本实用新型涉及取水设备控制技术领域，具体来说，涉及一种多级取水泵远程控制及监视装置联动系统。
背景技术：
目前，取水泵远程控制系统在工业、民生各个领域有着广泛的应用。其结构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续运行条件下实现连续传输。山区由于海拔较高供水水压不足常采用多级取水泵分级供水，分级供水系统中当上一级的取水泵出现故障无法抽水或正常启停时，吸水管内的水倒流，由于高度差极大，吸水管内的水自重较大，产生较大压强，自由下落极易造成前一级的阀底或抽水泵被水锤击毁。因此需要一套完善的自动化控制系统，以及时发现取水系统中的异常，控制执行机构打开吸水管上的安全阀，防止水锤击毁下级或上级水泵及阀底。
对于取水泵控制系统，它的控制形式也多种多样，目前主要采用单片机，PLC，DCS以及计算机系统来控制，虽然以上各种控制方式可靠性较高、扩展灵活，但由于传输管线水压、取水泵自身特点，导致取水输送系统利用率低下、取水运作不流畅，特别是出现故障后的资源浪费、设备损坏、人身伤亡事故等，都会造成较大损失。
常规取水泵远程控制系统，使用现场仪表采用数字量、模拟量的输入和输出来完成控制过程，利用内部存储来执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，从而实现对取水系统的智能控制。现场信号的采集和控制信号的输出均由仪表或机电设备完成，信号来源单一且不可视，对系统的运行可能会造成故障隐患。由于取水输送系统的运行为顺控模式，个别现场仪表的故障或错误信号，可能导致整套取水系统无法投入运行，甚至会导致工厂、生活用水由于供给不上，造成停工或生活不便。
多级取水泵远程控制及监视装置联动系统，针对取水泵控制系统及水流、水压、水位等特点，提出了结合视频智能分析的控制方式，通过实时取水泵控制路径上的视频信号及智能分析后输出的报警信号，进行对取水泵控制系统的控制。可对水流状态进行视频采集、视频分析和判断。并通过视频分析将其转化为运行状态的参考、判断或执行复核数字信号。并将该种信号纳入到系统的逻辑电路之中。在传统的输送系统单一电子信号采集的基础之上，增加了一路运行状态参考判断数据，提高了整套取水系统可利用率，可完全避免由于故障导致的水资源浪费和设备损坏等事故。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种使多级取水泵远程控制及监视装置联动系统。
本实用新型的技术方案可以通过以下技术措施来实现：
一种多级取水泵远程控制及监视装置联动系统，包括多级取水泵以及用于对所述多级取水泵进行远程控制的自动化控制系统，所述多级取水泵设置有用于监测所述多级取水泵运行状态的摄像机，所述摄像机连接有用于对视频图像进行存储、转发和终端显示的视频管理服务器，所述视频管理服务器连接有用于分析视频图像数据，进行图像数据模型对比的数据分析服务器，所述数据分析服务器连接有用于接受指令，输出开关量信号的报警输出主机，所述报警输出主机连接所述自动化控制系统。
优选地，所述自动化控制系统包括用于监测所述多级取水泵运行状态的现场仪表。
优选地，所述摄像机包括用于监控所述现场仪表的仪表摄像机。
优选地，所述摄像机为具备自动跟踪功能的摄像机。
优选地，所述自动化控制系统为DCS-PLC远程自动化控制系统。
优选地，所述报警输出主机设置有用于指示检测结果的状态指示灯。
本实用新型采用双重监控系统：一方面通过现场仪表监测各级泵体的运行状态如温度，电流，管道流量，润滑油位等，利用自动化控制系统进行控制；另一方面通过摄像机视频监控这些现场仪表以及不方便用仪表进行监控的状态，如水流状态、设备状态等，通过数据分析服务器进行状态对比、判断、定义、分级、得出相应指令，并将指令输出至自动化控制系统执行，有效避免了传统自动化控制系统顺控模式所带来的系统运行不畅。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型一种多级取水泵远程控制及监视装置联动系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更加容易理解，下面将进一步阐述本实用新型的具体实施例。
如图1所示，一种多级取水泵远程控制及监视装置联动系统，包括多级取水泵以及用于对所述多级取水泵进行远程控制的自动化控制系统6，所述多级取水泵设置有用于监测所述多级取水泵运行状态的摄像机9，所述摄像机9连接有用于对视频图像进行存储、转发和终端显示的视频管理服务器10，所述视频管理服务器10连接有用于分析视频图像数据，进行图像数据模型对比的数据分析服务器11，所述数据分析服务器11连接有用于接受指令，输出开关量信号的报警输出主机12，所述报警输出主机12连接所述自动化控制系统6。
所述多级取水泵的一级泵站1自水源地5将水泵送至一级蓄水池 2，二级泵站3自一级蓄水池2中将水泵送至二级蓄水池4,以此类推，达到多级泵送的目的。各个蓄水池上端均设置有摄像机9，用于监控蓄水池中的水位以及各级泵出水口水流状态。所述自动化控制系统6 连接有操作员站7和工程师站8。
作为本实用新型的优选实施例，所述自动化控制系统6包括用于监测所述多级取水泵运行状态的现场仪表13。系统通过配套安装的现场仪表13来检测泵电机是否电压、电流正常；在蓄水池的上部安装距离传感器(液位计)来检测蓄水池水流量、液位并及时将信息传输给自动化控制系统6；在爬坡的水管沿线对水流量、管道压力进行计数；电机通过变频器进行控制，可以使电机的启动更能够稳定同时也可以更方便的调节电机的速度。以上数字量模拟量信息都要送到自动化控制系统6中。
优选地，所述摄像机9包括用于监控所述现场仪表13的仪表摄像机，以及用于监控不便用仪表进行监控的状态，如水流状态，设备运行状态的状态摄像机。所述仪表摄像机和状态摄像机可重叠使用，即一台摄像机9既用于监控现场仪表13，也用于监控水流状态或设备运行状态；同时一台摄像机9在其监控范围内可监控多个状态点。
通过对取水系统控制过程中的各部位图像进行分析，对每一个部位的正常取水泵控制图像和非正常图像进行区分。针对该部位设备产生正常、预警、报警和跳闸保护信号，并将该信号传输至取水泵控制自动化控制系统6，以实现可视化控制管理。
优选地，所述摄像机9为具备自动跟踪功能的摄像机9。可按照预定的目标定位摄像，也可以自动跟踪或放大目标物料的实际情况，并将所采集的视频图像通过光纤传输回视频管理服务器10。视频管理服务器10在完成图像显示和存储的同时将图像数据转发至数据分析服务器11，数据分析服务器11则实时分析比对每一路视频信息。
优选地，所述自动化控制系统6为DCS-PLC远程自动化控制系统 6。
摄像机9与视频管理服务器10之间，视频管理服务器10与数据分析服务器11之间，数据分析服务器11与报警输出主机12之间均通过交换机14进行数据交换。
视频管理服务器10负责前端视频图像的存储、转发和终端显示，可兼容国产所有品牌的摄像机9各类型号的产品。视频管理服务器 10选用IBM机架式服务器产品，服务器硬件配置如下：
机架式安装,配冗余电源；
中央处理器(CPU)：Intel Xeon E5-4610系列处理器；
CPU核心：六核；
三级缓存：15MB；
扩展槽：1XPCIE 3.0X16 1XPCIE 3.0X8；
硬盘：4TB X4，支持RAID0/1/5；
内存：DDR3 32GBX8；
显卡：16G独立显示芯片；
接口类型：3XRJ45网口，8XUSB2.0接口，2XVGA接口；
网络：双千兆以太网；
操作系统Windows 7最新版操作系统。
视频管理服务器10功能：
支持管理≥2500路摄像机9，支持≥1000个用户管理，最大150 个用户并发访问；
可自行设置预案流程，通过鼠标拖动演习提示图标即可快速完成；
支持多存储扩展，可加挂磁盘阵列增加对图像的保持时间；
智能检测网络状态，自适应网络，自动进行降帧降码率存储及恢复；
支持视频巡更功能，通过配置一组摄像机9，能够让用户进行手动或者自动巡更；
支持实时追踪功能，预览某个摄像机9时，系统智能计算该摄像机9的关联摄像机9，一键切换到目标运动方向的关联摄像机9；
支持录像追踪功能，回放某个摄像机9录像时，系统智能计算该摄像机9的关联摄像机9，一键切换到目标运动方向的关联摄像机9 录像同步播放。
数据分析服务器11负责接收并分析视频图像数据，负责处理分析实时视频数据，通过图像数据模型对比，可自动识别超过60种的异常取水泵控制状态，最大数据分析能力可达同时480路每秒12帧并发比对分析；根据视频的分析结果、分级对应输出预警、报警和保护信号。所输出的各级信号将通过网络传输至报警输出主机12。
数据分析服务器11选用IBM机架式服务器产品，服务器硬件配置如下：
机架式安装,配冗余电源；
中央处理器(CPU)：Intel Xeon E5-4610系列处理器；
CPU核心：六核；
三级缓存：15MB；
扩展槽：1XPCIE 3.0X16 1XPCIE 3.0X8；
硬盘：4TB X2，支持RAID0/1/5；
内存：DDR3 32GBX4；
显卡：集成显示芯片；
接口类型：3XRJ45网口，8XUSB2.0接口，2XVGA接口；
网络：双千兆以太网；
操作系统Windows Server最新版操作系统。
报警输出主机12负责接收指令，并根据指令内容定向输出开关量信号。报警输出主机12可根据系统需求灵活配置，单模块32路输出，多模块组合可实现最大480路信号输出。
如有非正常视频，即产生针对该设备的预警、报警或保护跳闸信号，信号由数据分析服务器11发送至报警输出主机12，报警输出主机 12根据内部地址定义，将该信号传输自动化控制系统6。
自动化控制系统6同时接受常规现场仪表13(如：超压、超流量、超水位等)信号和工业电视联动报警装置的信号。在逻辑电路中对所有设备均设计双路信号判断条件，根据条件信号的状态发出对所有设备的运行指令。
报警输出主机12包括前面板和后端输出模块，前面板上设置有用于指示检测结果的状态指示灯，后端输出模块设置有报警输出端口、继电器常开端口、继电器常闭端口、继电器公共端口以及报警输出指示端口。报警输出主机12在运行时不断地检测通信口是否正常。“CODE”指示灯指示检测结果，指示灯闪亮表示有数据在交换中。报警输出主机12可根据需求(针对设备的重要性)自行编辑指示状态和状态数量。指示相对应设备的报警输出状态，当接收到，相应的发光二级管指示灯就闪亮。
指示灯定义规则：
绿色：状态正常；黄色：设备报警；
蓝色：设备预警；红色：跳闸保护。
报警输出主机12的工作环境参数：
在自动化控制系统6内，所有设备逻辑电路增加一路来自报警输出主机12的状态信号，与输送带常规仪表状态信号共同组成该设备的状态。在传统的输送系统单一电子信号采集的基础之上，增加了一路运行状态参考判断数据。当现场仪表13出现故障时，能够通过视频监控及时发现问题，提前发现某一级泵的故障，控制执行机构打开吸水管上的安全阀，防止水锤击毁下级水泵及阀底，控制安全阀打开的顺序为由下至上，按顺序操作，防止设备损坏。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，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实质和范围。