本实用新型专利技术之目的就是提供一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置，包括壳体和壳体内的中央处理器CPU，以及装在壳体内的存储器、GPRS通讯器（模块）和电源，存储器、GPRS通讯器（模块）、电源分别与中央处理器CPU相连，中央处理器CPU与壳体上的电源按钮开关、电源指示灯、状态指示灯相连，中央处理器CPU分别与置于壳体外的流量传感器、转速传感器、扭矩传感器、水压传感器相连，构成水泵状态在线检测结构；本实用新型专利技术结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，有效用于水泵的在线状态检测，保证水泵的正确使用、维护和水泵性能的改善，使其保持良好的工况高效运行并延长使用寿命，有良好的经济社会效益。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电器，特别是一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置。
技术介绍
随着科学技术的迅猛发展，现代工业生产的机械设备正朝着大型化、复杂化、高速化、自动化及大功率方向发展。设备的生产效率越来越高，机械结构也日趋复杂，设备中不同部分之间的相互联系、耦合也更加紧密，一个部件出现故障，将引起整个生产流程中断。现代化的生产设备虽然大幅度地增加了设备的维修费用，但设备故障单位时间造成的损失也成倍地增加。农村供水与人民生活密切相关，农村安全饮水项目，是解决广大农村地区饮水问题的民生工程。随着农村供水系统的发展，水泵是供水站重要的设备之一，水泵机组的地位更加重要，它的可靠程度直接影响供水系统的安全运行。对这类泵站的管理也提出了更高的要求，特别是其安全可靠性己越来越成为衡量供水站质量的重要指标。在供水过程中，水泵性能测试是十分必要的，也就是说，对水泵的转速、流量、转矩、扬程、进口压力和出口压力等物理量进行检测。让被检测的水泵在不同工况下运行，测出流量、扬程和轴功率等物理量，按公式进行数据运算和处理，得出水泵的效率等相关性能参数，完成相应的检测任务。传统的对水泵的性能测试是通过多个测量人员共同工作完成的，测量周期较长且效率低下，而且人工读数数据采集和原始试验数据处理也会带来计算误差、随机误差和粗大误差等，从而会使水泵性能参数测试的精度降低。判断水泵故障的基本方法是通过观察水泵工作时真空表和压力表的读数变化来了解水泵是否发生故障，但其明显的缺点是实时性较差且不能快速准确的发现故障并发出报警信息。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置，可有效解决保证水泵的正确使用、维护和水泵性能的改善，使其保持良好的工况高效运行并延长使用寿命的问题。本技术解决的技术方案是，包括壳体和壳体内的中央处理器CPU，以及装在壳体内的存储器、GPRS通讯器（模块）和电源，存储器、GPRS通讯器（模块）、电源分别与中央处理器CPU相连，中央处理器CPU与壳体上的电源按钮开关、电源指示灯、状态指示灯相连，中央处理器CPU分别与置于壳体外的流量传感器、转速传感器、扭矩传感器、水压传感器相连，构成水泵状态在线检测结构。本技术结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，有效用于水泵的在线状态检测，保证水泵的正确使用、维护和水泵性能的改善，使其保持良好的工况高效运行并延长使用寿命，有良好的经济社会效益。附图说明图1为本技术的外部结构立体图；图2为本技术的电路连接框式图；图3为本技术的使用状态图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细说明：由图1、图2给出，本技术包括壳体11和壳体11内的中央处理器CPU，以及装在壳体11内的存储器、GPRS通讯器（模块）和电源，存储器、GPRS通讯器（模块）、电源分别与中央处理器CPU相连，中央处理器CPU与壳体11上的电源按钮开关12、电源指示灯13、状态指示灯14相连，中央处理器CPU分别与置于壳体11外的流量传感器、转速传感器、扭矩传感器、水压传感器相连，构成水泵状态在线检测结构。为了保证使用效果和使用方便，所述的水压传感器包括第一水压传感器4和第二水压传感器8。所述的流量传感器、转速传感器、扭矩传感器经数据传输线和RS232通信接口与客体11内的中央处理器CPU相连。所述的GPRS通讯器为DTU数据传输模块。所述的中央处理器CPU为低功率ARM嵌入式系列处理器，型号为STM32F103VB。所述的存储器为32MB存储器，型号为W25Q32。所述的转速传感器为调制光结构的单头反射式光电转速传感器。本技术使用时，如图3所示，将转速传感器2装在电动机1上，扭矩传感器10装在电动机1与水泵3的连接轴上，第一水压传感器4装在水泵3的出水管道5上，第二水压传感器8装在水泵3的进水管道9上，流量传感器6装在出水管道5上，出水管道5的出水端装有调节阀门7。由上述结构可以看出，本技术主要由3个部分组成，数据采集、主控模块、控制输出以及数据通信模块。(1)数据采集以水泵作为检测和处理对象，为了测量水泵的流量、扬程、功率、效率和转速等状态参数，需要采集相关的数据，数据采集的硬件系统分为两部分一部分为传感器测量系统，此系统用来采集水泵性能的信号参数，并将其转化成标准电压信号；另一部分为检测与处理系统，将获得的信号进行数模转换，并输入到微处理器中，以进一步处理和分析。主要采集的数据：流量、转速、扭矩、水压，其中水压包括水泵的吸水管水压和压水管水压共2路水压信号,输出电压为0-5VDC的标准电压，以便微处理器进行数据处理。流量的检测：根据对水泵试验设备的精度要求，对流量的检测采用是标准的超声波流量计；转速的检测：光电测速表；扭矩的监测：扭矩传感器；水压的监测：采用压力传感器。(2)主控模块主控模块采用中央处理器CPU实现水泵性能信号的数据存储、数据处理以及与外设的通信。为了适应野外工作环境，系统的功耗应该尽量减小到最低，选用了业界低功耗ARM嵌入式系列处理器，型号为STM32F103VB。数据存储：存储的数据主要为：对采集到水泵的流量、转速、扭矩、水压等数据；终端的传感器标定参数、工作参数进行数据；水泵的设备状态数据。存储容量设计为32MB,型号为W25Q32。存储单元：采用32MB存储器，主要存储的内容为终端工作配置参数、多参数水质数据、设备状态数据等，型号为W25Q32。数据处理：利用微处理器的数据处理功能，将通过转换得到的传感器数据，按照一定的参数公式以及误差处理分析，转换为水泵的流量、扬程、功率、效率和转速等状态参数。(3)数据通信该模块是负责在数据采集处理时与主机的通信，主要用于传感器的标定、指令与数据的传输。数据传输与主控模块之间采用标准的RS232通信方式，兼容有线和无线两种工作模式。数据传输模块连接的是GPRS模块，例如DTU，则实现远程的无线数据通信；数据传输模块连接的是主机，在可以选择有线的RS232通信方式。(4)指示灯包括电源指示灯和状态指示灯电源指示灯采用红色显示方式，点亮表示电源打开，否则表示电源故障；状态指示灯用于指示GPRS状态，采用绿色显示方式，主要定义为：开机状态：指示灯灭；找网状态：指示灯以3Hz频率闪烁；Idle状态：指示灯以1Hz频率闪烁；Traffic状态（通话、上网等）：指示灯以5Hz频率闪烁。本技术的使用情况是，水泵性能指在额定转速运行时，流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率的关系特性。根据图3示的方式安装相关的传感器，将水泵与吸水管、压力管连接起来，具体描述如下：(1)在水泵的进水口安装压力传感器，获取吸水管中的水压；(2)在水泵的出水口安装压力传感器，获取出水管中的水压；(3)在水泵的驱动电机上，安装转速传感器，获取电机的转速；(4)在水泵的出水管中安装流量传感器，获取出水的流量。性能参数的计算过程：(1)流量的测量和计算流量是水泵最重要的工作参数，运行时，如果水泵流量发生改变，其他参数也会随之改变，一般来说，泵的尺寸越大，转速越高，流量也就越大。一般水泵的流量都有一定的变化范围，在其额定流量下运转时，能量会被充分利用，效率也就最高，当水泵流量大于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置，其特征是：包括壳体（11）和壳体（11）内的中央处理器CPU，以及装在壳体（11）内的存储器、GPRS通讯器和电源，存储器、GPRS通讯器、电源分别与中央处理器CPU相连，中央处理器CPU与壳体（11）上的电源按钮开关（12）、电源指示灯（13）、状态指示灯（14）相连，中央处理器CPU分别与置于壳体（11）外的流量传感器、转速传感器、扭矩传感器、水压传感器相连，构成水泵状态在线检测结构。
【技术特征摘要】
1.一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置，其特征是：包括壳体（11）和壳体（11）内的中央处理器CPU，以及装在壳体（11）内的存储器、GPRS通讯器和电源，存储器、GPRS通讯器、电源分别与中央处理器CPU相连，中央处理器CPU与壳体（11）上的电源按钮开关（12）、电源指示灯（13）、状态指示灯（14）相连，中央处理器CPU分别与置于壳体（11）外的流量传感器、转速传感器、扭矩传感器、水压传感器相连，构成水泵状态在线检测结构。2.根据权利要求1所述的一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置，其特征是：所述的水压传感器包括第一水压传感器（4）和第二水压传感器（8）。3.根据权利要求1所述的一种农饮水工程中的水泵状态在线检测装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢印举，赵刚，朱艾钦，王浩，段明义，张建平，
申请(专利权)人：北京天筑中博科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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