一种多筒体联动的智能一体化预制泵站

技术领域

本发明属于预制泵站技术领域，具体涉及一种多筒体联动的智能一体化预制泵站。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加速，城市供排水要求越来越高。泵站作为城市供排水体系中的重要组成，对于解决城市供排水问题发挥着关键作用而备受瞩目，泵站又分为传统泵站和预制泵站，传统泵站是由混凝土等在现场建造而成，建造周期通常为二到三个月，相较预制泵站，传统泵站耗费大量的时间、物力、财力，因此预制泵站的使用也越来越广泛；

目前，现有技术中，预制泵站的泵体动力相对单一，单位时间内输送流体的流量也较小，无法根据液位调节泵站的泵体动力，峰期造成泵体动力不足，无法实现快速输送流体，谷期则会造成泵体动力的浪费，同时，现有的预制泵站应急能力不足，在泵体出现故障，无法继续作业，且现有的预制泵站清淤能力不足，导致水体水质低下，存在安全隐患。为此我们设计出了一种多筒体联动的智能一体化预制泵站来解决上述的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多筒体联动的智能一体化预制泵站，它可以解决现有预制泵站泵体动力单一，无法进行相对应的泵体动力调节，且应急能力差，清淤净化能力不足的问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多筒体联动的智能一体化预制泵站，其特征在于:包括第一泵体模块、第二泵体模块、第三泵体模块、回转式格栅井、控制柜及安装底座；

安装底座的顶端端面上固定设置有第一泵体模块、第二泵体模块、第三泵体模块及回转式格栅井，第一泵体模块包括与安装底座固定连接的第一筒体，第一筒体内固定设置有第一混流泵，第一筒体内固定设置有第一高液位浮球开关与第一低液位浮球开关，第一筒体内的底端端面上固定设置有第一重力传感器，第一重力传感器之间固定设置有第一叶片；

第二泵体模块包括与安装底座固定连接的第二筒体，第二筒体内固定设置有第一混流泵，第二筒体内固定设置有第二高液位浮球开关与第二低液位浮球开关，第二筒体内的底端端面上固定设置有第二重力传感器，第二重力传感器之间固定设置有第二叶片；

第三泵体模块包括与安装底座固定连接的第三筒体，第三筒体内固定设置有第三混流泵，第三筒体内固定设置有第三高液位浮球开关与第三低液位浮球开关，第三筒体内的底端端面上固定设置有第三重力传感器，第三重力传感器之间固定设置有第三叶片；

回转式格栅井内固定设置有静压式液位计与温度传感器，回转式格栅井的一端固定设置有总进水口，回转式格栅井的另一端分别与第一泵体模块、第二泵体模块及第三泵体模块的一端连通，第一泵体模块、第二泵体模块及第三泵体模块的另一端固定设置有总出水口；

安装底座上固定设置有控制柜，控制柜内固定设置由于PLC终端及上位机。

优选地，静压式液位计内设定有暂定停泵液位、启一泵液位、启二泵液位、启三泵液位，高液位警报液位，低液位警报液位；

正常工作时的具体逻辑：当回转式格栅井内的液位到启一泵液位，静压式液位计将液位信息反馈给PLC终端，三秒后PLC终端控制启动第一混流泵运行，若回转式格栅井内的液位继续升高至启二泵液位，静压式液位计将液位信息反馈给PLC终端，三秒后PLC终端控制启动第二泵体模块运行，以此类推，若回转式格栅井内的液位下降至停泵液位三秒或到第一低液位浮球开关，静压式液位计或第一低液位浮球开关将液位信息反馈给PLC终端，三秒后PLC终端控制第一混流泵、第二混流泵及第三混流泵停止运行；

第一混流泵停止运行后再次达到启动液位，静压式液位计则启动第二混流泵或者启动第三混流泵，若第二混流泵，第三混流泵上次均未启动，启动第二混流泵；若第二混流泵上次运行时启动，启动第三混流泵；

若停止运行后第一混流泵、第二混流泵及第三混流泵停止时间都未达到三十分钟，回转式格栅井内的液位达到启动液位后第一混流泵、第二混流泵及第三混流泵不启动，直至三十分钟后或回转式格栅井内的液位达到启三泵液位、高液位报警或第一高液位浮球开关后，静压式液位计或第一高液位浮球开关将液位信息反馈给PLC终端，PLC终端控制启动第一混流泵运行并判断一分钟内液位的升降情况，若液位继续上升并且大于等于启二泵液位，静压式液位计将液位信息反馈给PLC终端，PLC终端控制启动第二混流泵运行，若液位继续上升并且达到启三泵液位或者第一高液位浮球开关和第二高液位浮球开关，静压式液位计或第一高液位浮球开关及第二高液位浮球开关将液位信息反馈给PLC终端，PLC终端控制启动控制启动第三混流泵运行；

回转式格栅井内的液位到停泵液位后，依次间隔五秒停止所运行的第一混流泵、第二混流泵及第三混流泵。

优选地，故障时的具体逻辑：当第一混流泵、第二混流泵或第三混流泵出现故障后，上位机显示对应的第一泵体模块、第二泵体模块及第三泵体模块检修中，并且通过PLC终端自动切换为其余轮换启动，且损坏的第一泵体模块、第二泵体模块或第三泵体模块不再启动，维修好后可点击上位机上的按钮自动投入使用。

优选地，自检时的具体逻辑：当回转式格栅井内的液位在停泵液位以上，若第一泵体模块、第二泵体模块或第三泵体模块的停止时间超过停泵时间设置，自动通电五秒后停止，之后重新计时；

第一泵体模块、第二泵体模块及第三泵体模块在十一月至次年五月，停泵时间超过四十五天，强制通电五秒后停止，之后重新计时，第一泵体模块、第二泵体模块及第三泵体模块在六月至十月，停泵时间超过三天，强制通电五秒后停止，之后重新计时。

优选地，报警时的具体逻辑：第一低液位浮球开关、第二低液位浮球开关及第三低液位浮球开关已经反馈信息给PLC终端，而静压式液位计的数值为到达暂定停泵液位，或相反的显示都判断静压式液位计损坏，上位机报警并提示；

当静压式液位计的数值为启一泵液位，而第一高液位浮球开关、第一低液位浮球开关、第二高液位浮球开关、第二低液位浮球开关、第三高液位浮球开关或第三低液位浮球开关反馈信息给PLC终端，则判断损坏，上位机报警并提示；

远程反馈发生改变，停止第一泵体模块第二泵体模块及第三泵体模块输出，并停止控制柜的自动控制。

优选地，急停和复位时的具体逻辑：出现故障或点击控制柜面板上的急停按钮，停止所有设备；

点击控制柜面板上的复位按钮后，复位所有故障及控制程序，长按控制柜面板上的复位按钮五秒后，将设置数据调整为设备初始调试最佳数据。

优选地，清淤时的具体逻辑：当第一重力传感器、第二重力传感器或第三重力传感器触发时，第一重力传感器、第二重力传感器及第三重力传感器将信息反馈给PLC终端，PLC终端控制启动第一叶片、第二叶片或第三叶片启动清淤。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明多筒体联动的智能一体化预制泵站，通过第一泵体模块、第二泵体模块、第三泵体模块、回转式格栅井、控制柜及安装底座的设计，根据液位的高低来调度第一泵体模块、第二泵体模块、第三泵体模块的投入，实现多级联动，使泵体动力运用更合理，同时，多级联动能够在单级出现故障时进行作业，确保泵站的稳定性。

二、本发明多筒体联动的智能一体化预制泵站，通过控制柜的设计，通过静压式液位计可将液位的实时变化反馈给PLC终端，并通过PLC终端及时调节，调节迅速，方便管理，同时可通过控制柜实现急停与复位，确保泵站的正常运转，统一化管理。

三、本发明多筒体联动的智能一体化预制泵站，通过第一重力传感器、第一叶片、第二重力传感器、第二叶片、第三重力传感器及第三叶片的设计，可以通过第一重力传感器、第二重力传感器及第三重力传感器对内部的淤积物进行重量，并通过第一叶片、第二叶片及第三叶片及时进行清淤，确保了水体水质的质量，同时，也避免了过多的淤积物对第一混流泵、第二混流泵及第三混流泵的堵塞，提高泵站的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的第一方向的立体结构示意图；

图2为本发明的第二方向的立体结构示意图；

图3为本发明的整体的结构连接框图；

图4为本发明的水路部分的结构连接框图；

图5为本发明的电路部分的结构连接框图；

图6为本发明第一泵体模块的剖视图；

图中：1、第一泵体模块，1-1、第一筒体，1-2、第一混流泵，1-3、第一高液位浮球开关，1-4、第一低液位浮球开关，1-5、第一重力传感器，1-6、第一叶片，2、第二泵体模块，2-1、第二筒体，2-2、第二混流泵，2-3、第二高液位浮球开关，2-4、第二低液位浮球开关，2-5、第二重力传感器，2-6、第二叶片，3、第三泵体模块，3-1、第三筒体，3-2、第三混流泵，3-3、第三高液位浮球开关，3-4、第三低液位浮球开关，3-5、第三重力传感器，3-6、第三叶片，4、回转式格栅井，4-1、静压式液位计，4-2、温度传感器，5、控制柜，5-1、PLC终端，5-2、上位机，6、总进水口，7、总出水口，8、安装底座。

具体实施方式

请参阅图1-6所示的一种多筒体联动的智能一体化预制泵站，它是泵体动力多级，能够进行相对应的泵体动力调节，且应急能力强，清淤净化能力强的一种多筒体联动的智能一体化预制泵站。具体地，一种多筒体联动的智能一体化预制泵站，包括第一泵体模块1、第二泵体模块2、第三泵体模块3、回转式格栅井4、控制柜5及安装底座8。

安装底座8的顶端端面上固定设置有第一泵体模块1、第二泵体模块2、第三泵体模块3及回转式格栅井4，第一泵体模块1包括与安装底座8固定连接的第一筒体1-1，第一筒体1-1内固定设置有第一混流泵1-2，第一筒体1-1内固定设置有第一高液位浮球开关1-3与第一低液位浮球开关1-4，第一筒体1-1内的底端端面上固定设置有第一重力传感器1-5，第一重力传感器1-5之间固定设置有第一叶片1-6，第二泵体模块2包括与安装底座8固定连接的第二筒体2-1，第二筒体2-1内固定设置有第一混流泵1-2，第二筒体2-1内固定设置有第二高液位浮球开关2-3与第二低液位浮球开关2-4，第二筒体2-1内的底端端面上固定设置有第二重力传感器2-5，第二重力传感器2-5之间固定设置有第二叶片2-6，第三泵体模块3包括与安装底座8固定连接的第三筒体3-1，第三筒体3-1内固定设置有第三混流泵3-2，第三筒体3-1内固定设置有第三高液位浮球开关3-3与第三低液位浮球开关3-4，第三筒体3-1内的底端端面上固定设置有第三重力传感器3-5，第三重力传感器3-5之间固定设置有第三叶片3-6，回转式格栅井4内固定设置有静压式液位计4-1与温度传感器4-2，回转式格栅井4的一端固定设置有总进水口6，回转式格栅井4的另一端分别与第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3的一端连通，第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3的另一端固定设置有总出水口7，安装底座8上固定设置有控制柜5，控制柜5内固定设置由于PLC终端5-1及上位机5-2，根据液位的高低来调度第一泵体模块1、第二泵体模块2、第三泵体模块3的投入，实现多级联动，使泵体动力运用更合理，同时，多级联动能够在单级出现故障时进行作业，确保泵站的稳定性。

静压式液位计4-1内设定有暂定停泵液位、启一泵液位、启二泵液位、启三泵液位，高液位警报液位，低液位警报液位，正常工作时的具体逻辑：当回转式格栅井4内的液位到启一泵液位，静压式液位计4-1将液位信息反馈给PLC终端5-1，三秒后PLC终端5-1控制启动第一混流泵1-2运行，若回转式格栅井4内的液位继续升高至启二泵液位，静压式液位计4-1将液位信息反馈给PLC终端5-1，三秒后PLC终端5-1控制启动第二泵体模块2运行，以此类推，若回转式格栅井4内的液位下降至停泵液位三秒或到第一低液位浮球开关1-4，静压式液位计4-1或第一低液位浮球开关1-4将液位信息反馈给PLC终端5-1，三秒后PLC终端5-1控制第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2停止运行，第一混流泵1-2停止运行后再次达到启动液位，静压式液位计4-1则启动第二混流泵2-2或者启动第三混流泵3-2，若第二混流泵2-2，第三混流泵3-2上次均未启动，启动第二混流泵2-2；若第二混流泵2-2上次运行时启动，启动第三混流泵3-2，若停止运行后第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2停止时间都未达到三十分钟，回转式格栅井4内的液位达到启动液位后第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2不启动，直至三十分钟后或回转式格栅井4内的液位达到启三泵液位、高液位报警或第一高液位浮球开关1-3后，静压式液位计4-1或第一高液位浮球开关1-3将液位信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动第一混流泵1-2运行并判断一分钟内液位的升降情况，若液位继续上升并且大于等于启二泵液位，静压式液位计4-1将液位信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动第二混流泵2-2运行，若液位继续上升并且达到启三泵液位或者第一高液位浮球开关1-3和第二高液位浮球开关2-3，静压式液位计4-1或第一高液位浮球开关1-3及第二高液位浮球开关2-3将液位信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动控制启动第三混流泵3-2运行，回转式格栅井4内的液位到停泵液位后，依次间隔五秒停止所运行的第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2，通过静压式液位计4-1可将液位的实时变化反馈给PLC终端5-1，并通过PLC终端5-1及时调节，调节迅速，方便管理，同时可通过控制柜5实现急停与复位，确保泵站的正常运转，统一化管理。

故障时的具体逻辑：当第一混流泵1-2、第二混流泵2-2或第三混流泵3-2出现故障后，上位机5-2显示对应的第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3检修中，并且通过PLC终端5-1自动切换为其余轮换启动，且损坏的第一泵体模块1、第二泵体模块2或第三泵体模块3不再启动，维修好后可点击上位机5-2上的按钮自动投入使用。

自检时的具体逻辑：当回转式格栅井4内的液位在停泵液位以上，若第一泵体模块1、第二泵体模块2或第三泵体模块3的停止时间超过停泵时间设置，自动通电五秒后停止，之后重新计时，第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3在十一月至次年五月，停泵时间超过四十五天，强制通电五秒后停止，之后重新计时，第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3在六月至十月，停泵时间超过三天，强制通电五秒后停止，之后重新计时。

报警时的具体逻辑：第一低液位浮球开关1-4、第二低液位浮球开关2-4及第三低液位浮球开关3-4已经反馈信息给PLC终端5-1，而静压式液位计4-1的数值为到达暂定停泵液位，或相反的显示都判断静压式液位计4-1损坏，上位机5-2报警并提示，当静压式液位计4-1的数值为启一泵液位，而第一高液位浮球开关1-3、第一低液位浮球开关1-4、第二高液位浮球开关2-3、第二低液位浮球开关2-4、第三高液位浮球开关3-3或第三低液位浮球开关3-4反馈信息给PLC终端5-1，则判断损坏，上位机5-2报警并提示，远程反馈发生改变，停止第一泵体模块1第二泵体模块2及第三泵体模块3输出，并停止控制柜5的自动控制。

急停和复位时的具体逻辑：出现故障或点击控制柜5面板上的急停按钮，停止所有设备，点击控制柜5面板上的复位按钮后，复位所有故障及控制程序，长按控制柜5面板上的复位按钮五秒后，将设置数据调整为设备初始调试最佳数据。

清淤时的具体逻辑：当第一重力传感器1-5、第二重力传感器2-5或第三重力传感器3-5触发时，第一重力传感器1-5、第二重力传感器2-5及第三重力传感器3-5将信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动第一叶片1-6、第二叶片2-6或第三叶片3-6启动清淤，本发明多筒体联动的智能一体化预制泵站，通过第一重力传感器1-5、第一叶片1-6、第二重力传感器2-5、第二叶片2-6、第三重力传感器3-5及第三叶片3-6的设计，可以通过第一重力传感器1-5、第二重力传感器2-5及第三重力传感器3-5对内部的淤积物进行重量，并通过第一叶片1-6、第二叶片2-6及第三叶片3-6及时进行清淤，确保了水体水质的质量，同时，也避免了过多的淤积物对第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2的堵塞，提高泵站的使用寿命。

使用该泵站时，该泵站正常工作时，回转式格栅井4内的液位到启一泵液位，静压式液位计4-1将液位信息反馈给PLC终端5-1，三秒后PLC终端5-1控制启动第一混流泵1-2运行，若回转式格栅井4内的液位继续升高至启二泵液位，静压式液位计4-1将液位信息反馈给PLC终端5-1，三秒后PLC终端5-1控制启动第二泵体模块2运行，以此类推，若回转式格栅井4内的液位下降至停泵液位三秒或到第一低液位浮球开关1-4，静压式液位计4-1或第一低液位浮球开关1-4将液位信息反馈给PLC终端5-1，三秒后PLC终端5-1控制第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2停止运行，第一混流泵1-2停止运行后再次达到启动液位，静压式液位计4-1则启动第二混流泵2-2或者启动第三混流泵3-2，若第二混流泵2-2，第三混流泵3-2上次均未启动，启动第二混流泵2-2；若第二混流泵2-2上次运行时启动，启动第三混流泵3-2，若停止运行后第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2停止时间都未达到三十分钟，回转式格栅井4内的液位达到启动液位后第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2不启动，直至三十分钟后或回转式格栅井4内的液位达到启三泵液位、高液位报警或第一高液位浮球开关1-3后，静压式液位计4-1或第一高液位浮球开关1-3将液位信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动第一混流泵1-2运行并判断一分钟内液位的升降情况，若液位继续上升并且大于等于启二泵液位，静压式液位计4-1将液位信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动第二混流泵2-2运行，若液位继续上升并且达到启三泵液位或者第一高液位浮球开关1-3和第二高液位浮球开关2-3，静压式液位计4-1或第一高液位浮球开关1-3及第二高液位浮球开关2-3将液位信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动控制启动第三混流泵3-2运行，回转式格栅井4内的液位到停泵液位后，依次间隔五秒停止所运行的第一混流泵1-2、第二混流泵2-2及第三混流泵3-2；

当泵站出现故障时，上位机5-2显示对应的第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3检修中，并且通过PLC终端5-1自动切换为其余轮换启动，且损坏的第一泵体模块1、第二泵体模块2或第三泵体模块3不再启动，维修好后可点击上位机5-2上的按钮自动投入使用；

当泵站需要自检时，回转式格栅井4内的液位在停泵液位以上，若第一泵体模块1、第二泵体模块2或第三泵体模块3的停止时间超过停泵时间设置，自动通电五秒后停止，之后重新计时，第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3在十一月至次年五月，停泵时间超过四十五天，强制通电五秒后停止，之后重新计时，第一泵体模块1、第二泵体模块2及第三泵体模块3在六月至十月，停泵时间超过三天，强制通电五秒后停止，之后重新计时；

当第一低液位浮球开关1-4、第二低液位浮球开关2-4及第三低液位浮球开关3-4反馈信息给PLC终端5-1时，而静压式液位计4-1的数值为到达暂定停泵液位，或相反的显示都判断静压式液位计4-1损坏，上位机5-2报警并提示，当静压式液位计4-1的数值为启一泵液位，而第一高液位浮球开关1-3、第一低液位浮球开关1-4、第二高液位浮球开关2-3、第二低液位浮球开关2-4、第三高液位浮球开关3-3或第三低液位浮球开关3-4反馈信息给PLC终端5-1，则判断损坏，上位机5-2报警并提示；

当远程反馈发生改变时，停止第一泵体模块1第二泵体模块2及第三泵体模块3输出，并停止控制柜5的自动控制；

当泵站出现故障或点击控制柜5面板上的急停按钮，停止所有设备，点击控制柜5面板上的复位按钮后，复位所有故障及控制程序，长按控制柜5面板上的复位按钮五秒后，将设置数据调整为设备初始调试最佳数据；

当第一重力传感器1-5、第二重力传感器2-5或第三重力传感器3-5触发时，第一重力传感器1-5、第二重力传感器2-5及第三重力传感器3-5将信息反馈给PLC终端5-1，PLC终端5-1控制启动第一叶片1-6、第二叶片2-6或第三叶片3-6启动清淤。