一种基于物联网的水泵运行保护系统及方法与流程

本发明属于水泵技术领域，尤其涉及一种基于物联网的水泵运行保护系统及方法。

背景技术：

水泵是输送液体或使液体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体，水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率和效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型，容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量，叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。

水泵在使用过程中经常会因为各种原因出现工作异常的情况，工作人员无法实时对水泵进行检测，因此工作人员不能够及时的掌握水泵运行的状态，当水泵出现故障时，水泵异常工作一段时间后，工作人员才能发现异常情况，给设备管理人员和检修人员增加工作量，同时水泵异常工作也存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供一种基于物联网的水泵运行保护系统及方法，旨在解决工作人员无法及时掌握水泵运行的状态，且水泵异常工作容易发生损坏，给设备管理人员和检修人员增加工作量，同时水泵异常工作也存在一定的安全隐患的问题。

本发明是这样实现的，一种基于物联网的水泵运行保护系统及方法，包括：水泵本体、电气柜和公网服务器和数据采集模块，所述电气柜的内部安装有水泵智能控制器，所述水泵本体的输出端与数据采集模块的输入端电性连接，所述数据采集模块的输出端与水泵智能控制器的输入端电性连接，所述水泵本体的一侧连通有进水管，所述水泵本体的顶部连通有压力罐，所述压力罐的一侧连通有排水管，所述水泵智能控制器通过移动网络与公网服务器双向信号连接，所述公网服务器双向信号连接有web客户端，所述公网服务器双向信号连接有移动终端，所述水泵智能控制器的输出端电性连接有继电器，所述继电器与水泵本体电性连接，所述水泵智能控制器的输出端电性连接有报警模块。

优选的，所述电气柜包括有柜体、滑轨和机箱，所述水泵智能控制器位于柜体的内部，且柜体的正面设置有透明窗，所述滑轨的内壁滑动连接有滑块，滑块与柜体固定连接，所述滑轨的一侧开设有均匀分布的插孔，所述插孔的内壁插接有插销，所述插销与滑块插接，所述机箱的内部安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接有绕线轮，所述绕线轮的表面缠绕有拉绳，所述拉绳贯穿机箱并与箱体固定连接。

优选的，所述数据采集模块包括有温度传感器、电压互感器、电流互感器、压力传感器和液位传感器，所述温度传感器、电压互感器、电流互感器、压力传感器和液位传感器的输出端均与水泵智能控制器的输入端电性连接，且液位传感器通过pvc管材安装到水池中，且pvc管材与池底部相隔十到十五公分。

优选的，所述水泵智能控制器包括有数据处理模块、a/d转换器、中央处理器、信号发生模块、数据比较器和rom预置模块，所述数据处理模块的输出端与a/d转换器的输入端电性连接，所述a/d转换器的输出端与中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器与rom预置模块双向电连接，所述rom预置模块的输出端与数据比较器的输入端电性连接，所述数据比较器与中央处理器双向电连接。

优选的，所述数据处理模块包括有整流器和滤波器，且整流器和滤波器与电压互感器和电流互感器均电性连接。

优选的，所述信号发生模块包括有gsm模块和中继器。

优选的，所述web客户端最多与二百五十六台水泵智能控制器连接。

优选的，所述报警模块包括有报警器和示警灯，且示警灯包括有红灯和绿灯，报警器为警笛式报警器。

优选的，移动终端为具有收发功能的移动设备，具体可为手机或平板电脑中的一种。

优选的，一种基于物联网的水泵运行保护方法包括以下步骤：

1、通过数据采集模块对水泵本体运行过程中的各项参数进行实时监测，并将水泵本体工作时的温度，电压、电流、压力和水池的液位等参数传递给水泵智能控制器；

2、水泵智能控制器将传递过来的数据进行处理分析，并通过移动网络将实时的数据信息周期性传递给公网服务器，由公网服务器将数据传输给web客户端；

3、web客户端将传输过来的数据进行整理，绘制成表格；

4、若水泵智能控制器检测到水泵运行出现异常的情况时，水泵智能控制器控制继电器，使继电器将水泵本体进行断电，水泵本体停止运行，同时将异常信息传输给公网服务器；

5、公网服务器将异常信息以短信的形式发送给移动终端，通知工作人员及时的发现水泵本体工作异常，以便及时的做出应对；

6、同时公网服务器将异常数据传递给web客户端，此时报警模块运行，提醒工作人员出现异常，及时的赶往异常水泵处进行检修，当检修完成时，通过操作水泵智能控制器使水泵本体重新运作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置数据采集模块，可对水泵本体运行过程中的各项参数进行实时的监测，并将监测到的水泵本体工作时的温度，电压、电流、压力和水池的液位等参数实时数据传递给水泵智能控制器，水泵智能控制器对数据进行处理分析通过移动网络将数据传递给公网服务器，然后公网服务器将数据传递给web客户端，经过web客户端对数据进行整理，将其绘制成表格或运行曲线，工作人员可根据表格和运行曲线对水泵本体的运行情况进行分析，进而分析水泵本体运行过程中容易出现的异常情况，以便做出应对措施，从而可使水泵本体的运行维护更加方便。

2、通过设置水泵智能控制器，当数据采集模块采集到的参数出现异常时，水泵智能控制器控制继电器，使继电器将水泵本体断电，使其停止运作，防止水泵本体异常运行导致损坏的现象发生，避免了水泵本体损坏，后期维修或更换较为麻烦的现象发生，同时水泵智能控制器通过公网服务器将水泵本体异常的情况以短信的形式发送到工作人员的手机或平板等移动终端上，以便工作人员及时的发现水泵本体出现异常的情况，同时web客户端对异常信息进行整理，以便对异常情况进行分析，并且报警模块运行，提醒工作人员出现异常，以便及时的赶往异常水泵处进行检修，当检修完成时，通过操作水泵智能控制器使水泵本体重新运作，解决了工作人员无法及时掌握水泵运行的状态，且水泵异常工作容易发生损坏，给设备管理人员和检修人员增加工作量，同时水泵异常工作也存在一定的安全隐患的问题。

、通过设置电气柜，可对水泵智能控制器进行保护，且可通过伺服电机带动绕线轮转动，绕线轮转动带动拉绳收放，可使柜体的高度进行调整，然后使用插销插入插孔内部，将滑块进行固定，从而可使柜体得到固定，避免了电气柜直接设置在地表，容易被人破坏的现象发生，且不会发生因地面积水导致电气柜内部渗水的现象，从而使水泵智能控制器的使用更加稳定。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的系统流程图；

图3为本发明中水泵智能控制器系统流程图；

图4为本发明中电气柜的结构示意图；

图5为本发明中机箱的侧视图；

图6为本发明中滑轨的结构示意图。

图中：1、水泵本体；2、进水管；3、压力罐；4、排水管；5、电气柜；51、柜体；52、滑轨；53、机箱；54、滑块；55、插孔；56、插销；57、伺服电机；58、绕线轮；59、拉绳；6、公网服务器；7、数据采集模块；71、温度传感器；72、电压互感器；73、电流互感器；74、压力传感器；75、液位传感器；8、水泵智能控制器；81、数据处理模块；811、整流器；812、滤波器；82、a/d转换器；83、中央处理器；84、信号发生模块；841、gsm模块；842、中继器；85、数据比较器；86、rom预置模块；9、web客户端；10、移动终端；11、继电器；12、报警模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的水泵运行保护系统及方法，包括：水泵本体1、电气柜5和公网服务器6和数据采集模块7，电气柜5的内部安装有水泵智能控制器8，水泵本体1的输出端与数据采集模块7的输入端电性连接，数据采集模块7的输出端与水泵智能控制器8的输入端电性连接，水泵本体1的一侧连通有进水管2，水泵本体1的顶部连通有压力罐3，压力罐3的一侧连通有排水管4，水泵智能控制器8通过移动网络与公网服务器6双向信号连接，公网服务器6双向信号连接有web客户端9，公网服务器6双向信号连接有移动终端10，水泵智能控制器8的输出端电性连接有继电器11，继电器11与水泵本体1电性连接，水泵智能控制器8的输出端电性连接有报警模块12。

本实施例中，通过设置数据采集模块7，可对水泵本体1运行过程中的各项参数进行实时的监测，并将监测到的水泵本体1工作时的温度，电压、电流、压力和水池的液位等参数实时数据传递给水泵智能控制器8，水泵智能控制器8对数据进行处理分析通过移动网络将数据传递给公网服务器6，然后公网服务器6将数据传递给web客户端9，经过web客户端9对数据进行整理，将其绘制成表格或运行曲线，工作人员可根据表格和运行曲线对水泵本体的运行情况进行分析，进而分析水泵本体1运行过程中容易出现的异常情况，以便做出应对措施，从而可使水泵本体1的运行维护更加方便，通过设置水泵智能控制器8，当数据采集模块7采集到的参数出现异常时，水泵智能控制器8控制继电器11，使继电器11将水泵本体1断电，使其停止运作，防止水泵本体1异常运行导致损坏的现象发生，避免了水泵本体1损坏，后期维修或更换较为麻烦的现象发生，同时水泵智能控制器8通过公网服务器6将水泵本体1异常的情况以短信的形式发送到工作人员的手机或平板等移动终端10上，以便工作人员及时的发现水泵本体1出现异常的情况，同时web客户端9对异常信息进行整理，以便对异常情况进行分析，并且报警模块12运行，提醒工作人员出现异常，以便及时的赶往异常水泵处进行检修，当检修完成时，通过操作水泵智能控制器8使水泵本体1重新运作，解决了工作人员无法及时掌握水泵运行的状态，且水泵异常工作容易发生损坏，给设备管理人员和检修人员增加工作量，同时水泵异常工作也存在一定的安全隐患的问题。

实施例2

请参阅图4-6，在实施例1的基础上做了进一步改进：电气柜5包括有柜体51、滑轨52和机箱53，水泵智能控制器8位于柜体51的内部，且柜体51的正面设置有透明窗，滑轨52的内壁滑动连接有滑块54，滑块54与柜体51固定连接，滑轨52的一侧开设有均匀分布的插孔55，插孔55的内壁插接有插销56，插销56与滑块54插接，机箱53的内部安装有伺服电机57，伺服电机57的输出轴固定连接有绕线轮58，绕线轮58的表面缠绕有拉绳59，拉绳59贯穿机箱53并与箱体1固定连接。

本实施例中，通过设置电气柜5，可对水泵智能控制器8进行保护，且可通过伺服电机57带动绕线轮58转动，绕线轮58转动带动拉绳59收放，可使柜体51的高度进行调整，然后使用插销56插入插孔55内部，将滑块54进行固定，从而可使柜体51得到固定，避免了电气柜5直接设置在地表，容易被人破坏的现象发生，且不会发生因地面积水导致电气柜5内部渗水的现象，从而使水泵智能控制器8的使用更加稳定。

实施例3

请参阅图2，在实施例1的基础上做了进一步改进：数据采集模块7包括有温度传感器71、电压互感器72、电流互感器73、压力传感器74和液位传感器75，温度传感器71、电压互感器72、电流互感器73、压力传感器74和液位传感器75的输出端均与水泵智能控制器8的输入端电性连接，且液位传感器75通过pvc管材安装到水池中，且pvc管材与池底部相隔十到十五公分。

本实施例中，通过温度传感器71、电压互感器72、电流互感器73、压力传感器74和液位传感器75可对水泵运行时的温度、电压、电流、压力以及水池内的液位进行实时的监测，并将监测到的数据传递给水泵智能控制器8，以便其对参数进行分析，其中pvc管材与池底部相隔十到十五公分可避免池底污泥等造成pvc管材堵塞的现象发生。

实施例4

请参阅图2，在实施例1的基础上做了进一步改进：水泵智能控制器8包括有数据处理模块81、a/d转换器82、中央处理器83、信号发生模块84、数据比较器85和rom预置模块86，数据处理模块81的输出端与a/d转换器82的输入端电性连接，a/d转换器82的输出端与中央处理器83的输入端电性连接，中央处理器83与rom预置模块86双向电连接，rom预置模块86的输出端与数据比较器85的输入端电性连接，数据比较器85与中央处理器83双向电连接。

本实施例中，通过数据处理模块81和a/d转换器82对数据进行整理转换，然后将其传输给中央处理器83，通过数据比较器85将数据与rom预置模块86预先设定的正常运行参数进行比较，若监测到的参数中存在异常，水泵智能控制器8控制水泵本体1停止运行，并将异常数据传递给公网服务器6，以便及时的通知工作人员，且工作人员可通过web客户端9或直接操作水泵智能控制器8的操作面板来更改rom预置模块86设定的参数，从而避免水泵本体1在不同安装条件下出现误判的现象发生。

实施例5

请参阅图2，在实施例1的基础上做了进一步改进：数据处理模块81包括有整流器811和滤波器812，且整流器811和滤波器812与电压互感器72和电流互感器73均电性连接，信号发生模块84包括有gsm模块841和中继器842。

本实施例中，通过整流器811将交流电压转换为单向脉动电压，滤波器812可去除单向脉动电压中的交流分量，从而使电压和电流进行处理，以便后续a/d转换器82进行转换，其中gsm模块841，可使水泵智能控制器8通过移动网络与公网服务器6之间信号连接，同时中继器842可对信号进行增强，使水泵智能控制器8的使用范围更广。

其中，web客户端9最多与二百五十六台水泵智能控制器8连接，可通过设置一台web客户端9控制多个水泵智能控制器8，以便对多个水泵进行运维，大大的减少了工作人员逐个排查水泵本体1的工作量，报警模块12包括有报警器和示警灯，且示警灯包括有红灯和绿灯，报警器为警笛式报警器，当出现异常时，报警器发出警笛，同时红灯闪烁，以便吸引工作人员的注意，移动终端10为具有收发功能的移动设备，具体可为手机或平板电脑中的一种，无需制造专门的接收信息的工具，节省了制造成本。

实施例6

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案，包括以下步骤：

1、通过数据采集模块7对水泵本体1运行过程中的各项参数进行实时监测，并将水泵本体1工作时的温度，电压、电流、压力和水池的液位等参数传递给水泵智能控制器8；

2、水泵智能控制器8将传递过来的数据进行处理分析，并通过移动网络将实时的数据信息周期性传递给公网服务器6，由公网服务器6将数据传输给web客户端9；

3、web客户端9将传输过来的数据进行整理，绘制成表格；

4、若水泵智能控制器8检测到水泵运行出现异常的情况时，水泵智能控制器8控制继电器11，使继电器11将水泵本体1进行断电，水泵本体1停止运行，同时将异常信息传输给公网服务器6；

5、公网服务器6将异常信息以短信的形式发送给移动终端10，通知工作人员及时的发现水泵本体1工作异常，以便及时的做出应对；

6、同时公网服务器6将异常数据传递给web客户端9，此时报警模块12运行，提醒工作人员出现异常，及时的赶往异常水泵处进行检修，当检修完成时，通过操作水泵智能控制器8使水泵本体1重新运作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。