專利名稱：一種電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置的制作方法
技術領域：
—種電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置技術領域[0001]本實用新型涉及電氣設備的開關及其保護裝置，特別是涉及一種能夠根據電網參 數和電動機溫升情況進行智能斷電的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置。
背景技術：
[0002]目前，對電動水泵的保護措施是安裝熱繼電裝置或者帶過流保護的空氣開關，隨 著技術的發展，也有部分采用晶體管構成的電機綜合保護器；在一定程度上能夠保護電動 水泵的電機。其不足之處智能化保護不高，仍然出現電動機燒毀的事故發生。實用新型內容[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種對電動水泵的電動機智 能化保護程度高的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置。[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案予以實現所述保護裝置包括串聯在電動水 泵和電網之間的主開關盒；所述主開關盒以中央處理單元為核心，配置存貯單元、電源單 元、電流傳感器、電壓傳感器、控制開關、一鍵整定、對外接口、設置單元、顯示單元；所述執 行單元為單相或者三相的電磁控制裝置；所述執行單元、電流傳感器和電壓傳感器安裝在 電網中，電流傳感器的電流信號輸出端和電壓傳感器的電壓信號輸出端均與中央處理單兀 電連接；所述主開關盒的對外接口與遠程監控開關盒的遠程對外接口電連接；所述控制開 關設置運行狀態和待機狀態；所述保護裝置處于運行狀態時，電動水泵工作，主開關盒處于 整定就緒和智能保護狀態如果存貯單元中沒有電動水泵的安全保護參數的整定記錄，且 電動水泵在初次運行后累計運行時間達到一定時間時，或者上次參數的整定時間距今超過 設定的某一時間值時，或者當操作者人為地按下一鍵整定的按鈕時，一鍵整定的模塊電路 被觸發；一鍵整定被觸發后的工作，從中央處理單元分析處理電動水泵在運行期間的歷史 記錄和當前檢測的參數開始，到對電動水泵的安全保護參數進行優化組合并保存為止；在 電動水泵工作期間，當中央處理單元獲得的電流信號、或電壓信號超出某一整定值時，中央 處理單元指令執行單元切斷電網電源保護電動水泵，同時控制開關被切換到待機狀態，顯 示單元顯示停機保護的原因。[0005]所述遠程監控開關盒以遠程中央處理單元為核心，配置遠程設置單元、遠程顯示 單元、遠程存貯單元、遠程對外接口、遠程控制開關、遠程一鍵整定和遠程電源單元；遠程控 制開關能夠獨立地遠程控制電動水泵的啟動和停止；遠程一鍵整定的按鈕能夠獨立地遠程 觸發主開關盒的一鍵整定的電路模塊進入電動水泵的安全保護參數的整定狀態；所述主開 關盒的顯示單元與遠程監控開關盒的遠程顯示單元能夠同步顯示電動水泵的狀態。[0006]所述主開關盒配置安裝在電動水泵的電動機上溫度傳感器，溫度傳感器的溫度信 號輸出端與中央處理單元電連接；在電動水泵工作期間，當中央處理單元獲得的電流信號 或者電壓信號或者溫度信號超出某一整定值時，中央處理單元指令執行單元切斷電網電源 保護電動水泵，同時控制開關被切換到待機狀態，顯示單元顯示停機保護的原因。[0007]所述主開關盒配置液位傳感器，液位傳感器的液位信號輸出端與中央處理單元電 連接；在電動水泵工作期間，當中央處理單元獲得的電流信號、或電壓信號、或溫度信號、或 液位信號超出某一整定值時，中央處理單元指令執行單元切斷電網電源保護電動水泵，同 時控制開關被切換到待機狀態，顯示單元顯示停機保護的原因；在控制開關處于待機狀態， 當中央處理單元獲得的電壓信號、溫度信號和水位信號全部滿足安全運行要求時，中央處 理單元指令執行單元接通電動水泵的電源，同時控制開關被切換到運行狀態，顯示單元顯 示電動水泵當前工作狀態。[0008]所述所述液位傳感器配置的工作電源為交流低頻的矩形波電源，交流低頻的矩形 波電源的頻率不高于4赫茲。[0009]所述主開關盒以組為單位，通過各自的對外接口與遠程電腦連接，遠程電腦中安 裝專用軟件，對單個的主開關盒進行監視和控制。[0010]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點結構簡單合理，智能化程度高、一鍵 整定能夠獲得對電動水泵的最佳保護效果，液位傳感器檢測的液位信號能夠有效地杜絕電 動水泵的空轉。
[0011]圖1為本實用新型帶液位控制的單相電動水泵智能保護監控保護裝置實施例結 構示意圖。[0012]圖2為本實用新型帶液位控制的三相電動水泵智能保護監控保護裝置實施例結 構示意圖。[0013]圖中1-主開關盒，2-遠程監控開關盒。
具體實施方式
[0014]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明[0015]參見附圖，所述保護裝置包括串聯在電動水泵和電網之間的主開關盒I ;所述主 開關盒I以中央處理單元為核心，配置安裝軟件和保存數據的存貯單元、給保護裝置的各 個單元或者模塊提供工作電源的電源單元、電流傳感器、電壓傳感器、控制開關、一鍵整定、 對外接口、設置單元、顯示單元；所述執行單元為單相或者三相的電控開關；所述執行單 元、電流傳感器和電壓傳感器安裝在電網中，電流傳感器的電流信號輸出端和電壓傳感器 的電壓信號輸出端均與中央處理單元電連接；所述主開關盒I的對外接口與遠程監控開關 盒2的遠程對外接口電連接；所述控制開關設置運行狀態和待機狀態；所述保護裝置處于 運行狀態時，電動水泵工作，主開關盒I處于整定就緒和智能保護狀態如果存貯單元中沒 有電動水泵的安全保護參數的整定記錄，且電動水泵在初次運行后累計運行時間達到一定 時間時，或者上次參數的整定時間距今超過設定的某一時間值時，或者當操作者人為地按 下一鍵整定的按鈕時，一鍵整定的模塊電路被觸發；一鍵整定被觸發后的工作，從中央處理 單元分析處理電動水泵在運行期間的歷史記錄和當前檢測的參數開始，到對電動水泵的安 全保護參數進行優化組合并保存為止；在電動水泵工作期間，當中央處理單元獲得的電流 信號、或電壓信號超出某一整定值時，中央處理單元指令執行單元切斷電網電源保護電動 水泵，同時控制開關被切換到待機狀態，顯示單元顯示停機保護的原因。[0016]所述遠程監控開關盒2以遠程中央處理單元為核心，配置遠程設置單元、遠程顯 示單元、遠程存貯單元、遠程對外接口、遠程控制開關、遠程一鍵整定和遠程電源單元；遠程 控制開關能夠獨立地遠程控制電動水泵的啟動和停止；遠程一鍵整定的按鈕能夠獨立地遠 程觸發主開關盒I的一鍵整定的電路模塊進入電動水泵的安全保護參數的整定狀態；所述 主開關盒I的顯示單元與遠程監控開關盒2的遠程顯示單元能夠同步顯示電動水泵的狀 態。[0017]所述主開關盒I配置安裝在電動水泵的電動機上溫度傳感器，溫度傳感器的溫度 信號輸出端與中央處理單元電連接；在電動水泵工作期間，當中央處理單元獲得的電流信 號或者電壓信號或者溫度信號超出某一整定值時，中央處理單元指令執行單元切斷電網電 源保護電動水泵，同時控制開關被切換到待機狀態，顯示單元顯示停機保護的原因。[0018]所述主開關盒I配置液位傳感器，液位傳感器的液位信號輸出端與中央處理單元 電連接；在電動水泵工作期間，當中央處理單元獲得的電流信號、或電壓信號、或溫度信號、 或液位信號超出某一整定值時，中央處理單元指令執行單元切斷電網電源保護電動水泵， 同時控制開關被切換到待機狀態，顯示單元顯示停機保護的原因；在保護裝置處于待機狀 態，當中央處理單元獲得的電壓信號、溫度信號和水位信號全部滿足安全運行要求時，中央 處理單元指令執行單元接通電動水泵的電源，同時控制開關被切換到運行狀態，顯示單元 顯示電動水泵當前工作狀態。[0019]所述所述液位傳感器配置的工作電源為交流低頻的矩形波電源，交流低頻的矩形 波電源的頻率不高于4赫茲。[0020]所述主開關盒I以組為單位，通過各自的對外接口與遠程電腦連接，遠程電腦中 安裝專用軟件，對單個的主開關盒I進行監視和控制。[0021]中央處理單元采用現有技術的產品或模塊。[0022]一鍵整定是一個觸發模塊，與專用軟件配合和按鈕來觸發。一鍵整定的模塊采用 現有技術設計和制作。一鍵整定的按鈕采用現有技術的產品。[0023]控制開關是一個觸發開關，觸發開關的信號給中央處理單元，中央處理單元再給 執行單元。控制開關采用現有技術的產品。[0024]執行單元是一個受中央處理單元控制的開關，執行單元采用現有技術的產品。[0025]電壓傳感器檢測電網的欠壓或者過壓，電壓信號反饋到中央處理單元。電壓傳感 器采用現有技術的產品。[0026]電流傳感器檢測電網缺相，檢測電機的過流電流或者空載電流，電流信號反饋到 中央處理單元。電流傳感器采用現有技術的產品。[0027]溫度傳感器檢測電動水泵電機的電機工作時的實時溫度，溫度信號反饋到中央 處理單元。溫度傳感器采用現有技術的產品。[0028]存貯單元儲存軟件、設置的參數和保存實時數據。存貯單元采用現有技術的產 品O[0029]顯示單元顯示工作狀態。顯示單元采用現有技術的產品。[0030]設置單元人工設置保護參數。設置單元采用現有技術的產品。[0031]電源單元電源來自電網，受中央處理單元控制，各個模塊單元供給電源。電源單 元采用現有技術的產品。[0032]對外接口 與外界通訊或者組網。對外接口采用現有技術的產品。[0033]液位傳感器采用現有技術的產品；[0034]矩形波電源采用現有技術的電路或者產品。頻率不高于4赫茲的交流矩形波，能 夠有效地延長液位傳感器到中央處理單元的距離。[0035]實施例1 :帶液位控制的單相電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置。[0036]本實用新型的單相電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置所述保護裝置 包括串聯在電動水泵和電網之間的主開關盒I ;所述主開關盒I以中央處理單元為核心，配 置安裝軟件和保存數據的存貯單元、給保護裝置的各個單元或者模塊提供工作電源的電源 單元、電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、控制開關、一鍵整定、對外接口、 設置單元、顯示單元；所述執行單元為單相或者三相的電控開關；所述執行單元、電流傳感 器和電壓傳感器安裝在電網中，溫度傳感器安裝在電動水泵的電動機上，液位傳感器安裝 在水源處；溫度傳感器的溫度信號輸出端、液位傳感器的信號輸出端、電流傳感器的電流信 號輸出端和電壓傳感器的電壓信號輸出端均與中央處理單元電連接；所述主開關盒I的對 外接口與遠程監控開關盒2的遠程對外接口電連接；所述控制開關設置運行狀態和待機狀 態；所述保護裝置處于運行狀態時，電動水泵工作，主開關盒I處于整定就緒和智能保護狀 態如果存貯單元中沒有電動水泵的安全保護參數的整定記錄，且電動水泵在初次運行后 累計運行時間達到一定時間時，或者上次參數的整定時間距今超過設定的某一時間值時， 或者當操作者人為地按下一鍵整定的按鈕時，一鍵整定的模塊電路被觸發；一鍵整定被觸 發后的工作，從中央處理單元分析處理電動水泵在運行期間的歷史記錄和當前檢測的參數 開始，到對電動水泵的安全保護參數進行優化組合并保存為止；在電動水泵工作期間，當中 央處理單元獲得的電流信號、或電壓信號、或溫度信號、或液位信號超出某一整定值時，中 央處理單元指令執行單元切斷電網電源保護電動水泵，同時控制開關被切換到待機狀態， 顯示單元顯示停機保護的原因。在保護裝置處于待機狀態，當中央處理單元獲得的電壓信 號、溫度信號和水位信號全部滿足安全運行要求時，中央處理單元指令執行單元接通電動 水泵的電源，同時控制開關被切換到運行狀態，顯示單元顯示電動水泵當前工作狀態。所述 所述液位傳感器配置的工作電源為交流低頻的矩形波電源，交流低頻的矩形波電源的頻率 不聞于4赫茲。[0037]所述遠程監控開關盒2以遠程中央處理單元為核心，配置遠程設置單元、遠程顯 示單元、遠程存貯單元、遠程對外接口、遠程控制開關、遠程一鍵整定和遠程電源單元；遠程 控制開關能夠獨立地遠程控制電動水泵的啟動和停止；遠程一鍵整定的按鈕能夠獨立地遠 程觸發主開關盒I的一鍵整定的電路模塊進入電動水泵的安全保護參數的整定狀態；所述 主開關盒I的顯示單元與遠程監控開關盒2的遠程顯示單元能夠同步顯示電動水泵的狀 態。[0038]實施例2 :帶液位控制的三相電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置。[0039]和實施例1基本相同，不同的是使用在三相電動水泵上。電壓傳感器和電流傳感 器各三個。一鍵整定和智能保護與實施例1相同。本實用新型的保護裝置能夠實現無人值 守，自動智能監視和保護。[0040]實施例3-4 網絡化管理電動水泵組。[0041]在實施例1-2的基礎上，所述主開關盒I以組為單位，通過各自的對外接口與遠程電腦連接，遠程電腦中安裝專用軟件，對單個的主開關盒I進行監視和控制。[0042]上述實施例1-4的保護器，能夠實現以下保護[0043](I)、過流保護。通過人機對話裝置設置過流的閾值，當檢測到電流超出閾值一定 時間如5秒后，中央處理單元發出指令給執行單元切斷電源，并顯示狀態和原因。[0044](2)、空載保護。通過人機對話裝置設置空載電流的閾值，當檢測到電流低于閾值 一定時間如20秒后，中央處理單元發出指令給執行單元切斷電源，并顯示狀態和原因。空 載即電動水泵無水可抽，電動水泵的電機空轉。[0045](3)、過壓保護。通過人機對話裝置設置過壓的閾值，當檢測到電壓超出閾值一定 時間如5秒后，中央處理單元發出指令給執行單元切斷電源，并顯示狀態和原因。[0046](4)、欠壓保護。通過人機對話裝置設置欠壓的閾值，當檢測到電壓低于閾值一定 時間如5秒后，中央處理單元發出指令給執行單元切斷電源，并顯示狀態和原因。[0047](5)、電動機溫度保護。通過人機對話裝置設置電動水泵電動機溫度的閾值，當檢 測到電動水泵電動機溫度高于于閾值一定時間如5秒后，中央處理單元發出指令給執行單 元切斷電源，并顯示狀態和原因。[0048](6)、自動智能整定保護參數。所述控制開關處于運行狀態時，保護裝置處于智能 保護和整定就緒狀態如果存貯單元中沒有電動水泵的參數整定記錄，電動水泵在初次運 行累計運行一段時間后，或者上次參數整定的時間超過某一時間值時，或者當操作者按下 一鍵整定的按鈕，一鍵整定的模塊電路被觸發，一鍵整定被觸發后，中央處理單元分析處理 電動水泵在運行期間的歷史記錄和當前檢測的參數，對電動水泵的安全保護參數進行優化 組合并保存。當中央處理單元獲得的電流信號或者電壓信號或者溫度信號超出某一設定值 時，中央處理單元向執行單元發出指令，切斷電網電源；當中央處理單元獲得的電流信號、 電壓信號和溫度信號全部滿足安全運行要求時，中央處理單元向執行單元發出指令，接通 電網電源；所述控制開關處于停止狀態時，保護裝置處于待機狀態。[0049](7)、智能監視。顯示單元就能實時顯示工作狀態，特別是能夠顯示電動水泵在智 能斷電保護時的原因，便于快速維修排出故障。[0050](8)、缺相保護。這是針對三相電動水泵的智能保護。當某一相的電流傳感器的數 值為O時，就可以斷定該相無電，為缺相。中央處理單元發出指令給執行單元切斷電源，并 顯示狀態和原因。[0051](9)、液位保護當液位信號顯示達到設定值時，中央處理單元判定為枯干水位，發 出指令給執行單元切斷電源，并顯示狀態和原因。液位傳感器檢測的液位信號能夠有效地 杜絕電動水泵的空轉。
權利要求1.一種電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，所述保護裝置包括串聯在電動水泵和電網之間的主開關盒(I);其特征在于所述主開關盒(I)以中央處理單元為核心， 配置存貯單元、電源單元、電流傳感器、電壓傳感器、控制開關、一鍵整定、對外接口、設置單元、顯示單元；所述執行單元為單相或者三相的電磁控制裝置；所述執行單元、電流傳感器和電壓傳感器安裝在電網中，電流傳感器的電流信號輸出端和電壓傳感器的電壓信號輸出端均與中央處理單元電連接；所述主開關盒(I)的對外接口與遠程監控開關盒(2)的遠程對外接口電連接。
2.根據權利要求1所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述遠程監控開關盒(2)以遠程中央處理單元為核心，配置遠程設置單元、遠程顯示單元、遠程存貯單元、遠程對外接口、遠程控制開關、遠程一鍵整定和遠程電源單元。
3.根據權利要求1或2所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述主開關盒(I)配置安裝在電動水泵的電動機上溫度傳感器，溫度傳感器的溫度信號輸出端與中央處理單元電連接。
4.根據權利要求1或2所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述主開關盒(I)配置液位傳感器，液位傳感器的液位信號輸出端與中央處理單元電連接。
5.根據權利要求3所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述主開關盒(I)配置液位傳感器，液位傳感器的液位信號輸出端與中央處理單元電連接。
6.根據權利要求4所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述所述液位傳感器配置的工作電源為交流低頻的矩形波電源，交流低頻的矩形波電源的頻率不聞于I赫茲。
7.根據權利要求5所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述所述液位傳感器配置的工作電源為交流低頻的矩形波電源，交流低頻的矩形波電源的頻率不聞于I赫茲。
8.根據權利要求1或2所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述主開關盒(I)以組為單位，通過各自的對外接口與遠程電腦連接。
9.根據權利要求3所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述主開關盒(I)以組為單位，通過各自的對外接口與遠程電腦連接。
10.根據權利要求4所述的電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，其特征在于所述主開關盒(I)以組為單位，通過各自的對外接口與遠程電腦連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電動水泵遠程雙向智能監控及電動機保護裝置，所述保護裝置由主開關盒(1)和遠程監控開關盒(2)組成；主開關盒(1)以中央處理單元為核心，配置存貯單元、電源單元、電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、控制開關、一鍵整定、對外接口、設置單元、顯示單元；執行單元為單相或者三相的電磁控制裝置，如交流接觸器；主開關盒(1)與遠程監控開關盒(2)電連接；主開關盒(1)和遠程監控開關盒(2)都能獨立地控制電動水泵，且主開關盒(1)的顯示單元與遠程監控開關盒(2)的遠程顯示單元能夠同步顯示電動水泵的狀態。本實用新型具有以下優點結構簡單合理，智能檢測保護、遠程雙向監控同步顯示。
文檔編號G05B19/048GK202837938SQ20122012002
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者彭勇, 浣奚銘, 魯紀鳴, 馬雙成 申請人:彭勇