基于云技术的水泵控制监测系统的制作方法

本实用新型涉及泵控制技术领域，尤其涉及一种基于云技术的水泵控制监测系统。

背景技术：

随着我国城市化的进程进入白热化时期，城市的居民用水需求以及生活污水的排放量正在飞速增多。为了满足大规模的水处理需求，水厂的数量不断增加，这对厂内水泵的工作稳定状态也有了更高的需求。

现今水厂水泵分布比较分散，水泵信号汇总装置数量多，原始水泵监测通讯系统落后，往往会出现故障发现不及时、故障频繁影响正常生产、设备故障描述不清楚以及故障原因分析不准确等等一系列状况。且大部分水厂所使用的水泵监测系统比较简易，均为从水泵监测保护器引出一个串口通讯信号接入就地端信号汇总装置，并将信号汇总装置信号通过硬线引至现场的总控制室，再通过操作台的PC端对信号进行处理和分析。在这类系统中大部分的水泵监测系统仅支持远程对电控柜进行控制进而来控制水泵的起停功能，无法实现对水泵的工作状态和故障信号等进行处理判断，且会因现场工作环境差而引起布线困难的问题。

所以需要提供一种基于云技术的水泵控制监测系统，对水泵的工作状态进行实时监控，及时发现水泵故障信号。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种基于云技术的水泵控制监测系统。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于云技术的水泵控制监测系统，包括：至少一个就地信号采集器，用于分别与单个水泵连接，采集水泵内置的传感器发送的传感信号；信号汇总装置，与所述就地信号采集器连接，用于收集汇总所述至少一个就地信号采集器采集的传感信号的数据信息；数据采集处理硬件，与所述信号汇总装置连接，用于对所述传感信号的数据信息进行处理，生成信号数据，并发送所述信号数据；数据云端服务器，与所述数据采集硬件连接，用于接收所述数据采集硬件发送的信号数据，存储所述信号数据，以及对所述信号数据进行分析、整理以及归纳。

可选的，还包括：用户终端，与所述数据云端服务器连接，用于显示水泵运行情况以及设定水泵控制参数。

可选的，所述用户终端包括：输入设备、处理器和显示屏，所述输入设备与所述处理器连接，用于根据用户的操作，输入水泵控制参数；所述处理器与所述数据云端服务器连接，用于处理用户输入的水泵控制参数和水泵的信号数据；所述显示屏与所述处理器连接，用于根据水泵的信号数据，显示水泵运行情况。

可选的，所述信号汇总装置包括串口和网口，所述信号汇总装置通过所述串口和/或网口与所述数据采集处理硬件连接。

可选的，所述数据采集处理装置包括数据采集器、上位机和信号发射器，所述数据采集器与所述数据采集处理硬件连接，用于接收所述信号汇总装置发送的传感信号的数据信息；所述上位机与所述数据采集器连接，用于对所述传感信号的数据信息进行处理，生成信号数据；所述信号发射器与所述上位机连接，用于通过网络发送信号数据。

可选的，所述就地信号采集器包括：就地保护器和就地监测装置，所述就地保护器与水泵连接，用于保护水泵的电压安全；所述就地监测装置与水泵连接，用于采集水泵内置的传感器发送的传感信号。

可选的，所述数据云端服务器包括：信息存储器，与所述数据采集处理硬件连接，用于存储水泵控制信息，所述水泵控制信息包括：客户信息、维修保养计划、维修保养知识、设备信息和水泵的数据信息中的一种或多种。

可选的，所述数据云端服务器包括：定位器，与所述信息存储器连接，用于定位水泵的位置，并获取所定位的水泵的图像信息，以及调用所述信息存储器中水泵的数据信息。

可选的，所述数据云端服务器包括：设备管理器，与所述信息存储器连接，用于调用所述信息存储器中的设备信息和更新设备信息。

可选的，所述数据云端服务器包括：设备控制器，与所述信息存储器连接，用于设定设备的控制变量以及调整控制参数。

本实用新型通过就地信号采集器、信号汇总装置、数据采集处理硬件以及数据云端服务器之间的相互配合，将水泵的传感信号经过采集、汇总以及处理之后传送到云端，并在云端对信号数据进行分析、整理和归纳，从而判断水泵的运行状态，使用户能够第一时间获得水泵的故障信号和故障原因，用户解决水泵故障更为简单快捷，减少损失，保障水厂能够长时间有效而高速的运行。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图；

图5为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的基于云技术的水泵控制监测系统的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图。

基于云技术的水泵控制监测系统包括：至少一个就地信号采集器101，用于分别与单个水泵连接，采集水泵内置的传感器发送的传感信号；信号汇总装置102，与所述就地信号采集器101连接，用于收集汇总所述至少一个就地信号采集器101采集的传感信号的数据信息；数据采集处理硬件103，与所述信号汇总装置102连接，用于对所述传感信号的数据信息进行处理，生成信号数据，并发送所述信号数据；数据云端服务器104，与所述数据采集硬件连接，用于接收所述数据采集硬件发送的信号数据，存储所述信号数据，以及对所述信号数据进行分析、整理以及归纳。

就地信号采集器101用于与水泵连接，采集水泵内置的传感器发送的传感信号，传感信号为水泵的机械密封、绕组温度、轴承温度以及点击湿度等数据信息。水泵是输送液体或者使液体增压的机械，水泵的运作情况与水泵的机械密封、绕组温度、轴承温度以及点击湿度等数据信息息息相关，反映水泵的工作状态，是判断水泵是否处于正常运作状态的依据，所以监控水泵的工作状态信息，获取水泵的传感器发送的传感信号，能够帮助用户更为快速的检测出水泵的故障信号。

信号汇总装置102与就地信号采集器101连接，信号汇总装置102用于汇总收集汇总所述至少一个就地信号采集器101采集的传感信号的数据信息，一个就地信号采集器101对应一个水泵，信号汇总装置102将各个就地信号采集器101所采集的水泵的传感信号进行汇总，从而获取所有水泵的传感信号，对所有水泵的工作状态进行监控，并将其传输至数据采集处理硬件103。例如，请参考图2，当需要对五个水泵201的传感信号进行采集时，将五个就地信号采集器101分别与五个水泵201连接，且就地信号采集器101位于与之相连接的水泵201附近，信号汇总装置102分别与五个就地信号采集器101连接，从而将汇总各个就地信号采集器101所采集的水泵201的传感信号。

在一具体实施方式中，信号汇总装置102包括串口和网口，通过所述串口和/或网口与数据采集处理硬件103连接，串口是串行通信接口，可通过传输线实现两者之间的数据传输；网口为无线网口，包括数据发送器和数据接收器等，用于依据无线网络对数据进行传输，无需设置硬线连接，避免因地理环境而对布线产生影响的问题，信号汇总装置102和数据采集处理硬件103通过串口和/或网口之间的连接，对传感信号进行传输。

数据采集处理硬件103与信号汇总装置102连接，用于对所述传感信号的数据信息进行处理，并发送处理后的传感信号的数据信息，具体的，接收信号汇总装置102传输的传感信号，对传感信号进行处理，例如削弱传感信号中的多余内容、滤出传感信号中混杂的噪声和干扰，以及将传感信号变换成容易处理、传输、分析与识别的形式等信号处理，生成信号数据，并通过通信技术或者因特网将信号数据传输至数据云端服务器104。其中，数据采集硬件具有不同的类型，例如工业网关、DTU&路由器、以及RTU&嵌入式工业PC等，其中工业网关的特点为协议本地解析、数据本地缓存、以及断点续传，这所带来的优点为能够保证数据传输的完整性，且与可编程逻辑控制器适配，能够节约流量，而工业网关的缺点为成本略高，且没有二次开发能力；DTU&路由器的特点为数据透传、通过云端解析协议、没有数据缓存和断点续传等，这所带来的缺点为数据在传输过程中容易丢失，导致数据不完整，不利用对数据进行分析，而它的优点是成本低廉；RTU&嵌入式工业PC的特点为协议本地解析、数据本地缓存、断点续传、支持新增输入/输出端口、多串口接入、支持后期增加本地计算、高级语言编写能源控制模型、以及可做本地PC服务器等，这所带来的优点为具有一定的弹性，用户未来可以在云端优化控制模型之后直接下发到本地PC服务器，而RTU&嵌入式工业PC的成本高昂。在其他具体实施方式中，也可以通过其他方式对传感信号的数据信息进行处理。

数据云端服务器104，与数据采集处理硬件103连接，其中，数据云端服务器104与数据采集处理硬件103可通过工业网关或者控制器等方式连接，在数据云端服务器104适配协议，配置点表，使数据云端服务器104与数据采集硬件的数据传输正常进行。数据云端服务器104用于存储所述信号数据，以及对所述信号数据进行分析、整理以及归纳。具体的，实时对信号数据进行分析，判断水泵所处的状态为运行状态、停机状态或者故障状态，当水泵处于故障状态时，将故障信息第一时间反映给用户。数据云端服务器104也可对信号数据进行整理，生成水泵历史运行状态图等数据信息，且数据云端服务器104能够接入百万设备，对数据并发处理速度快。

在另一具体实施方式中，基于云技术的水泵监测装置还包括：用户终端，与所述数据云端服务器104连接，用于显示水泵运行情况以及设定水泵控制参数。用户终端可以为电脑或者移动终端，方便用户使用。具体的，通过获取数据云端服务器104传感信号的数据信息，显示水泵运行情况，例如实时显示水泵的运行工况、水泵历史运行状况、水泵的运行报警信息等，其中水泵的运行报警信息包括各个水泵的故障状态、机械密封等信息，信息的显示可以图表的方式或者通过水泵的立体图或者动画图显示，从而使用户更为直观的对水泵进行实时监控，使用户研究数据更为简便，方便用户能够在第一时间内找出水泵的问题所在，若用户未进入监控状态而水泵出现故障，可通过声音或者弹窗等方式进行提示。并且，用户在开启用户终端时，其初始界面为主菜单界面，主菜单界面为该用户终端的各个信息分类总览，方便用户选择需要的信息进行监控，在其他具体实施方式中，也可以设置其他的初始界面，例如登陆界面，用户需输入正确的账户和密码信息，才能进入系统，这提升了系统的安全性。用户还可根据显示的水泵状态，对水泵的控制参数进行设定，从而使水泵更为高速有效的运作。

在一具体实施方式中，用户终端包括：输入设备、处理器和显示屏，所述输入设备与所述处理器连接，用于根据用户的操作，输入水泵控制参数，用户需要对水泵的控制参数进行设置或者调整时，可通过输入设备输入水泵的控制参数值，从而对水泵的控制参数进行录入；所述处理器与所述数据云端服务器104连接，用于处理用户输入的水泵控制参数和水泵的信号数据，具体的，用户通过输入设备输入水泵控制参数值后，处理器对用户操作进行响应，传达水泵的控制参数设置指令，设定水泵的控制参数值，且处理器与数据云端服务器104连接，获取数据云端服务器104的信号数据，从而使数据信息能够在用户终端的显示屏中显示；在其他具体实施方式中，处理器还可以对基于云技术的水泵控制监测系统中数据交互进行监控，例如监控数据采集处理硬件中的传感信号的数据信息的处理，防止信号处理出现错误，提升系统准确性；所述显示屏与所述处理器连接，用于根据水泵的信号数据，显示水泵运行情况，具体的，根据处理器获取的传感信号的数据信息，将数据信息以图表或者其他形式在显示屏中显示，使用户能够直观观察水泵的工作状态信息。

请参考图3，为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图。

在一具体实施方式中，数据采集处理硬件103包括数据采集器301、上位机302和信号发射器303，所述数据采集器301与所述数据采集处理硬件103连接，用于接收所述信号汇总装置102发送的传感信号的数据信息，并将传感信号的数据信息发送至上位机302；所述上位机302与所述数据采集器301连接，用于对所述传感信号的数据信息进行处理，生成信号数据，上位机302为能够直接发出操控指令的计算机，上位机302将传感信号的数据信息进行信号处理后，将转换为其他信号例如数字信号和模拟信号等后，发送至信号发射器303；所述信号发射器303与所述上位机302连接，用于通过网络发送信号数据，信号发射器303将上位机302处理后的传感信号的数据信息，即信号数据，发送至数据云端服务器104，从而使水泵的传感信号的数据信息能够不被限制在工厂内的控制室，方便用户能够随时随地掌控水泵的工作状态。

请参考图4，为本实用新型一具体实施方式的基于云技术的水泵控制监测系统的结构示意图。

就地信号采集器101包括：就地保护器401和就地监测装置402，所述就地保护器401用于与水泵连接，用于保护水泵的电压安全，使水泵不会因为电压问题而出现故障问题；所述就地监测装置402用于与水泵连接，用于采集水泵内置的传感器发送的传感信号，例如水泵的机械密封、绕组温度、轴承温度以及点击湿度等数据信息。

请参考图5，为本实用新型一具体实施方式的数据云端服务器104的模块结构示意图。

数据云端服务器104包括：信息存储器501，与所述数据采集处理硬件103连接，用于存储水泵控制信息，所述水泵控制信息包括：客户信息、维修保养计划、维修保养知识、设备信息和水泵的数据信息中的一种或多种。其中客户信息包括平台管理客户或者经销商的名称、联系人、职位、电话、以及地址等相关信息；水泵的数据信息为水泵的信号数据，包括水泵历史运行状态整合信息、水泵的报警信息以及水泵的基本状态信息，其中，水泵的基本状态信息为水泵处于运行状态、停机状态或者故障状态的信息；设备信息包括设备型号、安装地址、安装日期以及技术文档等静态信息，以及运行记录、告警记录、维修记录、以及保养记录等动态信息。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括：定位器，与所述信息存储器501连接，用于定位水泵的位置，并获取所定位的水泵的图像信息，以及调用所述信息存储器501中水泵的数据信息。具体的，通过卫星定位系统或者基站定位系统定位水泵的位置，并获取所定位的水泵的图像信息，使用户能够更为直观的观察水泵的状态，且在用户点击某一位置的水泵时，定位器可用于调用信息存储器501中的数据信息，显示该水泵的基本状态信息，基本状态信息为水泵是处于运行状态、停机状态或者故障状态。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括：设备管理器，与所述信息存储器501连接，用于调用所述信息存储器501中的设备信息和更新设备信息。用户可通过设备管理器录入和修改设备信息，贯穿设备从安装到报废的生命周期，从而使用户对设备的信息掌控更为完善。并且，用户可通过搜索设备的型号，获取信息存储器501中设备的相关信息。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括：设备控制器，与所述信息存储器501连接，用于设定设备的控制变量以及调整控制参数。其中，控制变量包括：温度、湿度、以及流量等；控制参数包括：切换主机和泵、以及阀门开关等。且用户可对控制变量和控制参数进行补充或者删除，从而随着用户需求或者数据类型的变化，可建立更为完善的控制模型，提供更为个性化的控制工艺。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括知识管理模块，与信息存储器501连接，用于接收水泵的故障信息，根据故障信息从信息存储器501中调用维修保养知识，并从维修保养知识中选择相应的解决方案，将相应的解决方案推送至维修工程账号。这有助于用户更为快速的解决水泵的故障，降低售后人员或者经销商维保人员的工作强度，并可作为维修培训素材。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括：维保管理模块，与信息存储器501连接，用于调用信息存储器501中的维修保养计划，并根据维修保养计划触发执行派工单，并对派工单的执行和成效进行管控和评估。用户可制定维修保养计划，维保管理模块将用户制定的维修保养计划保存，并根据维修保养计划中的时间和事件的对应关系，在到达维修保养计划的特定时间时，获取与该时间对应的任务，生成派工单，并监控派工单的执行进行，在派工单的任务完成之后，对完成效果进行评估。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括：远程下载模块，与信息存储器501连接，用于对程序进行远程下载。具体的，当用户的主控设备主要是可编程逻辑控制器时，则通过远程建立虚拟专用网络通道或者通过虚拟串口的方式，利用可编程逻辑控制器编程口以及编程软件，实现程序的远程调试和下载；若主控设备为用户自己开发，可通过平台下载程序文件至主控设备实现程序更新。

在一具体实施方式中，数据云端服务器104包括：规则制定模块，与信息存储器501连接，用于根据用户的操作，制定报警规则以及采集规则。用户根据水泵的状态信息类型和用户需求，制定相应的采集规则和报警规则，采集规则为就地信号采集器101所需采集的水泵的信息类型，报警规则为信号数据信息在何范围值内是，需对用户发出警告。这能够帮助用户在使用不同的种类的水泵或者其他情况下时，可灵活制定相应的采集规则和报警规则，提升基于云技术的水泵控制监测系统的智能性。

本实用新型通过就地信号采集器、信号汇总装置、数据采集处理硬件以及数据云端服务器之间的相互配合，将水泵的传感信号经过采集、汇总以及处理之后传送到云端，并在云端对信号数据进行分析、整理和归纳，从而判断水泵的运行状态，使用户能够第一时间获得水泵的故障信号和故障原因，用户解决水泵故障更为简单快捷，减少损失，保障水厂能够长时间有效而高速的运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。