一种配电房积水报警及自动排水系统及其控制方法
【专利摘要】一种配电房积水报警及自动排水系统及其控制方法，其中，该系统包括第一水泵电机和第二水泵电机，第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关，液位传感器，电机控制器总成，以及UPS电源；其控制方法包括如下步骤：1）布置第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和液位传感器后，然后启动系统；2）中央处理器首先检测第三液位开关的状态；3）当第三液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第二液位开关的状态：4）当第二液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第一液位开关的状态。本发明公开的系统可靠性高，排水效果好，能耗低，并且水泵电机工作稳定性好。
【专利说明】一种配电房积水报警及自动排水系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网配电系统，尤其涉及一种配电房积水报警及自动排水系统及其控制方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]配电房是供电系统的重要组成部分，对配电房内的设备运行环境进行监控和维护是配电房管理工作中的一项重要内容。配电房内装设有很多电气设备和仪表，对配电房内的积水情况进行检测和及时处理非常重要。暴雨天气，地势低洼处的配电房容易进水跳闸，严重时损坏配电设备，导致长时间停电，对人们生活和生产造成严重影响。
[0004]目前，对配电房内的积水报警及排险需求的解决方案主要有两种；
一种是利用浮子和继电器组组成自动排水控制装置；如申请号201210179809.6公开的“一种配电房自动排水装置”，该装置采用磁性浮子的位置，实现水泵的启停控制，从而实现对配电房内水位的控制；但该装置结构较为复杂，安装较为麻烦，并且不够智能化；无法及时通知工作人员配电房内的水位、水泵等工作情况。另一种方案是利用计算机技术和电子技术实现具有一定智能化的积水报警和自动排水装置，实现积水自动远程短信报警和自动排水功能，可以无人值守，实现了自动化；如申请号201320023076.7公开的“配电房进水报警及排险系统”;此类方案提高了险情反应的及时性，并且更加智能化，但是在排水过程中，效率较低，尤其在积水较多的情况下，不能快速地进行排水；但现有的此类装置也存在不足:1.设备可靠性低，易发生故障，比如水泵电机故障，或者水位开关故障；一旦发生险情的情况下，该排水装置形同虚设，无法发挥应有的作用；2.积水量增加的过程中易产生震荡，从而导致排水泵频繁启停，系统振动现象的发生，既增加了设备的磨损，又浪费电能；3.仅仅实现了水位信息的有无判断，而没有水量大小数据的采集，易导致水泵电机误启动或不启动，从而造成水泵电机工作稳定性差。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于怎样解决现有排水系统设备可靠性低，排水效果差，能耗高，并且水泵电机工作稳定性差的问题，提供一种配电房积水报警及自动排水系统及其控制方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的:一种配电房积水报警及自动排水系统，其特征在于:包括第一水泵电机和第二水泵电机，沿竖直方向从下至上依次设置的第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关，液位传感器，电机控制器总成，以及UPS电源；所述电机控制器总成包括控制面板、中央处理器以及GSM/GPRS通讯模块，所述控制面板与GSM/GPRS通讯模块均与中央处理器相连；所述第一水泵电机、第二水泵电机、第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关以及液位传感器均与中央处理器相连，通过中央处理器能够控制第一水泵电机独立工作、或者第二水泵电机独立工作、或者第一水泵电机与第二水泵电机同时工作；所述UPS电源同时与第一水泵电机、第二水泵电机以及电机控制器总成相连。
[0008]进一步地，在第一水泵电机和第二水泵电机与中央处理器之间分别设有一电机保护器。
[0009]一种配电房积水报警及自动排水系统的控制方法，其特征在于:包括如下步骤:
1)布置第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和液位传感器后，通过控制面板根据第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关对应的液位高度分别预设校验参数，然后启动系统；
2)中央处理器首先检测第三液位开关的状态:当第三液位开关向中央处理器发送信号并持续一定时间时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度，若液位传感器检测到的实际液位高度与第三液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则同时启动第一水泵电机和第二水泵电机，并重复本步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信；当第一水泵电机和第二水泵电机同时启动一定时间后，中央处理器通过液位传感器检测实际液位高度，若实际液位高度持续上升，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信；
3)当第三液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第二液位开关的状态:当第二液位开关向中央处理器发送信号并持续一定时间时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度，若液位传感器检测到的实际液位高度与第二液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则启动第二水泵电机，并重复2)、3)步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短?目;
4)当第二液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第一液位开关的状态:当第一液位开关向中央处理器发送信号并持续一定时间时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度，若液位传感器检测到的实际液位高度与第一液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则启动第一水泵电机，并重复2)、3)、4)步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信。
[0010]进一步地，当第一水泵电机和/或第二水泵电机工作过程中，电机保护器实时对水泵电机的工作环境和工作状态进行检测，当电机保护器检测到异常情况时，经中央控制器后通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信，或者控制水泵电机停止工作。
[0011]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
1、采用两台水泵电机，能够实现多种电机组合，从而能对不同积水情况进行分段式排水，排水效果更好，并且更加节能；并且，通中央处理器实现延时启动，从而成功消除振动现象，能有效避免水泵电机频繁启停，减少水泵电机磨损，进而降低水泵电机的故障率；使设备的可靠性更高。
[0012]2、利用3个液位开关及I个液位传感器配合中央处理器，实现液位开关的故障自诊断功能，从而避免错误信号引起的误启动等，从而提高工作过程中设备运行的稳定性。
[0013]3、通过中央处理器实时对系统的设备进行检测，当系统发生故障时，能够通过GSM/GPRS通讯模块及时向工作人员发送报警信息，从而进一步提高设备运行的可靠性和稳定性。
[0014]4.该系统提供两种工作模式:自动运行模式和人工干预模式；正常情况下，设备自动运行(即自动运行模式)；在设备出现故障的情况，工作人员可以通过手机等移动终端通过GSM/GPRS等无线通信方式实现远程控制设备进行排水工作，或者在现场通过控制面板对设备进行现场排水操作(即人工干预模式)；两种工作模式既增强了设备使用的灵活性，更从系统的整体架构上提高了系统的可靠性。
[0015]
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的控制方法流程图。
[0017]
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0019]实施例:参见图1，一种配电房积水报警及自动排水系统，包括第一水泵电机和第二水泵电机，沿竖直方向从下至上依次设置的第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关，液位传感器，电机控制器总成，以及UPS电源。所述电机控制器总成包括控制面板、中央处理器以及GSM/GPRS通讯模块，所述控制面板与GSM/GPRS通讯模块均与中央处理器相连；通过控制面板能够对系统的参数等进行设定，并能够通过该控制面板进行人工控制排水等，即进行人模式排险。所述第一水泵电机、第二水泵电机、第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关以及液位传感器均与中央处理器相连，通过中央处理器能够控制第一水泵电机独立工作、或者第二水泵电机独立工作、或者第一水泵电机与第二水泵电机同时工作；具体实施时，第一水泵电机的功率小于第二水泵电机的功能，这样更有助于节能；该液位传感器采用超声波液位传感器，能够更好的检测水位的具体高度。所述UPS电源同时与第一水泵电机、第二水泵电机以及电机控制器总成相连；当市电断电后，通过UPS电源能够继续对系统供电，从而能够进行持续排险，提高系统的可靠性。。
[0020]在第一水泵电机和第二水泵电机与中央处理器之间分别设有一电机保护器。当出现过载、欠压、堵转、欠载等情况，电机保护器向中央处理器发送信号，中央处理器控制水泵电机停止工作，同时中央处理器启动后台任务，驱动GSM模块向工作人员发送报警短信。
[0021]参见图2，一种配电房积水报警及自动排水系统的控制方法，包括如下步骤:
1)布置第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和液位传感器后，通过控制面板根据第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关对应的液位高度分别预设校验参数，然后启动系统；
2)中央处理器首先检测第三液位开关的状态(即第三液位开关是否启动):当第三液位开关(启动并)向中央处理器发送信号并持续一定时间(实际设定为10-20S)时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度(即进行第三液位开关自检):若液位传感器检测到的实际液位高度与第三液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则同时启动第一水泵电机和第二水泵电机，并重复本步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信；当第一水泵电机和第二水泵电机同时启动一定时间(实际设定为20-30S)后，中央处理器通过液位传感器检测实际液位高度，若实际液位高度持续上升，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信；
3)当第三液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第二液位开关的状态(即第二液位开关是否启动):当第二液位开关(启动并)向中央处理器发送信号并持续一定时间(实际设定为10-20S)时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度(即进行第二液位开关自检):若液位传感器检测到的实际液位高度与第二液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则启动第二水泵电机，并重复2)、3)步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信；
4)当第二液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第一液位开关的状态(即第一液位开关是否启动):当第一液位开关(启动并)向中央处理器发送信号并持续一定时间(实际设定为10-20S)时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度(即进行第一液位开关自检):若液位传感器检测到的实际液位高度与第一液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则启动第一水泵电机，并重复2)、3)、4)步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短?目。
[0022]当工作人员接收到报警信息后，可通过控制面板进行人工操作排水(排险)，也可通过手机进行远程操作排水(排险)，从而使系统出现故障时，排险更加及时，以更好地保证配电房的正常、稳定及可靠地工作。在整个过程中，当第一水泵电机和/或第二水泵电机工作过程中，电机保护器实时对水泵电机的工作环境和工作状态进行检测，当电机保护器检测到异常情况时，经中央控制器后通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信，或者控制水泵电机停止工作。
[0023]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种配电房积水报警及自动排水系统，其特征在于:包括第一水泵电机和第二水泵电机，沿竖直方向从下至上依次设置的第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关，液位传感器，电机控制器总成，以及UPS电源；所述电机控制器总成包括控制面板、中央处理器以及GSM/GPRS通讯模块，所述控制面板与GSM/GPRS通讯模块均与中央处理器相连；所述第一水泵电机、第二水泵电机、第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关以及液位传感器均与中央处理器相连，通过中央处理器能够控制第一水泵电机独立工作、或者第二水泵电机独立工作、或者第一水泵电机与第二水泵电机同时工作；所述UPS电源同时与第一水泵电机、第二水泵电机以及电机控制器总成相连。
2.根据权利要求1所述的一种配电房积水报警及自动排水系统，其特征在于:在第一水泵电机和第二水泵电机与中央处理器之间分别设有一电机保护器。
3.—种上述任一权利要求所述的配电房积水报警及自动排水系统的控制方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)布置第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和液位传感器后，通过控制面板根据第一液位开关、第二液位开关和第三液位开关对应的液位高度分别预设校验参数，然后启动系统； 2)中央处理器首先检测第三液位开关的状态:当第三液位开关向中央处理器发送信号并持续一定时间时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度，若液位传感器检测到的实际液位高度与第三液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则同时启动第一水泵电机和第二水泵电机，并重复本步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信；当第一水泵电机和第二水泵电机同时启动一定时间后，中央处理器通过液位传感器检测实际液位高度，若实际液位高度持续上升，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信； 3)当第三液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第二液位开关的状态:当第二液位开关向中央处理器发送信号并持续一定时间时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度，若液位传感器检测到的实际液位高度与第二液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则启动第二水泵电机，并重复2)、3)步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短?目; 4)当第二液位开关无信号发送至中央处理器时，中央处理器检测第一液位开关的状态:当第一液位开关向中央处理器发送信号并持续一定时间时，中央处理器通过液位传感器检测配电房内液位高度，若液位传感器检测到的实际液位高度与第一液位开关高度对应的预设的校验参数一致，则启动第一水泵电机，并重复2)、3)、4)步骤；若液位传感器检测到的实际液位高度与预设的校验参数不一致，则通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信。
4.根据权利要求3所述的配电房积水报警及自动排水系统的控制方法，其特征在于:当第一水泵电机和/或第二水泵电机工作过程中，电机保护器实时对水泵电机的工作环境和工作状态进行检测，当电机保护器检测到异常情况时，经中央控制器后通过GSM/GPRS通讯模块向工作人员发送报警短信，或者控制水泵电机停止工作。
【文档编号】G01F23/296GK104264770SQ201410485116
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】毛龙飞, 张发斌, 李振宁, 廖代宏, 郑雪莲, 王茂 申请人:国家电网公司, 国网重庆大足区供电有限责任公司, 重庆樱花电气开关有限公司