蓄水池水位远程智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及水处理领域，特别是水厂蓄水池水位远程智能控制系统。

背景技术：

水厂从水源地取水后一般都存放在露天蓄水池内，根据用水量的大小进行日常水量补充，一般情况下都不会超过警戒水位，但是由于南方雨水充沛，尤其夏天经常会产生短时强降水，可能造成蓄水池水位迅速上升漫出，给水厂的安全生产造成危险，一旦处置不及时，甚至可能造成水厂设备损坏。目前针对这种情况，通常的做法都是人工现场巡逻，发现水位上涨即迅速开启排水泵组，将蓄水池内的水位维持在安全位置，但是人工巡视多有不便，容易留下巡视盲点，而且在某些突发情况下，人员无法及时到达现场；还有一种做法就是针对蓄水池区域加装自动控制系统，配置服务器机房，对水位进行实时监控，通过主控室进行操作，但是成本非常高，应用于应对偶发事件，非常不经济。

随着物联网技术的发展，水厂的自动化和信息化程度也在不断提高，水厂的物联网系统及与水厂密切相关的泵组的物联网控制的研究也取得了一定程度的发展，如中国实用新型专利：一种水厂物联网+智能云管理系统(授权公告号：cn208722043u)通过在多个水厂内设置现场设备，现场设备中的电动机软启动器可编程控制器采集标准信号并通过以太网通讯将数据传输至工业物联网盒子，然后再通过无线通讯将数据传输至云服务器，管理中心通过访问云服务器对多个水厂进行监控和管理；中国发明专利申请：一种基于物联网的泵站自动控制装置(专利公开号：cn107503926a)，设置有智能数字终端和污水检测装置，污水检测装置能够将检测到的数据实时传输到智能数字终端，智能数字终端对数据进行分析比对后对泵站进行控制；也有其他行业采用物联网进行管井排水的研究，如中国发明专利申请：一种基于物联网的电缆井智能排水系统(专利公开号：cn108412027a)提出了一种基于物联网的电缆井智能排水系，包括智能排水系统和物联网系统，其用户终端用于远程监测电缆井水位状态信息，也可远程控制水泵的启停。以上各种方案都对水厂或水泵相关的物联网系统做出了一定的探索，解决了一些问题，但是其数据传输、控制信号的传递等均依赖于服务器，一种基于物联网的电缆井智能排水系统(专利公开号：cn108412027a)中的方案还需要搭建zigbee系统，在应急情况下很可能受到服务器状况的制约，无法起到远程控制的作用。

因此，如果摆脱服务器的制约就成为远程智能控制系统需要研究的方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种水厂蓄水池水位远程智能控制系统，不需经过服务器中转，即能够实现对蓄水池水位的远程控制。

为达到上述目的，提供了一种蓄水池水位远程智能控制系统，包括排水泵，水位监测装置，水泵控制设备和智能终端设备；所述水泵控制设备包括云屏设备，所述云屏设备包括云屏监控cpu，与所述云屏监控cpu相连接的用于存储数据的数据存储器；所述云屏监控cpu通过以太网连接有无线通讯模块，所述云屏监控cpu上还连接有rs485通讯模块i；所述水泵控制设备还包括执行cpu，所述执行cpu上设有rs485通讯模块ii，所述rs485通讯模块ii通过485总线与所述云屏监控cpu上的rs485通讯模块i相连接；所述执行cpu通过继电器连接电动机软启动器，所述电动机软启动器连接排所述水泵的控制电机；所述水位监测装置通过所述485总线连接到所述云屏监控cpu上；所述云屏监控cpu内的数据和信号通过所述无线通讯模块与所述智能终端设备相连接，所述智能终端设备通过云数据穿透技术与所述云屏监控cpu进行通讯。

优选的，所述无线通讯模块为4g无线通讯模块。

优选的，所述执行cpu上还设有通过继电器连接的报警指示装置。

进一步的，所述报警指示装置为是警示灯或警报器。

优选的，所述485总线上还连接有环境传感器，温度传感器，湿度传感器，cctv监视器。

优选的，所述水位监测装置为浮球液位计、数字式水位传感器或投入式液位变送器中的一种。

优选的，所述排水泵为潜水泵。

优选的，所述智能终端设备为智能手机、平板设备或总监控室监控设备中的一种或几种。

优选的，所述电动机软启动器上连接有机械式浮球水位计，所述机械式浮球水位计固定设置在蓄水池的警戒水位线上。

优选的，所述云屏监控cpu内还内置有“某水厂雨水泵房运行系统”，所述智能终端设备内安装有相应的app。

无线通讯模块可以随着技术的发展采用5g模块，响应速度更快，处置更及时。

本实用新型在使用时，需要在云屏监控cpu内先设置好警戒水位，然后将水位监测装置投入蓄水池内，水位监测装置将蓄水池的水位数据实时传输到云屏监控cpu内，与警戒水位值进行比对，未达到警戒水位值时，云屏监控cpu不发出指令，此时，可以通过触摸屏对数据进行观察，也可以通过手机等监测；当水位突然上涨时，水位监测装置传输的水位值达到甚至超过了警戒水位值，此时云屏监控cpu发出电机启动的指令，通过485总线将指令传输到执行cpu内，执行cpu通过电动机软启动器启动电机，带动水泵向外抽水，同时启动报警指示装置，声光报警；此时可以通过手机等观察水位下降情况，如果水位下降过快，可以通过手机app控制水泵停止或者降低电机频率，一般情况下下降到警戒水位以下后电机即停止工作，通常电机启停间隔设置为10-15分钟，电机停止后注意观察水位，如果水位持续上涨到警戒水位以上，则可以通过手机app开启水泵，继续向外排水；如果电机满负荷排水的情况下水位仍然持续上升，则需迅速启动人工干预。

本实用新型蓄水池水位远程智能控制系统跟现有技术相比具有以下优点：

(1)数据和信号传输不需要经过服务器中转，利用现有的4g等通讯网络，成本降低，稳定性大大提高；

(2)水泵的启停能够实现自动控制和远程控制，大多数情况下不需要现场巡视，节省了人力成本，极大降低了危险发生的概率。

附图说明

图1为本实用新型蓄水池水位远程智能控制系统整体结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型蓄水池水位远程智能控制系统包括排水泵1，水位监测装置2，水泵控制设备3和智能终端设备4；水泵控制设备3包括云屏设备，可以如图1所示包括云屏监控cpu31，与云屏监控cpu31相连接的用于存储数据的数据存储器311，云屏监控cpu31最好还设有触摸屏316或者带有控制按键315及现场监控显示器314；云屏监控cpu31通过以太网连接有无线通讯模块312，最好是4g无线通讯模块，云屏监控cpu31上连接有rs485通讯模块i313；水泵控制设备3还包括执行cpu32，执行cpu32上也设有rs485通讯模块ii321,rs485通讯模块ii321通过485总线36与云屏监控cpu31上的rs485通讯模块i313相连接，执行cpu32上还设有通过继电器连接的报警指示装置35，可以是警示灯，警报器等；执行cpu32通过继电器连接电动机软启动器33，电动机软启动器33连接排水泵1的控制电机34；水位监测装置2通过485总线36连接到云屏监控cpu31上，其监测到的水位值实时传输到云屏监控cpu31内，485总线36还可以连接有环境传感器，温度传感器，湿度传感器，cctv监视器等；云屏监控cpu31内的数据和信号通过4g无线通讯模块312与智能终端设备4相连接，云屏监控cpu31内还内置有“某某水厂雨水泵房运行系统”，智能终端设备4内安装有相应的app，通过云数据穿透技术与云屏监控cpu31进行通讯。

在一些实施例中，云屏设备采用上海库软信息科技有限公司生产的cl7070si型云屏终端，其集成有云屏监控cpu、数据存储器、rs485通讯模块及触摸屏。

执行cpu32可以采用市售的单片机或者其他如arm等嵌入式处理器，如中国台湾凌阳科技股份有限公司生产的spmc75系列单片机，能够集成rs485通讯模块，具有继电器驱动功能。

水位监测装置2可以采用浮球液位计、数字式水位传感器或者投入式液位变送器，例如可以采用苏州格日仪表科技有限公司生产的“格林”牌gl-136-c4型投入式液位变送器。

最好在蓄水池5的警戒水位线上设置有固定的机械式浮球水位计331，其连接在电动机软启动器33上，在某些特殊情况下，通讯网络不能联通时，如果水位达到了警戒水位，电动机软启动器33可以根据固定的机械式浮球水位计331传输回来的信号启动电机34，带动排水泵1向外抽水，从而提高整个系统的保险系数。

云屏监控cpu31内置的“某水厂雨水泵房运行系统”为自主设计的软件系统，具有水泵启停控制功能，能够显示温湿度、水位高度等实时数据，可以查看历史水位数据等，由于软件部分不是本实用新型所要保护的对象，在此不做赘述。

无线通讯模块312可以随着技术的发展采用5g模块，响应速度更快，处置更及时。

排水泵1还可以使用潜水泵。

智能终端设备4包括智能手机、平板设备或总监控室监控设备等。

现场数据也可以存储在智能手机、平板设备或总监控室监控设备等的数据存储器内。

本实用新型蓄水池5水位远程智能控制系统在使用时，首先在云屏监控cpu31内设定警戒水位值，然后将水位监测装置2如投入式液位变送器置于蓄水池5底部，水位监测装置2实时将测得的水位高度数据传输给云屏监控cpu31，正常情况下，水泵处于停用状态；智能终端设备4如智能手机等可以通过4g网络访问无线通讯模块312，实时掌握水位等情况；当暴雨突至，水位快速上涨时，水位监测装置2将实时数据传输到云屏监控cpu31后进行比对，发现超过了设定的警戒水位值，此时云屏监控cpu31通过rs485通信模块向执行cpu32发出指令，启动报警器或报警灯，同时执行cpu32通过电动机软启动器33启动电机34，通过排水泵1将蓄水池5内过多的降水排出池外；当水位监测装置2监测到的水位值下降到警戒水位值以下时，云屏监控cpu31向执行cpu32发出指令，关掉报警器或报警灯，关闭电机34，水泵停止工作；电机34的最低启停间隔一般设置10-15分钟，此时可通过智能手机等监测水位情况，如水位上涨过快，则可在手机app上启动水泵34，云屏监控cpu31接到指令后，将指令传输到执行cpu32内，通过电动机软启动器33启动电机34，再次进行排水；在电机34满负荷运转的过程中，也能实时对水位情况进行监测，如果在这种情况下水位仍然持续上涨，则需迅速启动人工干预，以防发生危险。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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专利的技术方案和简化描述，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专利申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本说明书中的具体含义。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。