专利名称：一种电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置的制作方法
技术领域：
—种电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置技术领域[0001]本实用新型涉及电气设备的开关及其保护装置，特别是涉及一种能够根据电网参 数和电动机温升情况进行智能断电的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置。
背景技术：
[0002]目前，对电动水泵的保护措施是安装热继电装置或者带过流保护的空气开关，随 着技术的发展，也有部分采用晶体管构成的电机综合保护器；在一定程度上能够保护电动 水泵的电机。其不足之处智能化保护不高，仍然出现电动机烧毁的事故发生。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种对电动水泵的电动机智 能化保护程度高的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置。[0004]本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现所述保护装置包括串联在电动水 泵和电网之间的主开关盒；所述主开关盒以中央处理单元为核心，配置存贮单元、电源单 元、电流传感器、电压传感器、控制开关、一键整定、对外接口、设置单元、显示单元；所述执 行单元为单相或者三相的电磁控制装置；所述执行单元、电流传感器和电压传感器安装在 电网中，电流传感器的电流信号输出端和电压传感器的电压信号输出端均与中央处理单兀 电连接；所述主开关盒的对外接口与远程监控开关盒的远程对外接口电连接；所述控制开 关设置运行状态和待机状态；所述保护装置处于运行状态时，电动水泵工作，主开关盒处于 整定就绪和智能保护状态如果存贮单元中没有电动水泵的安全保护参数的整定记录，且 电动水泵在初次运行后累计运行时间达到一定时间时，或者上次参数的整定时间距今超过 设定的某一时间值时，或者当操作者人为地按下一键整定的按钮时，一键整定的模块电路 被触发；一键整定被触发后的工作，从中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史 记录和当前检测的参数开始，到对电动水泵的安全保护参数进行优化组合并保存为止；在 电动水泵工作期间，当中央处理单元获得的电流信号、或电压信号超出某一整定值时，中央 处理单元指令执行单元切断电网电源保护电动水泵，同时控制开关被切换到待机状态，显 示单元显示停机保护的原因。[0005]所述远程监控开关盒以远程中央处理单元为核心，配置远程设置单元、远程显示 单元、远程存贮单元、远程对外接口、远程控制开关、远程一键整定和远程电源单元；远程控 制开关能够独立地远程控制电动水泵的启动和停止；远程一键整定的按钮能够独立地远程 触发主开关盒的一键整定的电路模块进入电动水泵的安全保护参数的整定状态；所述主开 关盒的显示单元与远程监控开关盒的远程显示单元能够同步显示电动水泵的状态。[0006]所述主开关盒配置安装在电动水泵的电动机上温度传感器，温度传感器的温度信 号输出端与中央处理单元电连接；在电动水泵工作期间，当中央处理单元获得的电流信号 或者电压信号或者温度信号超出某一整定值时，中央处理单元指令执行单元切断电网电源 保护电动水泵，同时控制开关被切换到待机状态，显示单元显示停机保护的原因。[0007]所述主开关盒配置液位传感器，液位传感器的液位信号输出端与中央处理单元电 连接；在电动水泵工作期间，当中央处理单元获得的电流信号、或电压信号、或温度信号、或 液位信号超出某一整定值时，中央处理单元指令执行单元切断电网电源保护电动水泵，同 时控制开关被切换到待机状态，显示单元显示停机保护的原因；在控制开关处于待机状态， 当中央处理单元获得的电压信号、温度信号和水位信号全部满足安全运行要求时，中央处 理单元指令执行单元接通电动水泵的电源，同时控制开关被切换到运行状态，显示单元显 示电动水泵当前工作状态。[0008]所述所述液位传感器配置的工作电源为交流低频的矩形波电源，交流低频的矩形 波电源的频率不高于4赫兹。[0009]所述主开关盒以组为单位，通过各自的对外接口与远程电脑连接，远程电脑中安 装专用软件，对单个的主开关盒进行监视和控制。[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点结构简单合理，智能化程度高、一键 整定能够获得对电动水泵的最佳保护效果，液位传感器检测的液位信号能够有效地杜绝电 动水泵的空转。
[0011]图1为本实用新型带液位控制的单相电动水泵智能保护监控保护装置实施例结 构示意图。[0012]图2为本实用新型带液位控制的三相电动水泵智能保护监控保护装置实施例结 构示意图。[0013]图中1-主开关盒，2-远程监控开关盒。
具体实施方式
[0014]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明[0015]参见附图，所述保护装置包括串联在电动水泵和电网之间的主开关盒I ;所述主 开关盒I以中央处理单元为核心，配置安装软件和保存数据的存贮单元、给保护装置的各 个单元或者模块提供工作电源的电源单元、电流传感器、电压传感器、控制开关、一键整定、 对外接口、设置单元、显示单元；所述执行单元为单相或者三相的电控开关；所述执行单 元、电流传感器和电压传感器安装在电网中，电流传感器的电流信号输出端和电压传感器 的电压信号输出端均与中央处理单元电连接；所述主开关盒I的对外接口与远程监控开关 盒2的远程对外接口电连接；所述控制开关设置运行状态和待机状态；所述保护装置处于 运行状态时，电动水泵工作，主开关盒I处于整定就绪和智能保护状态如果存贮单元中没 有电动水泵的安全保护参数的整定记录，且电动水泵在初次运行后累计运行时间达到一定 时间时，或者上次参数的整定时间距今超过设定的某一时间值时，或者当操作者人为地按 下一键整定的按钮时，一键整定的模块电路被触发；一键整定被触发后的工作，从中央处理 单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的参数开始，到对电动水泵的安 全保护参数进行优化组合并保存为止；在电动水泵工作期间，当中央处理单元获得的电流 信号、或电压信号超出某一整定值时，中央处理单元指令执行单元切断电网电源保护电动 水泵，同时控制开关被切换到待机状态，显示单元显示停机保护的原因。[0016]所述远程监控开关盒2以远程中央处理单元为核心，配置远程设置单元、远程显 示单元、远程存贮单元、远程对外接口、远程控制开关、远程一键整定和远程电源单元；远程 控制开关能够独立地远程控制电动水泵的启动和停止；远程一键整定的按钮能够独立地远 程触发主开关盒I的一键整定的电路模块进入电动水泵的安全保护参数的整定状态；所述 主开关盒I的显示单元与远程监控开关盒2的远程显示单元能够同步显示电动水泵的状 态。[0017]所述主开关盒I配置安装在电动水泵的电动机上温度传感器，温度传感器的温度 信号输出端与中央处理单元电连接；在电动水泵工作期间，当中央处理单元获得的电流信 号或者电压信号或者温度信号超出某一整定值时，中央处理单元指令执行单元切断电网电 源保护电动水泵，同时控制开关被切换到待机状态，显示单元显示停机保护的原因。[0018]所述主开关盒I配置液位传感器，液位传感器的液位信号输出端与中央处理单元 电连接；在电动水泵工作期间，当中央处理单元获得的电流信号、或电压信号、或温度信号、 或液位信号超出某一整定值时，中央处理单元指令执行单元切断电网电源保护电动水泵， 同时控制开关被切换到待机状态，显示单元显示停机保护的原因；在保护装置处于待机状 态，当中央处理单元获得的电压信号、温度信号和水位信号全部满足安全运行要求时，中央 处理单元指令执行单元接通电动水泵的电源，同时控制开关被切换到运行状态，显示单元 显示电动水泵当前工作状态。[0019]所述所述液位传感器配置的工作电源为交流低频的矩形波电源，交流低频的矩形 波电源的频率不高于4赫兹。[0020]所述主开关盒I以组为单位，通过各自的对外接口与远程电脑连接，远程电脑中 安装专用软件，对单个的主开关盒I进行监视和控制。[0021]中央处理单元采用现有技术的产品或模块。[0022]一键整定是一个触发模块，与专用软件配合和按钮来触发。一键整定的模块采用 现有技术设计和制作。一键整定的按钮采用现有技术的产品。[0023]控制开关是一个触发开关，触发开关的信号给中央处理单元，中央处理单元再给 执行单元。控制开关采用现有技术的产品。[0024]执行单元是一个受中央处理单元控制的开关，执行单元采用现有技术的产品。[0025]电压传感器检测电网的欠压或者过压，电压信号反馈到中央处理单元。电压传感 器采用现有技术的产品。[0026]电流传感器检测电网缺相，检测电机的过流电流或者空载电流，电流信号反馈到 中央处理单元。电流传感器采用现有技术的产品。[0027]温度传感器检测电动水泵电机的电机工作时的实时温度，温度信号反馈到中央 处理单元。温度传感器采用现有技术的产品。[0028]存贮单元储存软件、设置的参数和保存实时数据。存贮单元采用现有技术的产 品O[0029]显示单元显示工作状态。显示单元采用现有技术的产品。[0030]设置单元人工设置保护参数。设置单元采用现有技术的产品。[0031]电源单元电源来自电网，受中央处理单元控制，各个模块单元供给电源。电源单 元采用现有技术的产品。[0032]对外接口 与外界通讯或者组网。对外接口采用现有技术的产品。[0033]液位传感器采用现有技术的产品；[0034]矩形波电源采用现有技术的电路或者产品。频率不高于4赫兹的交流矩形波，能 够有效地延长液位传感器到中央处理单元的距离。[0035]实施例1 :带液位控制的单相电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置。[0036]本实用新型的单相电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置所述保护装置 包括串联在电动水泵和电网之间的主开关盒I ;所述主开关盒I以中央处理单元为核心，配 置安装软件和保存数据的存贮单元、给保护装置的各个单元或者模块提供工作电源的电源 单元、电流传感器、电压传感器、温度传感器、液位传感器、控制开关、一键整定、对外接口、 设置单元、显示单元；所述执行单元为单相或者三相的电控开关；所述执行单元、电流传感 器和电压传感器安装在电网中，温度传感器安装在电动水泵的电动机上，液位传感器安装 在水源处；温度传感器的温度信号输出端、液位传感器的信号输出端、电流传感器的电流信 号输出端和电压传感器的电压信号输出端均与中央处理单元电连接；所述主开关盒I的对 外接口与远程监控开关盒2的远程对外接口电连接；所述控制开关设置运行状态和待机状 态；所述保护装置处于运行状态时，电动水泵工作，主开关盒I处于整定就绪和智能保护状 态如果存贮单元中没有电动水泵的安全保护参数的整定记录，且电动水泵在初次运行后 累计运行时间达到一定时间时，或者上次参数的整定时间距今超过设定的某一时间值时， 或者当操作者人为地按下一键整定的按钮时，一键整定的模块电路被触发；一键整定被触 发后的工作，从中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的参数 开始，到对电动水泵的安全保护参数进行优化组合并保存为止；在电动水泵工作期间，当中 央处理单元获得的电流信号、或电压信号、或温度信号、或液位信号超出某一整定值时，中 央处理单元指令执行单元切断电网电源保护电动水泵，同时控制开关被切换到待机状态， 显示单元显示停机保护的原因。在保护装置处于待机状态，当中央处理单元获得的电压信 号、温度信号和水位信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元指令执行单元接通电动 水泵的电源，同时控制开关被切换到运行状态，显示单元显示电动水泵当前工作状态。所述 所述液位传感器配置的工作电源为交流低频的矩形波电源，交流低频的矩形波电源的频率 不闻于4赫兹。[0037]所述远程监控开关盒2以远程中央处理单元为核心，配置远程设置单元、远程显 示单元、远程存贮单元、远程对外接口、远程控制开关、远程一键整定和远程电源单元；远程 控制开关能够独立地远程控制电动水泵的启动和停止；远程一键整定的按钮能够独立地远 程触发主开关盒I的一键整定的电路模块进入电动水泵的安全保护参数的整定状态；所述 主开关盒I的显示单元与远程监控开关盒2的远程显示单元能够同步显示电动水泵的状 态。[0038]实施例2 :带液位控制的三相电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置。[0039]和实施例1基本相同，不同的是使用在三相电动水泵上。电压传感器和电流传感 器各三个。一键整定和智能保护与实施例1相同。本实用新型的保护装置能够实现无人值 守，自动智能监视和保护。[0040]实施例3-4 网络化管理电动水泵组。[0041]在实施例1-2的基础上，所述主开关盒I以组为单位，通过各自的对外接口与远程电脑连接，远程电脑中安装专用软件，对单个的主开关盒I进行监视和控制。[0042]上述实施例1-4的保护器，能够实现以下保护[0043](I)、过流保护。通过人机对话装置设置过流的阈值，当检测到电流超出阈值一定 时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行单元切断电源，并显示状态和原因。[0044](2)、空载保护。通过人机对话装置设置空载电流的阈值，当检测到电流低于阈值 一定时间如20秒后，中央处理单元发出指令给执行单元切断电源，并显示状态和原因。空 载即电动水泵无水可抽，电动水泵的电机空转。[0045](3)、过压保护。通过人机对话装置设置过压的阈值，当检测到电压超出阈值一定 时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行单元切断电源，并显示状态和原因。[0046](4)、欠压保护。通过人机对话装置设置欠压的阈值，当检测到电压低于阈值一定 时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行单元切断电源，并显示状态和原因。[0047](5)、电动机温度保护。通过人机对话装置设置电动水泵电动机温度的阈值，当检 测到电动水泵电动机温度高于于阈值一定时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行单 元切断电源，并显示状态和原因。[0048](6)、自动智能整定保护参数。所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能 保护和整定就绪状态如果存贮单元中没有电动水泵的参数整定记录，电动水泵在初次运 行累计运行一段时间后，或者上次参数整定的时间超过某一时间值时，或者当操作者按下 一键整定的按钮，一键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理 电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的参数，对电动水泵的安全保护参数进行优化 组合并保存。当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者温度信号超出某一设定值 时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电网电源；当中央处理单元获得的电流信号、 电压信号和温度信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通 电网电源；所述控制开关处于停止状态时，保护装置处于待机状态。[0049](7)、智能监视。显示单元就能实时显示工作状态，特别是能够显示电动水泵在智 能断电保护时的原因，便于快速维修排出故障。[0050](8)、缺相保护。这是针对三相电动水泵的智能保护。当某一相的电流传感器的数 值为O时，就可以断定该相无电，为缺相。中央处理单元发出指令给执行单元切断电源，并 显示状态和原因。[0051](9)、液位保护当液位信号显示达到设定值时，中央处理单元判定为枯干水位，发 出指令给执行单元切断电源，并显示状态和原因。液位传感器检测的液位信号能够有效地 杜绝电动水泵的空转。
权利要求1.一种电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，所述保护装置包括串联在电动水泵和电网之间的主开关盒(I);其特征在于所述主开关盒(I)以中央处理单元为核心， 配置存贮单元、电源单元、电流传感器、电压传感器、控制开关、一键整定、对外接口、设置单元、显示单元；所述执行单元为单相或者三相的电磁控制装置；所述执行单元、电流传感器和电压传感器安装在电网中，电流传感器的电流信号输出端和电压传感器的电压信号输出端均与中央处理单元电连接；所述主开关盒(I)的对外接口与远程监控开关盒(2)的远程对外接口电连接。
2.根据权利要求1所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述远程监控开关盒(2)以远程中央处理单元为核心，配置远程设置单元、远程显示单元、远程存贮单元、远程对外接口、远程控制开关、远程一键整定和远程电源单元。
3.根据权利要求1或2所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述主开关盒(I)配置安装在电动水泵的电动机上温度传感器，温度传感器的温度信号输出端与中央处理单元电连接。
4.根据权利要求1或2所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述主开关盒(I)配置液位传感器，液位传感器的液位信号输出端与中央处理单元电连接。
5.根据权利要求3所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述主开关盒(I)配置液位传感器，液位传感器的液位信号输出端与中央处理单元电连接。
6.根据权利要求4所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述所述液位传感器配置的工作电源为交流低频的矩形波电源，交流低频的矩形波电源的频率不闻于I赫兹。
7.根据权利要求5所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述所述液位传感器配置的工作电源为交流低频的矩形波电源，交流低频的矩形波电源的频率不闻于I赫兹。
8.根据权利要求1或2所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述主开关盒(I)以组为单位，通过各自的对外接口与远程电脑连接。
9.根据权利要求3所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述主开关盒(I)以组为单位，通过各自的对外接口与远程电脑连接。
10.根据权利要求4所述的电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，其特征在于所述主开关盒(I)以组为单位，通过各自的对外接口与远程电脑连接。
专利摘要本实用新型公开了一种电动水泵远程双向智能监控及电动机保护装置，所述保护装置由主开关盒(1)和远程监控开关盒(2)组成；主开关盒(1)以中央处理单元为核心，配置存贮单元、电源单元、电流传感器、电压传感器、温度传感器、液位传感器、控制开关、一键整定、对外接口、设置单元、显示单元；执行单元为单相或者三相的电磁控制装置，如交流接触器；主开关盒(1)与远程监控开关盒(2)电连接；主开关盒(1)和远程监控开关盒(2)都能独立地控制电动水泵，且主开关盒(1)的显示单元与远程监控开关盒(2)的远程显示单元能够同步显示电动水泵的状态。本实用新型具有以下优点结构简单合理，智能检测保护、远程双向监控同步显示。
文档编号G05B19/048GK202837938SQ20122012002
公开日2013年3月27日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者彭勇, 浣奚铭, 鲁纪鸣, 马双成 申请人:彭勇