出水量可控的遥控系统、电路及消防泵的制作方法

1.本实用新型涉及消防泵领域，具体地说是一种出水量可控的遥控系统、电路及消防泵。


背景技术：

2.目前现有的手抬消防泵在进行引水时，都需要人为在设备旁操作引水手柄进行引水，无法进行远程遥控引水，这样大大降低了远程遥控的意义。并且，目前的手抬消防泵基本以内燃机作为主要动力来源，而内燃机已有的遥控启停的技术仅可以控制启停，却无法控制发动机的转速——这使得设备在低速启动时，还需要额外的人为调节转速。且由于动力来源为内燃机，大多数内燃机在冷机启动时，都需要人为控制发动机风门来启动设备，无法达到真正意义上的远程控制。而若高速启停，对发动机会造成一定损伤。这些问题使得在灭火现场，无法对所需出水性能进行远程控制，大多情况基本是发动机全开运行，这样不仅造成了能源的浪费，发动机的全速运行也加大了对环境的污染。
3.此外，目前市面手抬消防泵遥控器上基本是一个按钮实现一个控制功能，控制功能单一，无法做到遥控模式切换，使一个按钮可以进行多种功能控制。于是，如何解决远程控制水泵性能变化及人为操作引水，进而使得设备放置到位、接好进出水管后就可直接远程遥控水泵引水、启动及控制水泵性能，是消防泵领域的瓶颈问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有消防泵必须使用消防泵自身的机械结构进行引水、水泵的启停、改变水力性能的问题，旨在提供一种具有遥控水泵电机转速来控制水泵水力性能、启停及遥控引水装置进行引水的出水量可控的遥控系统、电路及消防泵。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案包括一种消防泵的遥控系统，包括遥控器、主控模块和电机控制器，其中遥控器通过接收电路(遥控信号接收器)与主控模块的第一端口实现无线通信连接，用于传递操作信号；主控模块的第二端口与电机控制器通信连接，用于控制主电机的启停/调速；主控模块的第三端口与引水旋片泵的引水电机电路相连，用于控制引水旋片泵的启停。
6.其中，主电机的轴与水力系统的叶轮连接，主控模块的第二端口通过电机控制器控制轴的转速。
7.其中，主控模块的第三端口还控制引水管路上电磁阀的开启和关闭。
8.其中，主控模块为plc，和/或主控模块和电机控制器采用modbusascii的通信连接，和/或接收电路与主控模块通信连接，和/或主控模块和遥控器pack采用rs485协议的通信连接。
9.本实用新型还提供一种用于上述控制系统的控制电路，电源通过降压稳压器降压，第一输出线向主控模块供电，第二输出线、主控模块的第三端口分别与直流接触器线圈的正负端接通，主控模块向其输出低电频信号时线圈吸合电机的负极线连通，引水电机启
动。
10.其中，还包括给电机控制器、主电机供电的主电路，主电路的正极线、负极线分别与电机控制器的两端接通。
11.其中，电源的第二正极线依次经直流接触器、热继电器而接通直流有刷电机的正极，第二负极线接通直流有刷电机的负极；可通过控制直流接触器线圈的吸合动作实现直流有刷电机的启停。
12.本实用新型还提供一种便携式消防泵，包括上述控制系统，或上述的供电电路。和现有技术相比，本实用新型利用遥控器配合遥控系统、电路，实现了远程操作消防泵的启动停止及转速和设备引水的控制。可远程调控电机转速，实现了出水量的远程可控，间接进行消防泵流量扬程的控制，能够应对不同的环境需求；可以快速地根据现场情况采取匹配的水力性能进行灭火；在快速对现场火情变化做出相应调整的同时，也可减少能源浪费、提高电能的利用效率。
附图说明
13.图1是本实用新型的电气原理图；
14.图2是控制系统的通讯网络拓扑图；
15.图3是本实用新型的结构示意图；
16.图4是消防泵控制柜内部的示意图。
具体实施方式
17.现结合附图对本实用新型作进一步地说明。参见图2，图2展示的是本实用新型消防泵的控制系统的实施例，本实施例主要包括增加将操作信号进行远距离无线传输的遥控设备，控制信号经过接收电路输入给plc(主控模块)。plc与电机控制器pack之间采用rs485协议工业通讯协议进行通讯，通过报文收发实现plc对主电机进行启停调速。
18.参见图3和图4，消防泵包括600w的引水电机(引水旋片泵)、72v锂电池模组(电源)、直流无刷电机(主电机)、电机控制器、水泵和遥控器。其中，主电机为消防泵中水力系统的动力源，主电机的轴与水力系统的叶轮进行连接。plc还与驱动引水旋片泵的引水电机电路相连，从而控制引水电机，并且在控制引水电机的同时可同步控制引水管路上电磁阀的开启和关闭时间，以确保引水过程的顺利进行。操作人员可远程使用遥控设备(遥控器pack)，来控制主电机的启动、停机、转速的控制，控制引水电机的启动停止。达到远程操控水泵水力性能变化，旋片泵引水，水泵启停等功能。
19.对于遥控器控制按钮功能单一的情况，优选地将其中一个按钮赋予模式切换功能，通过plc接收按钮发出电信号的时间来切换控制模式，让其他按钮在不同模式下实现不同的控制功能。这样实现两个或以上机械按钮可以进行无限数量的控制功能的设备。
20.参见图1，实用新型控制电路的实施例，本实施例的控制电路主要分为供电电路与控制电路。控制电路为24v,供电电路为72v。72v主电路可通过消防泵自带的72v锂电池模组提供，也可通过其他的72v电源提供。72v供电电路为电机控制器以及直流无刷电机提供电源。电池72v的正极线先经过一个1p200a空气开关，该空气开关作为整个电气系统的总开关，从总开关出来的72v正极线连接到电机控制器的b+端，电池0v负极线则直接连接到电机
控制器的b-端。72v正极线从总开关出来后再并联一根线到直流接触器的开关触点一端，而直流接触器开关触点的另一端则连接到15a的热继电器上，从热继电器出来的线再连接到72v600w的引水电机的正极端，同时主电路0v线也并联一根线到引水电机的负极端，这样通过控制直流接触器线圈的吸合动作就可以实现引水电机的启停控制。
21.同时，主电路中的72v正极线和0v负极线，在通过总空开后还需要再并联出来一个分支，分别接到直流降压稳压器(72v转24v)的两根输入进线上，这样从直流降压稳压器出来的两根线便转化成24v控制电路电压。
22.控制电路包括：plc、接收电路及遥控设备。从直流降压稳压器的两根输出线24v+,24v用于提供plc电源，24v正极线与直流接触器线圈的a端进行连接，plc其中一个输出端与直流接触器线圈的b端进行连接。当plc给直流接触器线圈输出低电频信号时，线圈吸合600w电机的负极线连通，引水电机启动。此外，参考图2的通讯网络拓扑图，plc和电机控制器之间采用modbusascii的通讯方式，建立通讯成功后，plc作为主站可以通过收发报文对直流无刷电机(之后简称为电机)进行启动、停止、调速等控制。遥控接收电路与plc连接。
23.本实施例遥控器上具有按钮a、b、c按钮，分别对应预设的三种运行模式。参见图1，通过长按遥控器上按钮a进行引水/运行模式的切换，界定时间为大于等于3s(该时间不固定，可主观进行调节)切换为引水模式且引水模式指示灯点亮。在引水模式下，按压按钮b可控制引水电机的启动，控制电路具有延时继电器，将按钮b的命令时长增加5s。长按按钮a时间大于0.2s小于3s时切换为运行模式，运行模式下通过按压按钮b实现电机转速的增加，按压按钮c实现电机转速的降低。电机转速的增加及降低以500r/min为单位进行。当转速为0时，按压b电机启动转速增加到500r/min，再按压按钮b转速增加500r/min实现主电机的启动及转速的增加，反之实现主电机转速的降低及停止。主电机的轴与叶轮相连，通过主电机转速的控制实现水泵水力性能的变化，启动及停止。因为主电机在正常运行过程中持续带动叶轮，当转速急剧变化时会出现水锤现象。为保护主电机在高速运行时瞬间停止使电机轴承受过大的扭矩从而损坏电机。取消将主电机从高速3000r/min直接降为0r/min的控制效果。以上遥控信号均通过接收电路(遥控信号接收器)传输至plc后进行信息识别及命令输出，运行模式的切换为逻辑识别，不涉及方法或软件程序。通过增加接收信号时长判断，可使得三个按钮实现超出三个遥控效果的功能。上面结合附图及实施例描述了本实用新型的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本实用新型的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。