CN109188938A - 电机智能保护及物联网远程控制计量*** - Google Patents

电机智能保护及物联网远程控制计量*** Download PDF

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李国峰
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ZHUHAI JU NENG PRECISION INDUSTRIAL Co Ltd
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Suzhou Polychang Precision Hardware Machinery Co Ltd
ZHUHAI JU NENG PRECISION INDUSTRIAL Co Ltd
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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers

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Abstract

本发明旨在提供一种成本低、对增氧机维护方便、管理规范的电机智能保护及物联网远程控制计量***。该***包括中央***和用户端，所述用户端包括设置于养殖塘中的由电机驱动的增氧机、设置于增氧机上的电机控制器和客户手持的移动终端，所述电机控制器内设置有计量模块及继电保护装置，所述中央***通过网络分别与所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器通过所述继电保护装置与所述电机相连接。本发明可应用于物联网领域。

Description

电机智能保护及物联网远程控制计量***
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种电机智能保护及物联网远程控制计量***。
背景技术
目前，水产养殖业一般需要在养殖水域设置若干增氧机，以满足高密度养殖的需求。然而，就目前的情况而言，增氧机需要养殖户极大的成本投入，且管理混乱，增氧机的使用寿命被大大缩短。此外，增氧机的保养维护成本也极高。如能设计一个***，使得增氧机能够被租赁，需要使用时就缴纳费用，无需使用时则可将增氧机退回设备厂家进行统一维护，能够有效节省成本，且便于管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、对增氧机维护方便、管理规范的电机智能保护及物联网远程控制计量***。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括中央***和用户端，所述用户端包括设置于养殖塘中的由电机驱动的增氧机、设置于增氧机上的电机控制器和客户手持的移动终端，所述电机控制器内设置有计量模块及继电保护装置，所述中央***通过网络分别与所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器通过所述继电保护装置与所述电机相连接，
所述中央***通过网络与所述电机控制器及所述移动终端信号连接，接收来自所述电机控制器及所述移动终端的信息，向所述电机控制器发送命令并向所述移动终端发送信息；
所述电机控制器用于接收来自所述中央***及所述移动终端的命令，对所述增氧机及所述电机进行远程控制，采集所述电机的运行参数和运行状态并上传至所述中央***及所述移动终端，通过所述计量模块获得所述增氧机在单位时间内的耗电量，所述电机控制器内设置有存储器，所述存储器内预存有用户的缴费信息及限定电机运行时间的信息；
所述计量模块根据所述电机的工作时间以及耗电量，获得计费信息，并将数据上传给所述中央***及所述移动终端；
所述继电保护装置用于对所述增氧机发生故障或工作电流电压异常时进行断电保护；
所述电机控制器采集所述增氧机的工作状态及电机运行参数信息并上传所述中央***，所述电机控制器根据用户的缴费数额限定所述电机的工作时间，当所述电机工作时间到达限定值时，所述电机控制器对电机断电，并将电机断电信息上传至所述中央***及所述移动终端；当用户通过所述移动终端继续缴纳费用后，所述中央***向所述电机控制器下发开机命令，所述电机开启并继续进行工作。
进一步地，所述电机控制器包括CPU、电流互感器、电压互感器、继电器、无线模块、电源及溶氧与pH值监测模块，所述电源由380V市电经变压器变压后输入，所述电流互感器和所述电压互感器的输入端均与所述增氧机相连接，所述电流互感器和所述电压互感器的输出端与所述CPU连接，380V市电经交流接触器给所述增氧机供电，所述继电器的输入端与所述CPU相连接，输出端与所述交流接触器相连接，所述无线模块与所述中央***及所述移动终端相信号链接。
又进一步地，在所述增氧机***设置有溶氧与pH值探测头，所述溶氧与pH值探测头与所述溶氧与pH值监测模块链接，所述溶氧与pH值监测模块将所述溶氧与pH值探测头测得水域的溶氧值和pH值时时发送给所述中央***和所述移动终端，在所述移动终端上设置有溶氧阈值和pH值阈值，当所述溶氧与pH值监测模块检测到的溶氧值和pH值超过阈值时，所述增氧机自启停工作。
再进一步地，所述继电保护装置包括但不限于过流保护装置、零序过流或接地故障保护装置、负序过流保护装置、相欠电流保护装置、欠电压保护装置、过电压保护装置、热过载保护装置和/或堵转保护装置。
有进一步地，所述移动终端为手机或PC机，在手机或PC机内设置有与所述中央***及所述电机控制器相适配链接的APP。
最后，每个所述移动终端与若干所述增氧机上的电机控制器相链接。
本发明的有益效果是：本发明通过所述电机控制器采集所述增氧机的工作状态及电机运行参数信息并上传所述中央***，所述电机控制器根据用户的缴费数额限定所述电机的工作时间，当所述电机工作时间到达限定值时，所述电机控制器对电机断电，并将电机断电信息上传至所述中央***及所述移动终端；当用户通过所述移动终端继续缴纳费用后，所述中央***向所述电机控制器下发开机命令，所述电机开启并继续进行工作；通过这种租赁的形式，养殖户无需全款购买增氧机，大大地节省了养殖户的成本；通过中央***、电机控制器及移动终端的配合，通过计量模块获得电机的运行时间及耗电量，进而获得消费信息，通过移动终端，用户通过付费的方式实现租赁，大大地简化了流程管理，使得增氧机的使用和管理更加规范和便捷；增氧机可由厂家直接批量保修维护，大大地节省了维修保养成本。
附图说明
图1是本发明***的简易架构图；
图2是所述电机控制器的简易框图；
图3是所述电源线的连接示意图，图中T为变压器，KM为交流接触器，CT为互感器；
图4是所述CPU的电路原理图；
图5是图4中A部分的清晰原理图；
图6是图4中B部分的清晰原理图；
图7是图4中C部分的清晰原理图；
图8是图4中D部分的清晰原理图；
图9是图4中E部分的清晰原理图；
图10是电机控制器中稳压部分的简易原理图；
图11是GPRS的简易原理图；
图12是电源部分的简易原理图；
图13是图12中F部分的清晰原理图；
图14是图12中G部分的清晰原理图；
图15是图12中H 部分的清晰原理图；
图16是所述电机控制器***电路的原理图；
图17是图16中I部分的清晰原理图；
图18是图16中J部分的清晰原理图；
图19是图16中K部分的清晰原理图。
具体实施方式
如图1至图19所示，本发明包括中央***和用户端，所述用户端包括设置于养殖塘中的由电机驱动的增氧机、设置于增氧机上的电机控制器和客户手持的移动终端，所述移动终端为手机或PC机，在手机或PC机内设置有与所述中央***及所述电机控制器相适配链接的APP。每个所述移动终端与若干所述增氧机上的电机控制器相链接。所述电机控制器内设置有计量模块及继电保护装置，所述中央***通过网络分别与所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器通过所述继电保护装置与所述电机相连接。所述中央***通过网络与所述电机控制器及所述移动终端信号连接，接收来自所述电机控制器及所述移动终端的信息，向所述电机控制器发送命令并向所述移动终端发送信息；所述电机控制器用于接收来自所述中央***及所述移动终端的命令，对所述增氧机及所述电机进行远程控制，采集所述电机的运行参数和运行状态并上传至所述中央***及所述移动终端，通过所述计量模块获得所述增氧机在单位时间内的耗电量，所述电机控制器内设置有存储器，所述存储器内预存有用户的缴费信息及限定电机运行时间的信息；所述计量模块根据所述电机的工作时间以及耗电量，获得计费信息，并将数据上传给所述中央***及所述移动终端；所述继电保护装置用于对所述增氧机发生故障或工作电流电压异常时进行断电保护；所述电机控制器采集所述增氧机的工作状态及电机运行参数信息并上传所述中央***，所述电机控制器根据用户的缴费数额限定所述电机的工作时间，当所述电机工作时间到达限定值时，所述电机控制器对电机断电，并将电机断电信息上传至所述中央***及所述移动终端；当用户通过所述移动终端继续缴纳费用后，所述中央***向所述电机控制器下发开机命令，所述电机开启并继续进行工作。
所述电机控制器包括CPU1、电流互感器2、电压互感器3、继电器4、无线模块5、电源6及溶氧与pH值监测模块，所述电源6由380V市电经变压器变压后输入，所述电流互感器2和所述电压互感器3的输入端均与所述增氧机相连接，所述电流互感器2和所述电压互感器3的输出端与所述CPU1连接，380V市电经交流接触器7给所述增氧机供电，所述继电器4的输入端与所述CPU1相连接，输出端与所述交流接触器7相连接，所述无线模块5与所述中央***及所述移动终端相信号链接。
在所述增氧机***设置有溶氧与pH值探测头，所述溶氧与pH值探测头与所述溶氧与pH值监测模块链接，所述溶氧与pH值监测模块将所述溶氧与pH值探测头测得水域的溶氧值和pH值时时发送给所述中央***和所述移动终端，在所述移动终端上设置有溶氧阈值和pH值阈值，当所述溶氧与pH值监测模块检测到的溶氧值和pH值超过阈值时，所述增氧机自启停工作。
在这里，溶氧阈值和pH值阈值均包括上限值和下限值，当溶氧值和pH值低于下限值时，增氧机自动启动工作；当溶氧值和pH值高于上限值时，增氧机自动停止工作。
所述继电保护装置包括但不限于过流保护装置、零序过流或接地故障保护装置、负序过流保护装置、相欠电流保护装置、欠电压保护装置、过电压保护装置、热过载保护装置和/或堵转保护装置。
本发明中的电机控制器是专门针对水产养殖环境的增氧机进行智能控制，电机控制器采用单片机技术，进行交流采样和傅里叶积分，准确地采集增氧机运行状态，计算电流、电压、功率和电度等数据，具备故障情况下的电机继电保护功能。所述控制器可以通过无线方式，接收控制台的控制命令，完成控制台对增氧机的远程控制，包括开机、停机、故障复归，参数设置等。控制器具有预存功能，根据预设的时间，控制增氧机在预设的时间范围内正常工作，累计超出预设的时间，强行停止增氧机的运行。
本发明通过所述电机控制器采集所述增氧机的工作状态及电机运行参数信息并上传所述中央***，所述电机控制器根据用户的缴费数额限定所述电机的工作时间，当所述电机工作时间到达限定值时，所述电机控制器对电机断电，并将电机断电信息上传至所述中央***及所述移动终端；当用户通过所述移动终端继续缴纳费用后，所述中央***向所述电机控制器下发开机命令，所述电机开启并继续进行工作。本发明是一种成本低、对增氧机维护方便、管理规范的电机智能保护及物联网远程控制计量***。
本发明可应用于物联网领域。

Claims (6)

1.一种电机智能保护及物联网远程控制计量***，其特征在于：它包括中央***和用户端，所述用户端包括设置于养殖塘中的由电机驱动的增氧机、设置于增氧机上的电机控制器和客户手持的移动终端，所述电机控制器内设置有计量模块及继电保护装置，所述中央***通过网络分别与所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器及所述移动终端网络信号链接，所述电机控制器通过所述继电保护装置与所述电机相连接，
所述中央***通过网络与所述电机控制器及所述移动终端信号连接，接收来自所述电机控制器及所述移动终端的信息，向所述电机控制器发送命令并向所述移动终端发送信息；
所述电机控制器用于接收来自所述中央***及所述移动终端的命令，对所述增氧机及所述电机进行远程控制，采集所述电机的运行参数和运行状态并上传至所述中央***及所述移动终端，通过所述计量模块获得所述增氧机在单位时间内的耗电量，所述电机控制器内设置有存储器，所述存储器内预存有用户的缴费信息及限定电机运行时间的信息；
所述计量模块根据所述电机的工作时间以及耗电量，获得计费信息，并将数据上传给所述中央***及所述移动终端；
所述继电保护装置用于对所述增氧机发生故障或工作电流电压异常时进行断电保护；
所述电机控制器采集所述增氧机的工作状态及电机运行参数信息并上传所述中央***，所述电机控制器根据用户的缴费数额限定所述电机的工作时间，当所述电机工作时间到达限定值时，所述电机控制器对电机断电，并将电机断电信息上传至所述中央***及所述移动终端；当用户通过所述移动终端继续缴纳费用后，所述中央***向所述电机控制器下发开机命令，所述电机开启并继续进行工作。
2.根据权利要求1所述的电机智能保护及物联网远程控制计量***，其特征在于：所述电机控制器包括CPU（1）、电流互感器（2）、电压互感器（3）、继电器（4）、无线模块（5）、电源（6）及溶氧与pH值监测模块，所述电源（6）由380V市电经变压器变压后输入，所述电流互感器（2）和所述电压互感器（3）的输入端均与所述增氧机相连接，所述电流互感器（2）和所述电压互感器（3）的输出端与所述CPU（1）连接，380V市电经交流接触器（7）给所述增氧机供电，所述继电器（4）的输入端与所述CPU（1）相连接，输出端与所述交流接触器（7）相连接，所述无线模块（5）与所述中央***及所述移动终端相信号链接。
3.根据权利要求2所述的电机智能保护及物联网远程控制计量***，其特征在于：在所述增氧机***设置有溶氧与pH值探测头，所述溶氧与pH值探测头与所述溶氧与pH值监测模块链接，所述溶氧与pH值监测模块将所述溶氧与pH值探测头测得水域的溶氧值和pH值时时发送给所述中央***和所述移动终端，在所述移动终端上设置有溶氧阈值和pH值阈值，当所述溶氧与pH值监测模块检测到的溶氧值和pH值超过阈值时，所述增氧机自启停工作。
4.根据权利要求1所述的电机智能保护及物联网远程控制计量***，其特征在于：所述继电保护装置包括但不限于过流保护装置、零序过流或接地故障保护装置、负序过流保护装置、相欠电流保护装置、欠电压保护装置、过电压保护装置、热过载保护装置和/或堵转保护装置。
5.根据权利要求1所述的电机智能保护及物联网远程控制计量***，其特征在于：所述移动终端为手机或PC机，在手机或PC机内设置有与所述中央***及所述电机控制器相适配链接的APP。
6.根据权利要求4所述的电机智能保护及物联网远程控制计量***，其特征在于：每个所述移动终端与若干所述增氧机上的电机控制器相链接。
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