一种变电站用智能排水装置的制作方法

1.本实用新型涉及防汛排水技术领域，具体涉及一种变电站用智能排水装置。


背景技术：

2.变电站防汛排水装置，通常包括排水泵、电缆沟布点水位监测装置和智能控制系统，水位监测装置通常依靠浮球开关，当水位过高、达到警戒上水位时，控制单元启动水泵排水。当水位下降到警戒下水位以下时，控制单元关停水泵。
3.现有的变电站防汛排水设备，主要依靠浮球开关进行检测水位，当水位到达警戒水位，控制系统启动水泵，水位下降到解除警戒水位时，控制系统关闭排水泵，由于长时间的户外浸水工作，很难保证浮球开关的准确性和灵敏性，并且控制系统无法远程报警提示。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种变电站用智能排水装置，以解决上述背景技术中提出现有的变电站防汛排水设备，主要依靠浮球开关进行检测水位，当水位到达警戒水位，控制系统启动水泵，水位下降到解除警戒水位时，控制系统关闭排水泵，由于长时间的户外浸水工作，很难保证浮球开关的准确性和灵敏性，并且控制系统无法远程报警提示的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种变电站用智能排水装置，包括控制箱和防雨罩，所述防雨罩连接在控制箱的顶端位置上，所述控制箱的前端设置有检修门，所述检修门的上端设置有观察窗，所述控制箱的内侧上端设置有控制单元，所述控制单元的底端位于控制箱上设置有隔断板，所述隔断板的底端四周设置有支撑杆，所述支撑杆的外侧一周设置有液位浮球，所述隔断板和支撑杆的连接处设置有浮球开关，所述浮球开关的内侧位于隔断板上设置有液位检测装置，所述液位检测装置的下端位于控制箱上设置有排水泵，所述控制箱的后端四周设置有安装固定板。
6.其中，所述液位检测装置包括连接板、固定框架、液位传感器和固定螺栓，所述固定框架的内侧设置有液位传感器，所述固定框架的两端外侧设置有连接板，所述连接板的上端设置有固定螺栓，所述固定框架通过连接板连接在隔断板上。
7.其中，所述隔断板和液位检测装置通过螺栓固连，且所述液位检测装置通过线束与控制单元的电路接通。
8.其中，所述控制单元的内部还设置有排水泵的输出控制模块。
9.其中，所述控制单元的内部还设置有远程报警系统。
10.其中，所述控制单元的内部还包括单片机，以及与其连接的浮球检测模块和液位检测模块。
11.综上所述，由于采用了上述技术，本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型中，通过在装置中加设液位传感器为了防止浮球开关锈死或堵塞，进行了两次启停条件判定，安装液位检测装置时，首先，转动连接板上端两侧的固定螺栓，使得可以将固定框架固定安装在隔断板上，进一步的使用线束将液位传感器与控制单元的
电路接通，当使用时，液位传感器输出的4-20ma电流信号经过电阻r2变换成0.6v到3v的电压信号，经过c2滤波、d1限幅、运放u2信号放大、(r3、c1)滤波、u1限幅最后到达单片机ad通道，单片机对水位传感器和浮球开关分别进行判断，以此判断排水泵的启动和停止条件，而加入液位传感器是为了防止浮球开关锈死或堵塞，进行了两次启停条件判定。
13.2、本实用新型中，通过在控制单元加设排水泵输出控制模块，可防止排水泵堵塞、生锈的状况，单片机控制三极管q1和q2的导通，从而控制继电器k1和k2的导通，从而控制交流接触器的关断与闭合，进而控制了主排水泵和辅助排水泵的运转与停止，从而确保了排水泵不会因长时间浸水而堵塞和生锈，期间main_pump为高电平时，三极管q1导通，继电器k1得电，触点吸合，从而控制主排水泵的交流接触器工作，主排水泵得电，开始抽水工作，当main_pump为低电平时，三极管q1断开，继电器k1失电，触点断开，从而控制主排水泵的交流接触器停止工作，主排水泵失电，停止抽水工作，辅助水泵同理。
14.3、本实用新型中，通过在控制单元加设远程报警系统，从而实现设备的状态监控，该控制单元内部的远程报警系统通过p1端口连接nb_iot模组，由模组通过物联卡连接到云端，从而实现了设备的状态监控、远程控制等，物联网卡通过此引脚可以和单片机进行通讯，从而实现设备状态的上发、手机指令的处理等操作。
附图说明
15.图1为本实用新型一种变电站用智能排水装置的部分剖面结构示意图；
16.图2为本实用新型一种变电站用智能排水装置的a区域结构示意图；
17.图3为本实用新型一种变电站用智能排水装置的液位检测装置结构示意图；
18.图4为本实用新型一种变电站用智能排水装置的控制单元原理结构示意图；
19.图5为本实用新型一种变电站用智能排水装置的液位传感器电路图；
20.图6为本实用新型一种变电站用智能排水装置的水泵控制电路图；
21.图7为本实用新型一种变电站用智能排水装置的远程报警电路图。
22.图中：1、隔断板；2、控制单元；3、控制箱；4、安装固定板；5、防雨罩；6、观察窗；7、检修门；8、液位检测装置；81、连接板；82、固定框架；83、液位传感器；84、固定螺栓；9、浮球开关；10、支撑杆；11、液位浮球；12、排水泵。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
24.实施例一
25.参照图1、图2、图3、图4、和图5，一种变电站用智能排水装置，包括控制箱3和防雨罩5，防雨罩5连接在控制箱3的顶端位置上，控制箱3的前端设置有检修门7，检修门7的上端
设置有观察窗6，控制箱3的内侧上端设置有控制单元2，控制单元2的底端位于控制箱3上设置有隔断板1，隔断板1的底端四周设置有支撑杆10，支撑杆10的外侧一周设置有液位浮球11，隔断板1和支撑杆10的连接处设置有浮球开关9，浮球开关9的内侧位于隔断板1上设置有液位检测装置8，液位检测装置8的下端位于控制箱3上设置有排水泵12，控制箱3的后端四周设置有安装固定板4，使用该装置时，首先，通过螺栓贯穿控制箱3的后端四周设置有安装固定板4，将其固定连接在指定场所，进一步的将控制箱3与外部电源电性连接，当使用时，控制箱3底端进水时，从而使液位浮球11上升，并触发浮球开关9，而控制箱3内部的控制单元2接收到信号，从而通过单机片开启排水泵12，进行抽水，当液位下降到指定到浮球开关9指定位置时，关闭排水泵12，期间，当信号接错，如接到高压侧，会对光耦供电侧形成回路，从而致光耦反向端承受很大的高压，增加了光耦损坏的危险，增加了二极管之后，利用二极管的单向导通特性，高压进入不了后续回路，很好的保护了光耦，原有设计光耦侧无并接电阻，当外部信号有干扰时，可能会造成光耦的误导通，从而影响后续信号的判别，增加电阻后，相当于给外接信号提供一个可靠的上拉，这样平时无效信号时，保证了输入是一个确定的状态，抑制了外界干扰信号的引入，并且加入液位传感器83是为了防止浮球开关9锈死或堵塞，进行了两次启停条件判定，为了防止排水泵12长时间浸在水中，出现水泵堵塞、生锈的状况，系统可以设置在有水的状态下，每间隔一段时间，来启动排水泵12，让其运转一段时间，而在控制单元2中加设远程报警系统，由模组通过物联卡连接到云端，从而实现了设备的状态监控、远程控制等。物联网卡通过此引脚可以和单片机进行通讯，从而实现设备状态的上发、手机指令的处理等操作。
26.本实用新型中，隔断板1和液位检测装置8通过螺栓固连，且液位检测装置8通过线束与控制单元2的电路接通，液位检测装置8包括连接板81、固定框架82、液位传感器83和固定螺栓84，固定框架82的内侧设置有液位传感器83，固定框架82的两端外侧设置有连接板81，连接板81的上端设置有固定螺栓84，固定框架82通过连接板81连接在隔断板1上，安装液位检测装置8时，首先，转动连接板81上端两侧的固定螺栓84，使得可以将固定框架82固定安装在隔断板1上，进一步的使用线束将液位传感器83与控制单元2的电路接通，当使用时，液位传感器83输出的4-20ma电流信号经过电阻r2变换成0.6v到3v的电压信号，经过c2滤波、d1限幅、运放u2信号放大、(r3、c1)滤波、u1限幅最后到达单片机ad通道，单片机对水位传感器83和浮球开关9分别进行判断，以此判断排水泵12的启动和停止条件，而加入液位传感器83是为了防止浮球开关9锈死或堵塞，进行了两次启停条件判定。
27.工作原理：使用该装置时，首先，通过螺栓贯穿控制箱3的后端四周设置有安装固定板4，将其固定连接在指定场所，进一步的将控制箱3与外部电源电性连接，当使用时，控制箱3底端进水时，从而使液位浮球11上升，并触发浮球开关9，而控制箱3内部的控制单元2接收到信号，从而通过单机片开启排水泵12，进行抽水，当液位下降到指定到浮球开关9指定位置时，关闭排水泵12，期间，当信号接错，如接到高压侧，会对光耦供电侧形成回路，从而致光耦反向端承受很大的高压，增加了光耦损坏的危险，增加了二极管之后，利用二极管的单向导通特性，高压进入不了后续回路，很好的保护了光耦，原有设计光耦侧无并接电阻，当外部信号有干扰时，可能会造成光耦的误导通，从而影响后续信号的判别，增加电阻后，相当于给外接信号提供一个可靠的上拉，这样平时无效信号时，保证了输入是一个确定的状态，抑制了外界干扰信号的引入，并且加入液位传感器83是为了防止浮球开关9锈死或
堵塞，进行了两次启停条件判定，为了防止排水泵12长时间浸在水中，出现水泵堵塞、生锈的状况，系统可以设置在有水的状态下，每间隔一段时间，来启动排水泵12，让其运转一段时间，而在控制单元2中加设远程报警系统，由模组通过物联卡连接到云端，从而实现了设备的状态监控、远程控制等。物联网卡通过此引脚可以和单片机进行通讯，从而实现设备状态的上发、手机指令的处理等操作。
28.实施例二
29.参照图1、图4和图6，一种变电站用智能排水装置，本实施例相较于实施例一，控制单元2的内部还包括单片机，以及与其连接的浮球检测模块和液位检测模块，控制单元2的内部还设置有排水泵12的输出控制模块。
30.工作原理：使用时，单片机控制三极管q1和q2的导通，从而控制继电器k1和k2的导通，从而控制交流接触器的关断与闭合，进而控制了主排水泵12和辅助排水泵12的运转与停止，从而确保了排水泵12不会因长时间浸水而堵塞和生锈，期间，当main_pump为高电平时，三极管q1导通，继电器k1得电，触点吸合，从而控制主排水泵12的交流接触器工作，主排水泵12得电，开始抽水工作，当main_pump为低电平时，三极管q1断开，继电器k1失电，触点断开，从而控制主排水泵12的交流接触器停止工作，主排水泵12失电，停止抽水工作，辅助水泵同理。
31.实施例三
32.参照图1、图4和图7，一种变电站用智能排水装置，本实施例相较于实施例二，控制单元2的内部还设置有远程报警系统。
33.工作原理：该控制单元2内部的远程报警系统通过p1端口连接nb_iot模组，由模组通过物联卡连接到云端，从而实现了设备的状态监控、远程控制等，物联网卡通过此引脚可以和单片机进行通讯，从而实现设备状态的上发、手机指令的处理等操作。
34.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
35.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

技术特征：
1.一种变电站用智能排水装置，包括控制箱(3)和防雨罩(5)，其特征在于：所述防雨罩(5)连接在控制箱(3)的顶端位置上，所述控制箱(3)的前端设置有检修门(7)，所述检修门(7)的上端设置有观察窗(6)，所述控制箱(3)的内侧上端设置有控制单元(2)，所述控制单元(2)的底端位于控制箱(3)上设置有隔断板(1)，所述隔断板(1)的底端四周设置有支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的外侧一周设置有液位浮球(11)，所述隔断板(1)和支撑杆(10)的连接处设置有浮球开关(9)，所述浮球开关(9)的内侧位于隔断板(1)上设置有液位检测装置(8)，所述液位检测装置(8)的下端位于控制箱(3)上设置有排水泵(12)，所述控制箱(3)的后端四周设置有安装固定板(4)。2.根据权利要求1所述的一种变电站用智能排水装置，其特征在于：所述液位检测装置(8)包括连接板(81)、固定框架(82)、液位传感器(83)和固定螺栓(84)，所述固定框架(82)的内侧设置有液位传感器(83)，所述固定框架(82)的两端外侧设置有连接板(81)，所述连接板(81)的上端设置有固定螺栓(84)，所述固定框架(82)通过连接板(81)连接在隔断板(1)上。3.根据权利要求1所述的一种变电站用智能排水装置，其特征在于：所述隔断板(1)和液位检测装置(8)通过螺栓固连，且所述液位检测装置(8)通过线束与控制单元(2)的电路接通。4.根据权利要求1所述的一种变电站用智能排水装置，其特征在于：所述控制单元(2)的内部还设置有排水泵(12)的输出控制模块。5.根据权利要求1所述的一种变电站用智能排水装置，其特征在于：所述控制单元(2)的内部还设置有远程报警系统。6.根据权利要求1所述的一种变电站用智能排水装置，其特征在于：所述控制单元(2)的内部还包括单片机，以及与其连接的浮球检测模块和液位检测模块。

技术总结
本实用新型公开了一种变电站用智能排水装置，包括控制箱和防雨罩，所述防雨罩连接在控制箱的顶端位置上，本实用新型中，通过在装置中加设液位传感器为了防止浮球开关锈死或堵塞，进行了两次启停条件判定，转动连接板上端两侧的固定螺栓，使得可以将固定框架固定安装在隔断板上，使用线束将液位传感器与控制单元的电路接通，当使用时，液位传感器输出的4-20mA电流信号经过电阻R2变换成0.6V到3V的电压信号，经过C2滤波、D1限幅、运放U2信号放大、(R3、C1)滤波、U1限幅最后到达单片机AD通道，单片机对水位传感器和浮球开关分别进行判断，以此判断排水泵的启动和停止条件，而加入液位传感器是为了防止浮球开关锈死或堵塞，进行了两次启停条件判定。次启停条件判定。次启停条件判定。


技术研发人员：孙志建
受保护的技术使用者：镇江硕方电气科技有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/7/17