一种变配电站智能水泵控制器的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种变配电站智能水泵控制器的设计方法。该方法主要包括主控模块、开入采集模块、交流采样模块、继电器外控模块、继电器输出模块、无线通信模块、串行通信模块、以太网模块、显示模块、电源模块。水泵控制器通过开入采集模块、交流采样模块、串行通信模块采集站内水位信息和水泵运行信息，可通过显示接口在本地显示，当检测水位异常时及时响应，根据设置的控制方式对水泵进行自动控制或手动控制。当水泵运行异常时断开运行水泵并启动备用水泵，消除电力设备和辅控设备隐患，确保站内设备正常运行，同时生成报警信息通知用户进行处理。水泵控制器通过RS485接口、以太网接口或无线通信连接到智能网关，实现数据上传和远程控制。

【技术实现步骤摘要】
一种变配电站智能水泵控制器的设计方法
本专利技术涉及一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，属于电力系统智能辅助监控系统应用领域。
技术介绍
随着经济和电力工业的飞速发展，各个电压等级的变电站、配电站众多，在给人们工作、生产、生活带来便利的同时，也对变、配电站的管理提出了很多新的要求。在电力设备故障判断和控制实现自动化的情况下，只有同步实现环境监测、设备在线监测和控制等辅助监控之后，才能真正实现变、配电站的无人值守。变、配电站对水位情况、水淹情况有全天候的监测，当水位超过标准时需要启用水泵排水，消除其对电力设备正常运行的安全隐患，而控制和保护水泵正常运转的核心设备就是水泵控制器。目前大部分水泵控制器只能实现单水泵控制、或双水泵同时控制、或水位采集方式单一、或手动远程控制需要人工切换，并且没有水泵保护功能、集成度不高、操作使用不方便。
技术实现思路
为了构建功能强大、集成度高、使用方便的变配电站水位监控系统，本专利技术提出了如下一种变配电站智能水泵控制器的设计方法。本专利技术采用的技术方案为：一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，包括主控模块、开入采集模块、交流采样模块、继电器外控模块、继电器输出模块、无线通信模块、串行通信模块、以太网模块、显示模块、电源模块；其特征在于：该水泵控制器通过开入采集模块、交流采样模块、串行通信模块采集站内水位信息和水泵运行信息，根据设置的控制方式对水泵进行自动控制或手动控制，通过串行通信模块、以太网模块或无线通信模块连接到智能网关，向智能网关传输采集信息和运行信息，也可以接收来自智能网关的控制信息，实现对当地设备的监控。上述一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，其进一步特征在于：该水泵控制器采集站内水位信息、水泵运行信息后，通过数据计算和分析，按照设定的水泵运行控制策略和水泵保护控制策略进行决策，对现场设备进行及时控制，保证设备安全可靠运行。进一步的，所述的智能水泵控制器采集水位信息的接口有上、中、下三个浮球开入接口、水位传感器串行接口，采集水泵运行信息的接口有三相运行电压、电流交流采集接口，控制水泵的接口有继电器外控接口和输出接口，远程通信接口有RS485接口、以太网接口或无线通信接口。进一步的，所述的智能水泵控制器水泵运行控制策略包括水泵控制策略和水泵启动策略。水泵控制策略包括单台运行、两台同时运行、两台交替运行，水泵启动策略包括浮球单独控制、水位传感器单独控制、浮球和水位传感器共同控制，并且可以在本地或通过通信接口远程更改运行策略。进一步的，所述的智能水泵控制器水泵保护控制策略包括过电压保护、低电压保护、过电流保护、漏电保护、过热保护、堵转保护，任一种保护启动和跳闸后产生报警事件、记录故障波形并通过通信接口上报。可以在本地或通过通信接口远程更改保护参数。进一步的，所述的智能水泵控制器具备本地手动控制、本地自动控制、远程手动控制、远程自动控制四种控制方式，这四种控制方式可以任意切换。进一步的，所述的智能水泵控制器本地手动控制通过启动、停止按钮接入控制器，经开入量采集模块、主控模块和继电器输出模块处理后控制水泵的运行和停止。本地手动控制可以中断任一其他三种控制方式。进一步的，所述的智能水泵控制器为了防止主控模块异常导致控制失效，专门设计了继电器外控模块，通过强合、强分按钮接入控制器，经继电器外控模块、继电器输出模块处理后控制水泵的运行和停止。进一步的，所述的智能水泵控制器的本地自动控制功能，通过自动按钮接入控制器，经开入量采集模块、主控模块和继电器输出模块处理后控制水泵的运行和停止。本地手动控制可以中断任一其他三种控制方式。进一步的，所述的智能水泵控制器的远程手动控制功能，通过遥控操作和修改远程定值指令，经串行通信模块或以太网模块或无线通信模块、主控模块和继电器输出模块处理后控制水泵的运行和停止。远程手动控制可以中断任一其他三种控制方式。进一步的，所述的智能水泵控制器的远程自动控制功能，通过修改远程定值和自动定值指令，经串行通信模块或以太网模块或无线通信模块、主控模块和继电器输出模块处理后控制水泵的运行和停止。远程自动控制可以中断任一其他三种控制方式。进一步的，所述的智能水泵控制器的水位传感器接口有RS485接口和RS232接口，通信协议支持MODBUS，MODBUS协议支持寄存器配置，也支持自定义协议开发。进一步的，所述的智能水泵控制器与智能网关的通信接口有RS485接口、以太网接口和LoRa无线接口，RS485接口和以太网接口通信协议支持MODBUS，LoRa无线接口采用470MHz频段无线通信，协议支持国网的输变电设备物联网节点设备无线组网协议。有益效果：本专利技术针对变配电站辅助监控系统和配电物联网技术架构的实际应用场景，提出了一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，集水泵本地手动控制、本地自动控制、远程手动控制、远程自动控制、控制方式切换、水泵故障保护、故障告警、故障录波、事件记录等功能于一体，操作灵活方便，为变配电站实现无人值守提出了智能的解决方案。附图说明图1是本
技术实现思路
的变配电站智能水泵控制器的设计方法的硬件架构图。图2是本
技术实现思路
的变配电站智能水泵控制器的设计方法的控制转换图。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。如图1所示，是本专利技术的变配电站智能水泵控制器的设计方法的硬件架构图。如图2所示，是本专利技术的变配电站智能水泵控制器的设计方法的控制转换图。变配电站智能水泵控制器包括主控模块、开入采集模块、交流采样模块、继电器外控模块、继电器输出模块、无线通信模块、串行通信模块、以太网模块、显示模块、电源模块。该水泵控制器通过开入采集模块、交流采样模块、串行通信模块采集站内水位信息和水泵运行信息，根据设置的控制方式对水泵进行自动控制或手动控制，通过串行通信模块、以太网模块或无线通信模块连接到智能网关，向智能网关传输采集信息和运行信息，也可以接收来自智能网关的控制信息，实现对当地设备的监控。电源模块为10V-60VDC宽范围输入的高可靠性开关电源，给控制器内部各个模块提供工作电源。主控模块是智能水泵控制器的大脑，具有高性能的硬件配置，实现数据采集、数据处理、数据存储、逻辑控制、协议实现、数据收发、显示控制等功能。开入量采集模块实现启停按钮、自动按钮、上中下浮球信号采集。显示模块实现OLED显示和键盘接口，进行当地数据显示和参数设置。串行通信模块、以太网通信模块、无线通信模块实现与水位传感器通信、智能网关通信、本地调试等功能。继电器模块实现两路水泵的运行与停止控制。继电器外控模块实现硬件回路的继电器输出控制，无需主控模块参与。交流采样模块实现水泵主回路的三相电压、三相电流的信号采样。本专利技术已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本专利技术，任何熟习此技艺者，在不脱离本专利技术之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本专利技术的保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，包括主控模块、开入采集模块、交流采样模块、继电器外控模块、继电器输出模块、无线通信模块、串行通信模块、以太网模块、显示模块、电源模块；其特征在于：该水泵控制器通过开入采集模块、交流采样模块、串行通信模块采集站内水位信息和水泵运行信息，根据设置的控制方式对水泵进行自动控制或手动控制，通过串行通信模块、以太网模块或无线通信模块连接到智能网关，向智能网关传输采集信息和运行信息，也可以接收来自智能网关的控制信息，实现对当地设备的监控。/n

【技术特征摘要】
1.一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，包括主控模块、开入采集模块、交流采样模块、继电器外控模块、继电器输出模块、无线通信模块、串行通信模块、以太网模块、显示模块、电源模块；其特征在于：该水泵控制器通过开入采集模块、交流采样模块、串行通信模块采集站内水位信息和水泵运行信息，根据设置的控制方式对水泵进行自动控制或手动控制，通过串行通信模块、以太网模块或无线通信模块连接到智能网关，向智能网关传输采集信息和运行信息，也可以接收来自智能网关的控制信息，实现对当地设备的监控。


2.根据权利要求1所述的一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，其特征在于：该水泵控制器采集站内水位信息、水泵运行信息后，通过数据计算和分析，按照设定的水泵运行控制策略和水泵保护控制策略进行决策，对现场设备进行及时控制，保证设备安全可靠运行。


3.根据权利要求2所述的一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，其特征在于：采集水位信息的接口有上、中、下三个浮球开入接口、水位传感器串行接口，采集水泵运行信息的接口有三相运行电压、电流交流采集接口，控制水泵的接口有继电器外控接口和输出接口，远程通信接口有RS485接口、以太网接口或无线通信接口。


4.根据权利要求2所述的一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，其特征在于：水泵运行控制策略包括水泵控制策略和水泵启动策略,水泵控制策略包括单台运行、两台同时运行、两台交替运行，水泵启动策略包括浮球单独控制、水位传感器单独控制、浮球和水位传感器共同控制，并且可以在本地或通过通信接口远程更改运行策略。


5.根据权利要求2所述的一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，其特征在于：水泵保护控制策略包括过电压保护、低电压保护、过电流保护、漏电保护、过热保护、堵转保护，任一种保护启动和跳闸后产生报警事件、记录故障波形并通过通信接口上报,可以在本地或通过通信接口远程更改保护参数。


6.根据权利要求2所述的一种变配电站智能水泵控制器的设计方法，其特征在于：水泵控制器具备本地手动控制、本地自动控制、远程手动控制、远程自动控制四种控制方式，这四种控制方式可...

【专利技术属性】
技术研发人员：费章君，万尚军，操星，管相东，符建辉，邓海波，谢李丹，
申请(专利权)人：南京深大工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32