)中，进水压力检测模块(51)设置第19、20和21引脚，出水压力检测模块(53)设置第24、25和26引脚，控制输出模块(57)设置第3到第9引脚，变频器控制模块(55)设置第14、15、16、27、28和29引脚；进水压力检测模块(51)与运算模块(56)单向连接，出水压力检测模块(53)与运算模块(56)单向连接，触屏模块(58)与运算模块(56)双向连接，通讯模块(54)与运算模块(56)双向连接，控制输出模块(57)与运算模块(56)单向连接，变频器控制模块(55)与运算模块(56)单向连接。
通信组件部分：
控制单元(43)RJ45端通过第一网线(48)与路由器(44)LAN1端连接，路由器(44)WAN端通过第二网线(49)与Modem(45)连接，Modem(45)连接通信线(47)，路由器(44)LAN2端通过第三网线(50)与PC机(46)连接。
3.根据权利要求2所述的智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，其特征是主电源(52)与变频器(42)之间串联断路器Q2，主电源(52)与接触器之间串联断路器Q1。
4.根据权利要求2所述的智能远程网络监控无负压变频恒压供水装置，其特征是接触器MG1与第一泵(34)电机之间串联热继电器TH1，主电源(52)N相与接触器MB1线圈之间串联热继电器TH1常闭辅助触点，主电源(52)N相与接触器MG1线圈之间串联热继电器TH1常闭辅助触点；接触器MG2与第二泵(35)电机之间串联热继电器TH2，主电源(52)N相与接触器MB2线圈之间串联热继电器TH2常闭辅助触点，主电源(52)N相与接触器MG2线圈之间串联热继电器TH2常闭辅助触点；接触器MG3与第三泵(36)电机之间 串联热继电器TH3，主电源(52)N相与接触器MB3线圈之间串联热继电器TH3常闭辅助触点，主电源(52)N相与接触器MG3线圈之间串联热继电器TH3常闭辅助触点。
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