基于物联网的实时液位复合监控系统装置的制作方法

本实用新型涉及一种智能液位控制装置的技术领域，具体涉及一种基于物联网的实时液位复合监控系统装置。

背景技术：

目前，市场上常用的污水提升液位控制系统中，通常采用浮球式液位控制、投入式静压差压力传感器液位控制、电极式控制、气压式压力传感器液位控制。浮球式液位控制系统往往无法在空间狭小场所使用；投入式压力传感器需要与液位直接接触，在液位与传感器不能直接接触场所无法使用，以及污物沉降较重场所均无法使用；电极式控制在污物沉降严重场所无法使用；气压式传感器在传感器本身故障或密闭式容器气体泄漏导致系统无法使用情况。对于远程监控系统，则往往采用手机短信控制模式，其在设备出现故障情况下，或重要时间点才与现场设备进行短信交换数据，其缺点往往是被动控制，无法实现主动、实时动态监控，故障实时报警通知。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于物联网的实时液位复合监控系统装置，该装置能够现场液位检测装置，且在不直接接触液体的情况下实现液位自动控制，并能实现随时随地实时动态远程监控，故障实时报警通知的作用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

提供一种基于物联网的实时液位复合监控系统装置，包括监控系统上位机、互联网云平台、现场监控机构和潜水泵机组，所述现场监控机构采集现场信号通过互联网云平台传输至所述监控系统上位机上，所述系统上位机控制将信号反馈给所述现场监控机构，并通过所述现场监控机构控制所述潜水泵机组的工作；

所述现场监控机构包括污水收集容器、密闭空腔取压管和GPRS DTU无线通信模块，所述密闭空腔取压管安装于所述污水收集容器中，所述密闭空腔取压管与压力传感器的进气口连接，所述压力传感器与模数控制单元连接，所述模数控制单元与PLC逻辑控制单元连接，所述PLC逻辑控制单元与所述潜水泵机组连接，所述GPRS DTU无线通信模块接收互联网云平台信号与所述PLC逻辑控制单元连接。

根据所述污水收集容器内的液位由低到高，所述密闭空腔取压管上依次设有停泵液位、单泵液位、双泵液位和报警液位。

当所述污水收集容器内的液位最高时，所述密闭空腔取压管内部相应设有超高液位浮球；当所述污水收集容器内的液位最低时，所述密闭空腔取压管内部相应设有超低液位浮球，所述超高液位浮球、超低液位浮球与所述PLC逻辑控制单元连接。

现场监控机构将现场采集到信号经GPRS DTU无线通信模块，通过互联网云平台，经过软件解析，打开PC端或移动终端相应监控软件，通过互联网云平台实现实时监视现场目的；PC端或移动终端相应监控软件所发送指令，通过互联网云平台，经过解析后，将解析后指令经互联网云平台发送到现场GPRS DTU无线通信模块，从而实现远程控制现场的潜水泵机组的工作目的。

作为优选，所述监控系统上位机包括PC，所述PC把控制信号传输到互联网云平台。

作为优选，所述潜水泵机组至少包括两台水泵。

采用以上结构后，本实用新型的一种基于物联网的实时液位复合监控系统装置与现有技术相比具有以下优点：借助互联网云平台，通过现场无线数据传输终端设备(即DTU无线通信模块)，可以实现现场控制系统与互联网云平台进行数据交换，在互联网云平台上布置专业开发的数据解析软件，再在移动设备终端(PC)安装开发好的相应软件，实现实时监控现场设备情况目的，现场液位检测装置在不直接接触液体的情况下，能够实现液位自动控制，并能实现随时随地实时动态远程监控，故障实时报警通知目的。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的基于物联网的实时液位复合监控系统装置的方框图；

图2是本实用新型的密闭空腔取压管原理示意图；

其中，图2中，

超低液位(干转液位)浮球：用于防止潜水泵机组干转目的，即到达该液位，潜水泵机组必须停止；

停泵液位，水泵启动后液位降低到该位置水泵开始停止；

单泵液位：启动潜水泵机组中的一台水泵液位；

双泵液位：启动潜水泵机组中的两台水泵液位；

报警液位：用于水位超限报警；

超高液位(溢流液位)浮球：用于传感器失效后强制启动水泵目的，有效实现浮球与传感器双重复合控制目的。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种基于物联网的实时液位复合监控系统装置，包括监控系统上位机、互联网云平台、现场监控机构和潜水泵机组。

监控系统上位机包括PC，PC把控制信号传输到互联网云平台。

现场监控机构包括污水收集容器、密闭空腔取压管和GPRS DTU无线通信模块，密闭空腔取压管安装于污水收集容器中，密闭空腔取压管与压力传感器的进气口连接，压力传感器与模数控制单元连接，模数控制单元与PLC逻辑控制单元连接，PLC逻辑控制单元与潜水泵机组连接，GPRS DTU无线通信模模块接收互联网云平台信号与PLC逻辑控制单元连接，潜水泵机组至少包括两台水泵。

根据污水收集容器内的液位由低到高，密闭空腔取压管上依次设有停泵液位、单泵液位、双泵液位和报警液位。

当污水收集容器内的液位最高时，密闭空腔取压管内部相应设有超高液位浮球；当污水收集容器内的液位最低时，密闭空腔取压管内部相应设有超低液位浮球，超高液位浮球、超低液位浮球与PLC逻辑控制单元连接。

其工作原理是：

污水收集容器现场水位的变化引起密闭空腔取压管中气压变换，压力传感器电信号变化，模数控制单元将压力传感器采集到的数据进行数字化处理，变换成程序可以处理的数字量数据，从而可以通过PLC逻辑控制单元实现现场液位实时自动控制；GPRS DTU无线通信模模块可以实现现场数据与远程监控平台实时的数据交换，从而构成互联网云平台实时液位监控系统，最终实现随时随地无需人员到达设备现场就可监控现场目的。

在互联网云平台上布置专业开发的数据解析软件，再在移动设备终端(如PC电脑客户端、手机)安装开发好的相应软件，则可实现实时监控现场设备情况目的，具体到本实施例中为PC电脑客户端与互联网云平台之间数据交换。

压力传感器通过线路与模数转换单元连接，模数转换单元通过线路与PLC逻辑控制单元连接，PLC逻辑控制单元通过线路与潜水泵机组连接。

当污水液面到达密闭空腔取压管相应位置时，液位改变则对密闭容器空腔内的气体压缩作用改变，进而产生空气压力，空气压力经压力传感器转换成电压信号，此电压信号再经过模数转换单元转换成对应的数字信号，PLC逻辑控制单元通过对不同的数字量信号处理、比较，最终实现对潜水泵机组进行控制目的。

此外，如果潜水泵机组长期不用，潜水泵转轴往往会出现锈死的现象。可以利用PLC逻辑控制单元的内部时钟与定时器进行计时，如计时时间以7天，每7天启动潜水泵机组一段时间，这样做可以有效防止潜水泵长期不用造成转轴锈死的现象发生。

最后为了解压力传感器本身故障，或因密闭空腔取压管中气体泄露导致无法启动、停止水泵情况，引入了超高液位浮球和超低液位浮球。一般气压式传感器在PLC逻辑控制单元的原理上设置“停泵液位、单泵液位、双泵液位和报警液位”，而在报警液位以上设置溢流液位也称超高液位浮球，只要浮球接通，则认为压力传感器检测液位失效，这时候就需要执行PLC逻辑控制单元的另一段程序，强制启动潜水泵一段时间，直到时间结束或到达超低液位浮球动作液位，方可停止水泵运行，最终实现超高液位浮球、超低液位浮球与压力传感器双重复合控制系统，极大提高系统稳定性目的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。