专利名称：一种水站无线通讯管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通讯技术领域，特别涉及一种水站无线通讯管理系统。
背景技术：
武钢的大型水站多所，地理位置分散，均独立工作供水进水网，现因无水站系统的集中管理系统，对调整水网系统的压力流量稳定控制供应缺乏必要的实时控制管理系统，造成能源浪费大，不适应企业节能需求。故需要一种将分散的多所水站构成大型钢铁企业的供水网络，对实现水网系统的压力、流量稳定供应与集中管理调度，对生产及节能改进意义明显。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能实现恒压供水、减少成本的水站无线通讯管理系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水站无线通讯管理系统。包括第一PLC控制系统、第二 PLC控制系统、无线传输系统；所述第一 PLC控制系统包括第一 PLC控制单元、第一压力测量单元、第一蝶阀组、第一电机水泵组、第一变频器组、第一供电单元；所述第二 PLC控制系统包括第二 PLC控制单元、第二压力测量单元、第二蝶阀组、第三电机水泵组、第二变频器组、第二供电单元；所述无线传输系统包括第一无线基站、无线中继站及第二无线基站；所述第一 PLC控制单元与所述第一压力测量单元、所述第一蝶阀组连接、所述第一变频器组连接，所述第一变频器组与所述第一供电单元、所述第一电机水泵组连接，所述第一压力测量单元安装在所述第一电机水泵组的出水口中，所述第一电机水泵组的出水口与第一供水管网的进水口连接，所述第一电机水泵组为第一供水管网提供水压；所述第二 PLC控制单元与所述第二压力测量单元、所述第二蝶阀组连接、所述第二变频器组连接，所述第二变频器组与所述第二供电单元、所述第三电机水泵组连接，所述第二压力测量单元安装在所述第三电机水泵组的出水口中，所述第三电机水泵组的出水口与所述第二供水管网的进水口连接，所述第三电机水泵组为第二供水管网提供水压；所述第一无线基站与所述第一 PLC控制单元连接，所述第一无线基站与所述无线中继站连接，所述无线中继站与所述第二无线基站连接，所述第二无线基站与所述第二 PLC控制单兀连接。进一步地，所述第一 PLC控制系统还包括第一流量测量单元、第二电机水泵组；所述第一流量测量单元与所述第一 PLC控制单元连接，所述第一流量测量单元安装在第一电机水泵组、第二电机水泵组的出水口中，所述第二电机水泵组的出水口与所述第一供水管网的进水口连接；所述第二电机水泵组与所述第一 PLC控制单元连接，所述第一压力测量单元还安装在第二电机水泵组的出水口中，所述第二电机水泵组为第一供水管网提供水压。进一步地，所述第二 PLC控制系统还包括第二流量测量单元、第四电机水泵组；所述第二流量测量单元与所述第二 PLC控制单元连接，所述第二流量测量单元安装在所述第三电机水泵组、第四电机水泵组的出水口中，所述第二压力测量单元还安装在所述第四电机水泵组的出水口中，所述第四电机水泵组的出水口与所述第二供水管网的进水口连接；所述第四电机水泵组与所述第二 PLC控制单元连接，所述第四电机水泵组为第二供水管网提供水压。进一步地，还包括第三PLC控制系统；所述第三PLC控制系统包括第三PLC控制单元、第三压力测量单元、第三蝶阀组、第五电机水泵组、第三变频器组及第三供电单元；所述第三PLC控制单元与所述第三压力检测单元、所述第三蝶阀组连接、所述第三变频器组连接，所述第三变频器组与所述第三供电单元、所述第六电机水泵组连接，所述第三压力测量单元安装在所述第五电机水泵组的出水口中，所述第五电机水泵组的出水口与所述第三供水管网的进水口连接，所述第五电机水泵组为第三供水管网提供水压；所述第三PLC控制单元与所述第一 PLC控制单元连接。进一步地，所述第三PLC控制系统还包括第六电机水泵组；所述第六电机水泵组与所述第三PLC控制单元连接，所述第三压力测量单元安装在所述第六电机水泵组的出水口中，所述第六电机水泵组的出水口与所述第三供水管网的进水口连接，所述第六电机水泵组为第三供水管网提供水压。进一步地，所述第三PLC控制系统还包括第三流量测量单元；所述第三流量测量单元与所述第三PLC控制单元连接，所述第三流量测量单元安装在所述第五电机水泵组、第六电机水泵组的出水口中。进一步地，所述第一 PLC控制单元通过网线与所述第一无线基站连接。进一步地，所述第二 PLC控制单元通过网线与所述第二无线基站连接。进一步地,所述第三PLC控制单元通过光纤与所述第一 PLC控制单元连接。进一步地，所述第一供电单元、所述第二供电单元及所述第三供电单元优选高压/低压配电柜。本实用新型提供的一种水站无线通讯管理系统，实现了多所水站的联网控制，总管网供应压力不仅稳定，而且波动幅度较少，给用户提供稳定的水压，减少了生产成本的投入。
图1为本实用新型实施例提供的一种水站无线通讯管理系统的系统框架图；图2为本实用新型实施例提供的第一PLC控制系统的结构原理图；图3为本实用新型实施例提供的第二PLC控制系统的结构原理图；图4为本实用新型实施例提供的第三PLC控制系统的结构原理图；图5为本实用新型实施例提供的无线传输系统的结构原理图；图6为本实用新型实施例提供的一种水站无线通讯管理系统的结构原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种水站无线通讯管理系统，包括第一 PLC控制系统、第二 PLC控制系统、无线传输系统；如图2所示，第一 PLC控制系统包括第一 PLC控制单元、第一压力测量单元、第一流量测量单元、第一蝶阀组、第一电机水泵组、第二电机水泵组、第一变频器组、第一供电单元;如图3所示，第二 PLC控制系统包括第二 PLC控制单元、第二压力测量单元、第二流量测量单元、第二蝶阀组、第三电机水泵组、第四电机水泵组、第二变频器组、第二供电单元;如图4所示，第三PLC控制系统还包括第三PLC控制单元、第三压力测量单元、第三流量测量单元、第三蝶阀组、第五电机水泵组、第六电机水泵组、第三变频器组及第三供电单元；如图5所示，无线传输系统包括第一无线基站、无线中继站及第二无线基站；如图6所示，第一 PLC控制单元与第一压力检测单元、第一流量测量单元、第一蝶阀组连接、第一电机水泵组、第二电机水泵组、第一变频器组连接，第一变频器组与第一供电单元、第一电机水泵组连接；第一压力测量单元安装在第一电机水泵组与第二电机水泵组出水口中，第一流量测量单元安装在第一电机水泵组与第二电机水泵组的出水口中，第一电机水泵组与第二电机水泵组的出水口与第一供水管网的进水口连接，第一电机水泵组、第二电机水泵组为第一供水管网提供水压；第二 PLC控制单元与第二压力检测单元、第二流量测量单元、第二蝶阀组连接、第三电机水泵组、第四电机水泵组、第二变频器组连接，第二变频器组与第二供电单元、第三电机水泵组连接；第二压力测量单元安装在第三电机水泵组与第四电机水泵组的出水口中，第二流量测量单元安装在第三电机水泵组与第四电机水泵组的出水口中，第三电机水泵组与第四电机水泵组的出水口与第二供水管网的进水口连接，第三电机水泵组、第四电机水泵组为第二供水管网提供水压；第一无线基站通过光纤与第一 PLC控制单元连接，第一无线基站与无线中继站连接，无线中继站与第二无线基站连接，第二无线基站通过光纤与第二 PLC控制单元连接；第三PLC控制单元与第三压力检测单元、第三流量测量单元、第三蝶阀组连接、第五电机水泵组、第六电机水泵组、第三变频器组连接，第三变频器组与第三供电单元、第五电机水泵组连接；第三压力测量单元安装在第五电机水泵组与第六电机水泵组的出水口中，第三流量测量单元安装在第五电机水泵组与第六电机水泵组的出水口中，第五电机水泵组与第六电机水泵组的出水口与第三供水管网的进水口连接，第五电机水泵组、第六电机水泵组为第三供水管网提供水压；第三PLC控制单元通过光纤与第一 PLC控制单元连接。本实施例中，第一供电单元、第二供电单元及第三供电单元为高压/低压配电柜，电压为 6KV/3KV 或 0.4KV。本实用新型提供了一种水站无线通讯管理系统的具体实施例。22号水站PLC控制单元作为第一 PLC控制单元，13号水站PLC控制单元作为第二PLC控制单元，21号水站PLC控制单元作为第三PLC控制单元，一号门灯塔站作为无线中继站。采用计算机技术，第一 PLC控制系统、第二 PLC控制系统、第三PLC控制系统分别负责22号水站、13号水站、21号水站的检测、控制及相互间的通讯。相距较近的22号水站第一 PLC控制系统和21号水站第三PLC控制系统通讯方式采用光纤通讯，通过光纤进行检测与控制信号数据传输。22号水站与13号水站相距远，没有光纤实施条件，在一号门前的灯塔上设置一套无线中继器形成无线中继站，通过此无线中继站将22号水站第一PLC控制系统和13号水站第二PLC控制系统的通讯连接起来，保证22号水站与13号水站之间无线传输系统的数据传输质量良好。无线传输系统采用2.4GHz跳频扩频无线通讯技术，是在发射端采用速率极高的伪随机码控制载波快速不停地在某个频段内跳跃式变化；在接收端用相同的(编码一致，时间上同步)伪随机码控制本机振荡频率随之跳变，从而达到相关接收的一种技术。13号水站、21号水站及22号水站中各供水管网的压力/流量检测分别由第一 PLC控制单元、第二 PLC控制单元及第三PLC控制单元完成。另外还采用变频控制技术，第一供电单元、第二供电单元及第三供电单元分别并联第一变频器组、第二变频器组及第三变频器组，分别以第一压力测量单元、第二压力测量单元及第三压力测量单元为主调节参数，第一流量测量单元、第二流量测量单元及第三流量测量单元为辅调节参数；第一压力测量单元安装在第一电机水泵组与第二电机水泵组出水口中，第一流量测量单元安装在第一电机水泵组与第二电机水泵组的出水口中；第二压力测量单元安装在第三电机水泵组与第四电机水泵组的出水口中，第二流量测量单元安装在第三电机水泵组与第四电机水泵组的出水口中；第三压力测量单元安装在第五电机水泵组与第六电机水泵组的出水口中，第三流量测量单元安装在第五电机水泵组与第六电机水泵组的出水口中；将检测的压力/流量信号分别发送给第一 PLC控制单元、第二 PLC控制单元及第三PLC控制单元。第一 PLC控制单元、第二 PLC控制单元及第三PLC控制单元分别对检测的压力/流量信号进行运算处理，根据结果发出控制输出电信号，再将控制输出电信号分别发送给第一变频器组、第二变频器组、第三变频器组；然后分别控制第一电机水泵组与第二电机水泵组、第三电机水泵组与第四电机水泵组、第五电机水泵组与第六电机水泵组的转速，实现13号水站、21号水站、22号水站节能恒压供水。为了保证无线通讯管理系统的顺利运行，各水站PLC系统的数据处理、有线通讯及无线通讯网络标准需统一，同时需解决无线信号强度和速度、通信干扰及误码等问题。13号水站第二 PLC控制系统、21号水站第三PLC控制系统、22号水站第一 PLC控制系统之间无线通讯管理系统的成功构建，实现了 13号水站、21号水站、22号水站集中管理与节能控制、供水管网压力的智能调节控制与水泵电机的变频控制，电机电量消耗下降15%，实现了供水管网快速恒压供水，管理节能效果提升10%。本实用新型工作原理:安装在各电机水泵组出水口中的压力/流量测量单元实时检测供水压力/流量并将压力/流量信息转换成控制输入电信号，控制输入电信号被输送给各PLC控制单元，各PLC控制单元对控制输入电信号进行PID调节处理，根据处理结果作出控制命令并将此命令转换成控制输出电信号，控制输出电信号传输给各变频器组，精确控制各变频器组的频率，从而精确控制各水泵电机组的转速，以保证各供水管网的压力恒定。本实用新型提供的一种无线通讯管理系统，实现了多所水站的联网控制以及调度优化管理与节能；第一供水管网供应压力明显稳定，波动幅度很小，给用户提供稳定的水压，减少了其生产成本的投入。 最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种水站无线通讯管理系统，其特征在于，包括第一 PLC控制系统、第二 PLC控制系统、无线传输系统； 所述第一 PLC控制系统包括第一 PLC控制单元、第一压力测量单元、第一蝶阀组、第一电机水泵组、第一变频器组、第一供电单元； 所述第二 PLC控制系统包括第二 PLC控制单元、第二压力测量单元、第二蝶阀组、第三电机水泵组、第二变频器组、第二供电单元； 所述无线传输系统包括第一无线基站、无线中继站及第二无线基站； 所述第一 PLC控制单元与所述第一压力测量单元、所述第一蝶阀组连接、所述第一变频器组连接，所述第一变频器组与所述第一供电单元、所述第一电机水泵组连接，所述第一压力测量单元安装在所述第一电机水泵组的出水口中，所述第一电机水泵组的出水口与第一供水管网的进水口连接，所述第一电机水泵组为第一供水管网提供水压； 所述第二 PLC控制单元与所述第二压力测量单元、所述第二蝶阀组连接、所述第二变频器组连接，所述第二变频器组与所述第二供电单元、所述第三电机水泵组连接，所述第二压力测量单元安装在所述第三电机水泵组的出水口中，所述第三电机水泵组的出水口与所述第二供水管网的进水口连接，所述第三电机水泵组为第二供水管网提供水压； 所述第一无线基站与所述第一 PLC控制单元连接，所述第一无线基站与所述无线中继站连接，所述无线中继站与所述第二无线基站连接，所述第二无线基站与所述第二 PLC控制单元连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一PLC控制系统还包括第一流量测量单元、第二电机水泵组； 所述第一流量测量单元与所述第一 PLC控制单元连接，所述第一流量测量单元安装在第一电机水泵组、第二电机水泵组的出水口中，所述第二电机水泵组的出水口与所述第一供水管网的进水口连接；所述第二电机水泵组与所述第一 PLC控制单元连接，所述第一压力测量单元还安装在第二电机水泵组的出水口中，所述第二电机水泵组为第一供水管网提供水压。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二PLC控制系统还包括第二流量测量单元、第四电机水泵组； 所述第二流量测量单元与所述第二 PLC控制单元连接，所述第二流量测量单元安装在所述第三电机水泵组、第四电机水泵组的出水口中，所述第二压力测量单元还安装在所述第四电机水泵组的出水口中，所述第四电机水泵组的出水口与所述第二供水管网的进水口连接；所述第四电机水泵组与所述第二 PLC控制单元连接，所述第四电机水泵组为第二供水管网提供水压。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第三PLC控制系统； 所述第三PLC控制系统包括第三PLC控制单元、第三压力测量单元、第三蝶阀组、第五电机水泵组、第三变频器组及第三供电单元； 所述第三PLC控制单元与所述第三压力检测单元、所述第三蝶阀组连接、所述第三变频器组连接，所述第三变频器组与所述第三供电单元、所述第六电机水泵组连接，所述第三压力测量单元安装在所述第五电机水泵组的出水口中，所述第五电机水泵组的出水口与所述第三供水管网的进水口连接，所述第五电机水泵组为第三供水管网提供水压；所述第三PLC控制单元与所述第一 PLC控制单元连接。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三PLC控制系统还包括第六电机水泵组； 所述第六电机水泵组与所述第三PLC控制单元连接，所述第三压力测量单元安装在所述第六电机水泵组的出水口中，所述第六电机水泵组的出水口与所述第三供水管网的进水口连接，所述第六电机水泵组为第三供水管网提供水压。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三PLC控制系统还包括第三流量测量单元； 所述第三流量测量单元与所述第三PLC控制单元连接，所述第三流量测量单元安装在所述第五电机水泵组、第六电机水泵组的出水口中。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一PLC控制单元通过网线与所述第一无线基站连接。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二PLC控制单元通过网线与所述第二无线基站连接。
9.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三PLC控制单元通过光纤与所述第一PLC控制单元连接。
10.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一供电单元、所述第二供电单元及所述第三供电单元为高压/低压配电柜。
专利摘要本实用新型涉及一种水站无线通讯管理系统，属于无线通讯技术领域。包括第一PLC控制系统、第二PLC控制系统、无线传输系统；所述第一PLC控制系统包括第一PLC控制单元、第一压力测量单元、第一蝶阀组、第一电机水泵组、第一变频器组、第一供电单元；所述第二PLC控制系统包括第二PLC控制单元、第二压力测量单元、第二蝶阀组、第三电机水泵组、第二变频器组、第二供电单元；所述无线传输系统包括第一无线基站、无线中继站及第二无线基站。本实用新型采用计算机技术、仪表检测技术、变频控制技术、无线通信技术，构建无线通讯管理系统。本实用新型实现了对多所水站的集中调度优化管理与节能、恒压供水，减少了生产成本。
文档编号E03B7/07GK202969462SQ20122062721
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者田华, 马为, 杨盛初, 阮力 申请人:武汉钢铁(集团)公司