1.本发明属于水泵控制技术领域，具体涉及一种水泵控制系统和水泵控制方法。
背景技术：
2.目前的水泵控制系统分为两种，一种是基于继电器的控制系统，另一种是基于plc的控制系统。以上两种水泵控制系统本身不具备自动巡检功能，在人工干预的情况下，通过远程管理平台定时向水泵控制系统发送启泵指令，可以间接进行巡检，但受制于水泵控制系统的设备配置问题，其故障判断功能受限，并不能够有效地对水泵进行监测预警。
技术实现要素：
3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种水泵控制系统，本发明实施例的水泵控制系统通过设置数据采集模块、数据分析模块、通信模块和远程管理平台，一方面能够对水泵的运行状况进行充分和有效地的监测，另一方面，能够将水泵的运行状况及时反馈至远程管理平台，以便于工作人员能够及时作出反应。
5.本发明实施例的水泵控制系统，包括：
6.数据采集模块，所述数据采集模块与水泵相连，所述数据采集模块用于采集水泵的运行数据；
7.数据分析模块，所述数据分析模块与所述数据采集模块相连，所述数据分析模块用于分析所述数据采集模块所采集的水泵的运行数据并得出巡检结果；
8.通信模块和远程管理平台，所述通信模块与所述数据分析模块相连，所述通信模块与所述远程管理平台相连；
9.所述通信模块用于将所述数据分析模块所得出的巡检结果传输至远程管理平台。
10.在一些实施例中，本发明实施例的水泵控制系统还包括现场控制终端，所述现场控制终端与所述通信模块连。
11.在一些实施例中，所述数据采集模块包括三相电流电压传感器和震动传感器；
12.所述三相电流电压传感器与所述水泵相连，以采集所述水泵的三相电压数据和三相电流数据；
13.所述震动传感器与所述水泵相连，以采集所述水泵的震动数据。
14.在一些实施例中，所述数据采集模块还包括轴温传感器，所述轴温传感器设于所述水泵的泵轴上，以采集所述水泵的泵轴温度。
15.本发明实施例还提供了一种水泵控制方法，适用于上述实施例所述的水泵控制系统，所述水泵控制方法包括如下步骤：
16.步骤s100：所述水泵控制系统上电复位；
17.步骤s200：开始计时；
18.步骤s300：所述数据分析模块执行巡检指令，并判定所述数据分析模块是否接收
到工作指令；当所述数据分析模块收到工作指令时，执行步骤s400，当所述数据分析模块未收到工作指令时，执行步骤s500；
19.步骤s400：所述数据分析模块停止巡检并屏蔽巡检信号，所述数据分析模块控制水泵执行工作指令；
20.并判定工作指令是否结束，当工作指令未结束时，执行步骤s410；当工作指令结束时，执行步骤s420；
21.步骤s410：所述数据分析模块继续控制水泵执行工作指令，重复步骤s300；
22.步骤s420：所述数据分析模块关闭水泵并解除屏蔽巡检信号，重复步骤s200；
23.步骤s500：所述数据分析模块继续执行巡检指令，并根据所述数据采集模块所采集的水泵的运行数据判定所述水泵是否存在巡检故障；当所述水泵存在巡检故障，执行步骤s510，当所述水泵不存在巡检故障，执行步骤s520；
24.步骤s510：所述数据分析模块结束巡检指令，通过通信模块向所述远程控制平台报告故障，并屏蔽再次巡检指令；
25.步骤s520：继续巡检，并判定巡检时间是否结束，当巡检时间结束时，执行步骤s600；当巡检时间未结束时，重复步骤s500；
26.步骤s600，所述数据分析模块结束本次巡检，重复步骤s200。
27.在一些实施例中，在所述步骤s500中，根据所述数据采集模块所采集的水泵数据判定所述水泵是否存在故障，包括如下步骤：
28.根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据和三相电压数据、所述震动传感器所采集的震动数据判定所述水泵是否处于断相状态；
29.根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据与所述水泵的额定电流之间的关系判定所述水泵所处的运行状态，所述运行状态包括过载、堵转、短路和接地；
30.根据所述轴温传感器所采集的泵轴温度判定所述水泵的泵轴温度是否过热；
31.根据所述震动传感器所述采集的震动数据判定所述水泵的磨损程度。
32.在一些实施例中，根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据和三相电压数据、所述震动传感器所采集的震动数据判定所述水泵是否处于断相状态，包括如下步骤：
33.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流中的任意一相的电流值为0，和/或三相电流电压传感器所采集的三相电压数据中三相电压中的任意一相的电压值为0，且所述震动传感器所采集的震动数据与所述水泵的额定震动数据相同，判定所述水泵处于断相状态。
34.在一些实施例中，根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据与所述水泵的额定电流之间的关系判定所述水泵所处的运行状态，包括如下步骤：
35.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均大于1.25i，且三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均小于3i，判定所述水泵过载；
36.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均大于3i，且三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均小于7i，判定所述水泵堵转；
37.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均大于7i，判
定所述水泵短路；
38.其中i为所述水泵的额定电流；
39.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中的其中两相电流的电流值相等，且另一相电流的电流值大于其中两相的电流值，判定水泵接地。
40.在一些实施例中，根据所述轴温传感器所采集的所述水泵的泵轴温度判定所述水泵的泵轴温度是否过热，包括如下步骤：
41.当所述轴温传感器所采集的泵轴温度判定所述水泵的泵轴温度大于预设温度时，判定所述水泵的泵轴轴温过热。
42.在一些实施例中，根据所述震动传感器所述采集的震动数据判定所述水泵的磨损程度以确定所述水泵是否存在故障，包括如下步骤：
43.当所述震动传感器所采集震动数据未在所述水泵的震动范围内，判定所述水泵存在故障。
附图说明
44.图1是本发明实施例水泵控制系统的结构框图；
45.图2是本发明实施例水泵控制方法的流程控制图。
46.附图标号：
47.1、数据采集模块；
48.101、三相电流电压传感器；
49.102、震动传感器；
50.103、轴温传感器；
51.2、数据分析模块；
52.3、通信模块；
53.4、远程管理平台；
54.5、现场控制终端。
具体实施方式
55.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
56.下面结合附图1描述本发明实施例的水泵控制系统。
57.如图1所示，本发明实施例的水泵控制系统包括数据采集模块1、数据分析模块2、通信模块3和远程管理平台4。
58.数据采集模块1与水泵相连，数据采集模块1用于采集水泵的运行数据；
59.数据分析模块2与数据采集模块1相连，数据分析模块2用于分析数据采集模块1所采集的水泵的运行数据并得出巡检结果；
60.通信模块3与数据分析模块2相连，通信模块3与远程管理平台4相连；
61.通信模块3用于将数据分析模块2所得出的巡检结果传输至远程管理平台4。
62.能够理解的是，数据采集模块1能够采集水泵的运行数据，通过将数据分析模块2与数据采集模块1相连，数据采集模块1能够将其所采集的水泵的运行数据传输至数据分析
模块2，由此，数据分析模块2能够对数据采集模块1所采集的水泵的运行数据进行分析，以得出巡检结果。通过在数据分析模块2和远程管理平台4之间设置通信模块3，由此，数据分析模块2能够通过通信模块3将其所分析得出巡检结果传输至远程管理平台4，由此，工作人员能够根据数据分析模块2所传输的巡检结果进行分析，当数据分析模块2分析得出水泵存在故障时，工作人员能够及时发现，并采取相应的措施。
63.由此，本发明实施例的水泵控制系统通过设置数据采集模块1、数据分析模块2、通信模块3和远程管理平台4，一方面能够对水泵的运行状况进行充分和有效地的监测，另一方面，能够将水泵的运行状况及时反馈至远程管理平台4，以便于工作人员能够及时作出反应。
64.下面结合附图1进一步描述本发明实施例的水泵控制系统。
65.本发明实施例的水泵控制系统包括数据采集模块1、数据分析模块2、通信模块3和远程管理平台4。
66.数据采集模块1与水泵相连，数据采集模块1用于采集水泵的运行数据；
67.数据分析模块2与数据采集模块1相连，数据分析模块2用于分析数据采集模块1所采集的水泵的运行数据并得出巡检结果；
68.通信模块3与数据分析模块2相连，通信模块3与远程管理平台4相连；
69.通信模块3用于将数据分析模块2所得出的巡检结果传输至远程管理平台4。
70.能够理解是，数据分析模块2为plc控制器，能够对数据采集模块1所采集的水泵的运行数据进行分析，得出巡检结果，并能够及时通过通信模块3将巡检结果传输至远程管理平台4，以便于工作人员能够及时作出反应。
71.由此，本发明实施例的水泵控制系统通过设置数据采集模块1、数据分析模块2、通信模块3和远程管理平台4，一方面能够对水泵的运行状况进行充分和有效地的监测，另一方面，能够将水泵的运行状况及时反馈至远程管理平台4，以便于工作人员能够及时作出反应。
72.在一些实施例中，本发明实施例的水泵控制系统的数据采集模块1还包括现场控制终端5，现场控制终端5与所述通信模块3相连。现场控制终端5包括触摸显示屏，能够用于显示水泵的运行数据，同时工作人员能够通过现场控制终端5向数据分析模块2发送控制指令，能够不依赖于远程管理平台4。
73.在一些实施例中，本发明实施例水泵控制系统的数据采集模块1包括三相电流电压传感器101和震动传感器102，三相电流电压传感器101与水泵相连，以采集水泵的三相电压数据和三相电流数据；震动传感器102与水泵相连，以采集水泵的震动数据。
74.本发明实施例水泵控制系统的数据采集模块1通过设置三相电流电压传感器和震动传感器102，能够有效地对水泵在运行过程中的电压和电流以及震动频率和震动幅度进行实时的监测，并能够将上述数据信息实时地传输至数据分析模块2，以便于数据分析模块2对上述数据信息进行分析。
75.在一些实施例中，本发明实施例水泵控制系统的数据采集模块1还包括轴温传感器103，轴温传感器103设于水泵的泵轴上，以采集水泵的泵轴温度；
76.本发明实施例水泵控制系统的数据采集模块1通过设置轴温传感器103，能够有效地对水泵在运行过程中的水泵的泵轴温度进行实时的监测，并能够将上述数据信息实时地
传输至数据分析模块2，以便于数据分析模块2对上述数据信息进行分析。
77.在一些实施例中，本发明实施例水泵控制系统的数据采集模块1还包括水位传感器(图中未示出)，水位传感器与数据分析模块2相连，以将其采集的水位信息传输至数据分析模块2，数据分析模块2判定水位数据是否超标，便于及时预定，进而便于工作人员作出反应。
78.本发明实施例还提供了一种水泵控制方法，适用于上述实施例所述的水泵控制系统，其中，如图2所示，水泵控制方法包括如下步骤：
79.步骤s100：所述水泵控制系统上电复位；
80.步骤s200：开始计时；
81.步骤s300：所述数据分析模块2执行巡检指令，并判定所述数据分析模块2是否接收到工作指令；当所述数据分析模块2收到工作指令时，执行步骤s400，当所述数据分析模块2未收到工作指令时，执行步骤s500；
82.步骤s400：所述数据分析模块2停止巡检并屏蔽巡检信号，所述数据分析模块2控制水泵执行工作指令；
83.并判定工作指令是否结束，当工作指令未结束时，执行步骤s410；当工作指令结束时，执行步骤s420；
84.步骤s410：所述数据分析模块2继续控制水泵执行工作指令，重复步骤s300；
85.步骤s420：所述数据分析模块2关闭水泵并解除屏蔽巡检信号，重复步骤s200；
86.步骤s500：所述数据分析模块2继续执行巡检指令，并根据所述数据采集模块1所采集的水泵的运行数据判定所述水泵是否存在巡检故障；当所述水泵存在巡检故障，执行步骤s510，当所述水泵不存在巡检故障，执行步骤s520；
87.步骤s510：所述数据分析模块2结束巡检指令，通过通信模块3向所述远程控制平台报告故障，并屏蔽再次巡检指令；
88.步骤s520：继续巡检，并判定巡检时间是否结束，当巡检时间结束时，执行步骤s600；当巡检时间未结束时，重复步骤s400；
89.步骤s600，所述数据分析模块2结束本次巡检，重复步骤s200。
90.能够理解的是，本发明实施例的水泵的控制方法中的数据分析模块2在执行巡检指令时，工作人员可通过现场控制终端5或远程控制平台能够对该巡检指令设置巡检时间。
91.能够理解的是，数据分析模块2在巡检过程中发现水泵存在故障，通过通信模块3向远程控制平台报告故障，能够使得工作人员及时处理故障，待故障处理完毕，工作人员可利用远程控制平台或现场控制终端5通过通信模块3向数据分析模块2发送上电复位的指令，以使数据分析模块2能够继续执行巡检指令。
92.因此，本发明实施例的控制方法通过利用上述实施例所述的控制系统对水泵进行巡检的，能够对水泵进行实时监测，当水泵出现故障时，能够及时上报故障，便于工作人员及时反应。
93.在一些实施例中，在步骤s400中，根据数据采集模块1所采集的水泵数据判定水泵是否存在故障，包括如下步骤：
94.根据电流电压传感器所采集的三相电流数据和三相电压数据、震动传感器102所采集的震动数据判定水泵是否处于断相状态；
95.根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据与水泵的额定电流之间的关系判定水泵所处的运行状态，运行状态包括过载、堵转、短路和接地；
96.根据轴温传感器103所采集的泵轴温度判定水泵的泵轴温度是否过热；
97.根据震动传感器102采集的震动数据判定水泵的磨损程度。
98.本发明实施例的水泵控制方法根据电流电压传感器所采集的三相电流数据和三相电压数据、震动传感器102所采集的震动数据判定水泵是否处于断相状态；根据电流电压传感器所采集的三相电流数据与水泵的额定电流之间的关系判定水泵所处的运行状态，运行状态包括过载、堵转、短路和接地；根据轴温传感器103所采集的泵轴温度判定水泵的泵轴温度是否过热；根据震动传感器102采集的震动数据判定水泵的磨损程度。并将上述分析结果传输至远程控制平台或现场控制终端5，以便于工作人员能够及时作出反应。
99.在一些实施例中，根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据和三相电压数据、震动传感器102所采集的震动数据判定水泵是否处于断相状态，包括如下步骤：
100.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流中的任一相的电流值为0，和/或三相电流电压传感器所采集的三相电压数据中三相电压中的任一相的电压值为0，且震动传感器102所采集的震动数据与水泵的额定震动数据相同，判定水泵处于断相状态。
101.当处于断相状态的水泵的任意一相的电流值和任意一相的电压值均为0，建议重点检查电压互感器安装点之前的线路；当处于断相状态的水泵仅有任意一相的电流值为0，建议重点检查电压互感器安装点之后的线路或电机内部是否断线。
102.在一些实施例中，根据三相电流电压传感器所采集的三相电流数据与水泵的额定电流之间的关系判定水泵所处的运行状态，包括如下步骤：
103.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均大于1.25i，且三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均小于3i，判定水泵过载；
104.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均大于3i，且三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均小于7i，判定水泵堵转；
105.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中三相电流的电流值均大于7i，判定水泵短路；
106.其中i为水泵的额定电流。
107.以上问题建议重点检查水泵本体是否锈蚀、叶轮是否卡住。
108.当三相电流电压传感器所采集的三相电流数据中的其中两相电流的电流值相等，且另一相电流的电流值大于其中两相的电流值，判定水泵接地。
109.建议重点检查水泵接线。
110.在一些实施例中，根据轴温传感器103所采集的水泵的泵轴温度判定水泵的泵轴温度是否过热，包括如下步骤：当轴温传感器103所采集的泵轴温度判定水泵的泵轴温度大于预设温度时，判定水泵的泵轴轴温过热。
111.建议重点检查水泵定子是否偏心、轴承是否缺乏润滑油。
112.在一些实施例中，根据震动传感器102采集的震动数据判定水泵的磨损程度以确
定水泵是否存在故障，包括如下步骤：当震动传感器102所采集震动数据未在水泵的震动范围内，判定水泵存在故障。
113.通过震动传感器102的振幅和频率可判断水泵是否轴承磨损，如震动传感器102检测到水泵有接近于正常转速频率的震动，且震动幅度超过预设值，则可判定为水泵轴承磨损，建议重点检查是否需要更换轴承。
114.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
115.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
116.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
117.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
118.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
119.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。