一种泵站阀门监控系统的制作方法

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1.本实用新型涉及一种泵站阀门监控系统。


背景技术：

2.泵站是能提供有一定压力和流量的液压动力和气压动力的装置，是排灌泵站的进水、出水、泵站等建筑物的总称，具体的，泵站可以分为污水泵站、雨水泵站和河水泵站。
3.在泵站中，阀门是较为常见的功能设备，一般情况下，在阀门使用过程中，需要对阀门的使用状态进行监控来保证阀门的长时间正常使用，从而有效防止泵站淹没事故的发生、保证泵站人员和设施设备的安全；而现有的监控方式主要是通过工作人员逐一对阀门进行检查，由于泵站中阀门数量较多，人工监控会导致实际工作量过大，操作步骤繁琐，一些在水面以下的阀门如果关不好，水会倒流从而淹没厂房内部；同时，监控得到的信息参数也不能够及时汇总反馈，容易出现数据的遗失或误差。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种泵站阀门监控系统，结构设计合理，基于单片机控制器的集成控制作用，配合不同类别的电气元件，能够自动精准对阀门的运行参数进行监控，替代现有的人工监控方式，简化实际操作步骤、降低工作人员的工作量，同时提升响应速度，将监控得到的数据进行实时上传，避免出现数据遗失和误差，对泵站和阀门提供有效的保护，解决了现有技术中存在的问题。
5.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
6.一种泵站阀门监控系统，包括控制器，所述控制器通过ad转换器连接有压力传感器和流量传感器，所述压力传感器和流量传感器用于监控阀门的运行参数；在控制器上连接有指令输入器，所述指令输入器用于将工作人员的控制指令输入到控制器，以执行对阀门的监控；所述控制器通过驱动器与阀门相连，以调节阀门的动作和行程；在控制器上通过gprs通讯器与上位机相连，以实现阀门运行参数的上传；在控制器上还连接有计时器，所述计时器用于记录阀门监控对应的时间节点。
7.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过四号引脚与指令输入器相连，所述控制器通过十五号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与gprs通讯器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，所述控制器通过四十号引脚与计时器相连。
8.所述ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述ad转换器通过三号引脚与压力传感器和流量传感器相连；所述压力传感器的型号为mik-p300，所述流量传感器的型号为yf-2103。
9.所述gprs通讯器的型号为sim800c，在gprs通讯器上设有42个引脚，所述gprs通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、所述gprs通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述gprs通讯器的的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在gprs通讯器
的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述gprs通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有sim卡，在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在gprs通讯器的十八号引脚上连接有第七电容。
10.所述指令输入器的型号为tlp290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连。
11.所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有阀门接口。
12.所述计时器的型号为ds1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与控制器的四十号引脚相连。
13.本实用新型采用上述结构，通过ad转换器、压力传感器和流量传感器来监控阀门的运行参数；通过指令输入器来向控制器输入工作人员的控制指令，从而执行监控操作；通过gprs通讯器在控制器和上位机之间建立通讯，进行数据的上传；通过计时器来记录阀门监控对应的时间节点，具有精准高效、实用性强的优点。
附图说明：
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为本实用新型的控制器的电气原理图。
16.图3为本实用新型的ad转换器的电气原理图。
17.图4为本实用新型的流量传感器的电气原理图。
18.图5为本实用新型的压力传感器的电气原理图。
19.图6为本实用新型的gprs通讯器的电气原理图。
20.图7为本实用新型的指令输入器的电气原理图。
21.图8为本实用新型的驱动器的电气原理图。
22.图9为本实用新型的计时器的电气原理图。
具体实施方式：
23.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
24.如图1-9中所示，一种泵站阀门监控系统，包括控制器，所述控制器通过ad转换器连接有压力传感器和流量传感器，所述压力传感器和流量传感器用于监控阀门的运行参数；在控制器上连接有指令输入器，所述指令输入器用于将工作人员的控制指令输入到控制器，以执行对阀门的监控；所述控制器通过驱动器与阀门相连，以调节阀门的动作和行程；在控制器上通过gprs通讯器与上位机相连，以实现阀门运行参数的上传；在控制器上还连接有计时器，所述计时器用于记录阀门监控对应的时间节点。
25.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过四号引脚与指令输入器相连，所述控制器通过十五号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与gprs通讯器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，所述控制器通过四十号引脚与计时器相连。
26.所述ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述ad转换器通过三号引脚与压力传感器和流量传感器相连；所述压力传感器的型号为mik-p300，所述流量传感器的型号为yf-2103。
27.所述gprs通讯器的型号为sim800c，在gprs通讯器上设有42个引脚，所述gprs通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、所述gprs通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，所述gprs通讯器的的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在gprs通讯器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；所述gprs通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有sim卡，在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在gprs通讯器的十八号引脚上连接有第七电容。
28.所述指令输入器的型号为tlp290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连。
29.所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有阀门接口。
30.所述计时器的型号为ds1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与控制器的四十号引脚相连。
31.本实用新型实施例中的一种泵站阀门监控系统的工作原理为：基于单片机控制器的集成控制作用，配合不同类别的电气元件，能够自动精准对阀门的运行参数进行监控，替代现有的人工监控方式，简化实际操作步骤、降低工作人员的工作量，同时提升响应速度，将监控得到的数据进行实时上传，避免出现数据遗失和误差，对泵站和阀门提供有效的保护，可以应用在不同种类的泵站阀门的监控。
32.在整体方案中，以控制器stm32f103c8t6为核心组件，在控制器上设有64个引脚，控制器通过四号引脚与指令输入器相连，控制器通过十五号引脚与ad转换器相连，控制器通过二十号引脚、二十一号引脚和二十二号引脚与gprs通讯器相连，控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，控制器通过四十号引脚与计时器相连，从而构成了整体硬件电路，并依靠上述整体硬件电路实现对泵站阀门的监控，保证阀门的正常运行，为泵站和阀门提供保护。
33.特别说明的是，由于阀门具体布局上的差异，硬件电路的连接结构也有所不同，需要根据现场环境进行单独设置。
34.优选的，ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，ad转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，ad转换器通过三号引脚与压力传感器和流量传感器相
连；压力传感器的型号为mik-p300，流量传感器的型号为yf-2103，来监控每个阀门的压力参数和流量参数，从而判断出阀门的运行状态，同时经过转换传输至控制器。
35.优选的，gprs通讯器的型号为sim800c，在gprs通讯器上设有42个引脚，gprs通讯器的一号引脚与控制器的二十号引脚相连、gprs通讯器的二号引脚与控制器的二十一号引脚相连，gprs通讯器的的六号引脚与控制器的二十二号引脚相连，在gprs通讯器的二号引脚和六号引脚之间设有相并连的第六电阻和第七电阻；gprs通讯器通过十五号引脚、十六号引脚、十七号引脚和十八号引脚连接有sim卡，在gprs通讯器的十五号引脚、十六号引脚和十七号引脚上分别设有第四电容、第五电容和第六电容，在gprs通讯器的十八号引脚上连接有第七电容，在控制器和上位机之间建立无线传输通道，实现阀门运行参数的上传和远程传输，保证工作人员可以及时获取所需要的阀门运行状态。
36.优选的，指令输入器的型号为tlp290，在指令输入器上设有四个引脚，所述指令输入器的一号引脚为控制指令输入引脚，在指令输入器的一号引脚和二号引脚之间并联有第九电阻、第十电阻和第四电容，在指令输入器的三号引脚和四号引脚之间并联有第五电容和第八电阻，所述指令输入器的三号引脚与控制器的四号引脚相连，将工作人员的控制指令输入到控制器内，使连接到控制器上不同电气组件都能发挥相应的作用。
37.优选的，驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器的一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上设有第一电磁继电器，在第一电磁继电器上设有相并联的第一二极管和第五电阻，在第一电磁继电器上连接有阀门接口，通过阀门接口与阀门相连，可以调节控制阀门的动作和行程，来满足实际的应用要求。
38.优选的，计时器的型号为ds1302，在计时器上设有8个引脚，在计时器的六号引脚和七号引脚之间设有第四电容和第四电阻，所述计时器的七号引脚与控制器的四十号引脚相连，计时器来记录阀门监控对应的时间节点，方便进行统计和查询历史记录。
39.特别说明的是，本实用新型实施例中的一种泵站阀门监控系统主要是针对泵站内阀门的控制，由于泵站内负一层、负二层大量阀门在站外水位以下，如果阀门没有完全关闭，会导致水流倒灌到泵站内，出现水淹泵站事故的发生；泵站淹没事故的风险点众多，隐蔽性较强，危害性极大，相对与设施设备和外部环境引起的水淹，人为因素引起的水淹风险占主导或者说概率更大。
40.进一步的，由于排水系统的好坏在泵房是否被淹没事件中起着决定性作用，因此加强厂房内排水系统的安全运行管理，做好厂房内排水系统检修维护和巡视检查，提高厂房内排水系统自动化控制和预警预报功能是防止泵房淹没的重中之重。
41.所以工作人员在运行管理方面的表现更应该引起各层级的所有管理人员重视。结合所有的风险可能性，制定一套针对性强、科学有效、机警可靠、便与实施的应对措施和预防机制体系，做到重点部位强监管，缺陷部位补短板，全方位不留死角至关重要。为使泵站安全运行管理有抓手，让隐患排查治理更加清晰明确，而本实用新型实施例中的一种泵站阀门监控系统可以很好的适用于现有的泵站中，自动精准对阀门的运行参数进行监控，防止水淹事故的发生。
42.综上所述，本实用新型实施例中的一种泵站阀门监控系统基于单片机控制器的集成控制作用，配合不同类别的电气元件，能够自动精准对阀门的运行参数进行监控，替代现有的人工监控方式，简化实际操作步骤、降低工作人员的工作量，同时提升响应速度，将监
控得到的数据进行实时上传，避免出现数据遗失和误差，对泵站和阀门提供有效的保护，可以应用在不同种类的泵站阀门的监控。
43.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
44.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。