具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪的制作方法

文档序号:10521960阅读:287来源:国知局
具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪的制作方法
【专利摘要】具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪。属消防水泵的控制设备。其特征包括:基于单片机MCU的控制板,显示屏和发光二极管信号灯组以及光电耦合器,按钮组,输入信号接线端子板,继电器组,输出信号接线端子板,异步通讯串行接口接线端子,电源接口接线端子,所述基于单片机MCU的控制板中编入消防泵故障信息数据库和基于单片机技术的故障诊断程序及系统;所述的水泵故障信号灯包括电机运行方向错误故障信号灯,水泵吸入管漏气故障信号灯,水泵启动前泵内未灌满液体故障信号灯,泵腔内有气体存在故障信号灯。经试用:与现有技术相比有利于巡检人员快速定位到故障泵并排除故障原因,从降低了消防泵巡检的工作量,提高了智能化程度。
【专利说明】
具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪
[0001]技术领域:本发明属于消防水泵的控制设备,特别是一种具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪。
[0002]【背景技术】:现有的消防水泵巡检控制仪可用于对消防泵的启停控制、自动巡检、保护、记录、通讯等功能,但只能简单的记录参数信号并将数据发送给控制中心,由控制中心根据搜集到的消防泵参数信息来诊断消防泵的正常情况。此类巡检仪并不具备故障诊断功能,当泵在巡检过程中未能正常运行时,巡检人员并不能及时的获取故障原因,仍需要通过分析故障数据,并采用其他手段来判断泵故障原因。这种巡检方式的智能化较低,未能从根本上降低消防泵巡检的工作量。由此可见,研究并设计一种具备故障诊断功能,从而降低了消防泵巡检的工作量,智能化较高的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪是必要的。
[0003]
【发明内容】
:本发明的目的是克服现有技术的不足,研究并设计一种具备故障诊断功能,从而降低了消防泵巡检的工作量,智能化较高的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征包括:设在小型机箱内的基于单片机MCU的控制板,设在小型机箱面板上的、连接于控制板MCU中显示驱动电路的显示屏和发光二极管信号灯组以及经控制板上光电耦合器和MCU中开关量整形电路的显示屏按钮组,连接于控制板上MCU中模拟信号处理电路和开关量整形电路的输入信号接线端子板,设在小型机箱内的、连接于控制板上MCU中继电器驱动电路的继电器组,经继电器组驱动消防控制柜水泵组交流接触器的输出信号接线端子板,连接于控制板上MCU中RS485通信驱动电路的异步通讯串行接口接线端子,连接于控制板MCU中电源电路的电源接口接线端子。
[0005]所述控制板上设有的单片机MCU选用STM32F103单片机,也可选用功能相同的其他型号单片机。所述基于单片机MCU的控制板中编入消防泵故障信息数据库和基于单片机技术的故障诊断程序及系统。所述消防泵故障信息数据库给出了每一种声、光、电流、电压等信号发生异常时所对应的泵故障原因,每一种异常信号都对应多种故障原因;基于单片机技术的故障诊断程序及系统能够自动分析传入巡检仪的信号,并着重分析出现异常的信号,根据异常信号查找数据库中对应的故障原因并输出;当只有一种信号出现异常时,诊断系统可给出可能的故障原因及发生概率;当同时有好几种信号出现异常时,故障诊断系统能够自动缩小故障原因范围,给出合理的故障原因及发生概率。
[0006]所述的发光二极管信号灯组至少包括:自动状态信号灯,巡检状态信号灯,消防状态信号灯,水泵故障信号灯,水位过低报警灯。所述的水泵故障信号灯包括电机运行方向错误故障信号灯,水泵吸入管漏气故障信号灯,水泵启动前泵内未灌满液体故障信号灯,泵腔内有气体存在故障信号灯。所述的显示屏按钮组至少包括:进入显示屏菜单的SET键,确认参数的ENIER键,移动光标的上、下键。如图1中所示,所述显示屏按键组用于手/自动巡检方式的设置、自动巡检周期的设定、消防泵巡检运行时间的设定、运行间隔时间的设定、消防水泵巡检顺序的设定,其面板显示消防水泵巡检过程中的工作状态、运行时间、故障报警及水池水位管道压力信号等参数。所述输入信号接线端子板至少设有:外部消防控制信号的接线端子,由外部消防控制信号启动水泵的接线端子,水泵组巡检运行信号接线端子组,电动阀打开、关闭信号接线端子,水泵故障的数字信号接线端子,管路压力的模拟量信号接线端子,消防用水池水位信号接线端子。如图3中所示,所述水泵故障的数字信号接线端子包括水泵温度信号接线端子,水泵泵体振动信号接线端子。
[0007]所述消防控制信号是来自于消防控制中心和消火栓的消防启动信号;水泵组运行信号是相应消防泵在巡检时的运行信号,来自消防控制柜的交流接触器;水池水位信号是来自消防水池的水位信号;管路压力信号是取自消防管道4-20毫安的压力模拟量信号;水泵压力、流量、温度、振动等信号是取自消防水泵运行时的压力、流量、温度、振动等信号。
[0008]所述输出信号接线端子板至少设有:水泵组启动接线端子组,打开、关闭电动阀用继电器接线端子,报警信号接线端子,反馈到消防控制中心的巡检水泵运行信号接线端子。如图3中所示,所述巡检仪的输出信号接线端子是巡检仪和消防控制柜之间连接的接线端子;巡检仪通过内部继电器的无源接点接通消防控制柜相应消防泵和电动阀的接触器线圈,利用消防控制柜的电器元件使消防水泵运行,达到巡检的目的。所述的巡检仪是通过输出信号接线端子将巡检水泵运行信号反馈到消防控制中心;所述巡检仪的RS485接口通过电缆和消防控制中心的监控系统进行通讯;
[0009]本发明实施得到的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪的使用方法是:
[0010]消防巡检仪的手/自动运行方式通过巡检仪面板进行设置,在手动巡检的方式下,通过巡检仪面板设定需要巡检的消防泵的运行时间一按确认键一相应消防管路的电动阀自动关闭一消防水泵运行一消防管路的水压经泄压回路释放一运行时间达到设定的时间后自动停止运行一消防管路的电动阀自动开启,完成单台水泵的巡检周期;
[0011]消防巡检仪的手/自动运行方式通过巡检仪面板进行设置,在自动巡检的方式下,通过巡检仪面板设定巡检消防泵的顺序、巡检周期、巡检运行时间、巡检间隔时间;按确认键,消防泵就按照设定的参数进入巡检状态:消防管路的电动阀自动关闭一消防泵按照设定的顺序、运行时间、间隔时间进行逐台巡检一消防管路产生的水压经泄压回路释放;当一个巡检周期完成后,消防泵停止运行,管路电动阀经延时后开启,等待下一周期再重复巡检。消防巡检仪在自动巡检的过程中,显示屏显示巡检水泵的序号、工作状态、运行时间、水池水位、电动阀开闭状态、故障报警等相关参数。
[0012]在巡检过程中,消防巡检仪通过输入回路接收到消防中心或消火栓的消防信号后,立即停止巡检,迅速开启消防管路进入消防状态。
[0013]消防巡检仪在手动或自动巡检时,水泵的交流接触器接点将运行信号反馈到巡检仪的输入端,巡检仪的输出继电器将巡检信号传送到消防控制中心;当消防水泵发生过载或电路故障时,巡检仪停止巡检并发出报警信号;
[0014]当巡检仪因自身故障不能巡检时,巡检仪自动退出巡检,消防泵控制柜恢复到原有状态,保证消防水泵的正常启动运行。
[0015]消防巡检仪在自动巡检的过程中,发光二极管信号灯组的自动状态信号灯、巡检状态信号灯、消防状态信号灯、水泵故障信号灯、水位过低报警灯根据系统的运行分别显示其实时的工作状态。
[0016]本发明实施得到的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,经试用,与现有技术相比显示了如下有益效果:
[0017]具有自动诊断功能:根据搜集的信号判断泵的正常情况,并向控制中心传输泵正常信号;当泵出现运行故障时,通过分析搜集的信号信息,给出该故障可能发生的部位和故障原因,并将这些分析结果与原始参数信号一同发送给控制中心,供巡检人员参考。本发明实施得到的巡检仪为巡检人员提供故障诊断结果,有利于巡检人员快速定位到故障泵并确定故障原因,从降低了消防泵巡检的工作量,提高了智能化程度。
[0018]【附图说明】:图1为符合本发明主题的结构示意框图;图2为本发明的面板示意图;图3为本发明的接线端子示意图;
[0019]【具体实施方式】:下面结合具体图示进一步说明本发明:
[0020]如图1、2、3所示,一种具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征包括:设在小型机箱内的基于单片机MCU的控制板1,设在小型机箱面板上的、连接于控制板上MCU中显示驱动电路的显示屏2和发光二极管信号灯组3以及经控制板上光电耦合器和MCU中开关量整形电路的显示屏按钮组4,连接于控制板上MCU中模拟信号处理电路和开关量整形电路的输入信号接线端子板5,设在小型机箱内的、连接于控制板上MCU中继电器驱动电路的继电器组6,经继电器组驱动消防控制柜水泵组交流接触器的输出信号接线端子板7,连接于控制板上MCU中RS485通信驱动电路的异步通讯串行接口接线端子8,连接于控制板MCU中电源电路的电源接口接线端子9。
[0021]如图1所示,所述控制板I上设有的单片机MCU选用STM32F103单片机/或功能相同的其他型号单片机。
[0022]如图2所示,所述的发光二极管信号灯组3至少包括:自动状态信号灯31,巡检状态信号灯32,消防状态信号灯33,水泵故障信号灯34,水位过低报警灯35。
[0023]如图2所示,所述的水泵故障信号灯34包括电机运行方向错误故障信号灯341,水泵吸入管漏气故障信号灯342,水泵启动前泵内未灌满液体故障信号灯343,泵腔内有气体存在故障信号灯344。
[0024]如图2所示,所述的显示屏按钮组4至少包括:进入显示屏菜单的SET键41,确认参数的ENIER键42,移动光标的上、下键43、44。
[0025]如图3所示,所述输入信号接线端子板5至少设有:外部消防控制信号的接线端子51,由外部消防控制信号启动水泵的接线端子52,水泵组巡检运行信号接线端子组53,电动阀打开、关闭信号接线端子55、56,水泵故障的数字信号接线端子57,管路压力的模拟量信号接线端子58,消防用水池水位信号接线端子59。所述水泵故障的数字信号接线端子57包括水泵温度信号接线端子571,水泵泵体振动信号接线端子572。
[0026]如图3所示,所述输出信号接线端子板7至少设有:水泵组启动接线端子组71,打开、关闭电动阀用继电器接线端子72、73,报警信号接线端子74,反馈到消防控制中心的巡检水泵运行信号接线端子75。
【主权项】
1.一种具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征包括:设在小型机箱内的基于单片机MCU的控制板(I),设在小型机箱面板上的、连接于控制板上MCU中显示驱动电路的显示屏LCD(2)和发光二极管信号灯组(3)以及经控制板上光电耦合器和MCU中开关量整形电路的显示屏按钮组(4),连接于控制板上MCU中模拟信号处理电路和开关量整形电路的输入信号接线端子板(5),设在小型机箱内的、连接于控制板上MCU中继电器驱动电路的继电器组(6),经继电器组驱动消防控制柜水泵组交流接触器的输出信号接线端子板(7),连接于控制板上MCU中RS485通信驱动电路的异步通讯串行接口接线端子(8),连接于控制板MCU中电源电路的电源接口接线端子(9)。2.根据权利要求1所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述控制板(I)上设有的单片机MCU选用STM32F103单片机/或功能相同的其他型号单片机。3.根据权利要求1所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述的发光二极管信号灯组(3)至少包括:自动状态信号灯(31),巡检状态信号灯(32),消防状态信号灯(33),水泵故障信号灯(34),水位过低报警灯(35)。4.根据权利要求3所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述的水泵故障信号灯(34)包括电机运行方向错误故障信号灯(341),水泵吸入管漏气故障信号灯(342),水泵启动前泵内未灌满液体故障信号灯(343),泵腔内有气体存在故障信号灯(344)。5.根据权利要求1所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述的显示屏按钮组(4)至少包括:进入显示屏菜单的SET键(41),确认参数的ENIER键(42)和移动光标的上、下键(43、44)。6.根据权利要求1所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述输入信号接线端子板(5)至少设有:外部消防控制信号的接线端子(51),由外部消防控制信号启动水泵的接线端子(52),水泵组巡检运行信号接线端子组(53),电动阀打开、关闭信号接线端子(55、56),水泵故障的数字信号接线端子(57),管路压力的模拟量信号接线端子(58),消防用水池水位信号接线端子(59)。7.根据权利要求6所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述水泵故障的数字信号接线端子(57)包括水泵温度信号接线端子(571),水泵泵体振动信号接线端子(572)。8.根据权利要求1所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述输出信号接线端子板(7)至少设有:水泵组启动接线端子组(71),打开、关闭电动阀用继电器接线端子(72、73),报警信号接线端子(74),反馈到消防控制中心的巡检水泵运行信号接线端子(75)。9.根据权利要求1所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述基于单片机MCU的控制板(I)中编入消防泵故障信息数据库和基于单片机技术的故障诊断程序及系统。10.根据权利要求9所述的具有故障诊断功能的消防水泵组自动巡检控制仪,其特征是所述消防泵故障信息数据库给出了每一种声、光、电流、电压等信号发生异常时所对应的泵故障原因,每一种异常信号都对应多种故障原因;基于单片机技术的故障诊断程序及系统能够自动分析传入巡检仪的信号,并着重分析出现异常的信号,根据异常信号查找数据库中对应的故障原因并输出;当只有一种信号出现异常时,诊断系统可给出可能的故障原因及发生概率;当同时有好几种信号出现异常时,故障诊断系统能够自动缩小故障原因范围,给出合理的故障原因及发生概率。
【文档编号】A62C37/50GK105879287SQ201410664558
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月16日
【发明人】刘文毅, 叶小光
【申请人】镇江市欧菱电气自动化系统设备有限公司, 刘文毅
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