一种智能循环水泵启动柜论文和设计-冀中鹏

全文摘要

本实用新型提出了一种智能循环水泵启动柜，包括柜体和柜门，柜体与柜门相连接，柜体内设有控制箱，控制箱分别与主断路器和分断路器相连接，主断路器与分断路器相连接，所述柜体上部设有除尘盒，柜体一侧设有进线端子，进线端子分别与主断路器和外接电源相连接，柜体下部设有防潮垫；所述控制箱上设有感烟探测器和粉尘浓度传感器，控制箱一侧设有接触器和漏电流传感器，接触器分别与分断路器和漏电流传感器相连接，漏电流传感器与变频器相连接，变频器与循环水泵相连接。本实用新型整体设计紧凑，安全性高，操作方便，便于企业、工厂整体管理，监控循环水泵的动作时长和电压变化情况，运行稳定性强，具有很好的市场发展空间。

主设计要求

1.一种智能循环水泵启动柜，包括柜体（18）和柜门，柜体（18）与柜门相连接，柜体（18）内设有控制箱（25），控制箱（25）分别与主断路器（2）和分断路器（3）相连接，主断路器（2）与分断路器（3）相连接，其特征在于，所述柜体（18）上部设有除尘盒（15），柜体（18）一侧设有进线端子（19），进线端子（19）分别与主断路器（2）和外接电源（1）相连接，柜体下部设有防潮垫（20）；所述控制箱（25）上设有感烟探测器（14）和粉尘浓度传感器（13），控制箱（25）一侧设有接触器（4）和漏电流传感器（16），接触器（4）分别与分断路器（3）和漏电流传感器（16）相连接，漏电流传感器（16）与变频器（5）相连接，变频器（5）与循环水泵相连接；所述柜门上设有液晶显示屏（12），控制箱（25）分别与液晶显示屏（12）、粉尘浓度传感器（13）、感烟探测器（14）、除尘盒（15）、漏电流传感器（16）和上位机（17）相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述控制箱（25）包括电流变送器（6），电流变送器（6）分别与主断路器（2）和电源切换开关（8）相连接，电源切换开关（8）分别与备用电池（7）和MCU（9）相连接，MCU（9）分别与分断路器（3）、时钟模块（10）、无线通讯模块（11）、液晶显示屏（12）、粉尘浓度传感器（13）、感烟探测器（14）、除尘盒（15）和漏电流传感器（16）相连接，无线通讯模块（11）与上位机（17）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述除尘盒（15）与柜体（18）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述除尘盒（15）包括至少两组通风管道，两组通风管道均设有通风孔和连接孔，连接孔与柜体（18）相配合。

5.根据权利要求4所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述两组通风管道中一组通风管道内设有排风电机（22）、排风扇（21）和排风口，排风扇（21）设置在排风口处，排风电机（22）与排风扇（21）相连接，排风电机（22）与控制箱（25）中的MCU（9）相连接，另一组通风管道中设有进风电机（23）、过滤网（24）和进风口，进风电机（23）与控制箱（25）中的MCU（9）相连接，过滤网（24）设置在进风口处。

6.根据权利要求4所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述柜体（18）上部设有预留孔，预留孔通过螺丝与连接孔相连接。

7.根据权利要求2所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述电源切换开关（8）为LTSM6-63电源自动切换开关。

8.根据权利要求2所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述无线通讯模块（11）为GPRS通讯模块或4G通讯模块。

9.根据权利要求1或2所述的智能循环水泵启动柜，其特征在于，所述漏电流传感器（16）为ES050HV漏电流传感器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水泵启动的技术领域，尤其涉及一种智能循环水泵启动柜。

背景技术

近年来，随着空气污染程度加重，各级政府越来越注重污染治理，对于企业、工厂排污监管力度加大，企业为了减少污染程度，特别是对于污水排放处理，采用污染净化循环利用，一方面减少了污水对周围土壤的影响，另一方面减少了水资源的浪费。

在污水循环处理过程中水泵频繁启动排水，启动瞬间产生的电压对水泵造成一定的损害，影响水泵的使用寿命，并且传统的水泵启动柜功能简单，对于水泵的运行状态不能实时监测，不利于企业整体协调管理各区域水泵的运行状态，一旦出现漏电、电气火灾等情况，上位机不能及时发现，进而引发了重大安全事故，危及周围作业人员生命安全，给企业造成重大的经济损失。

实用新型内容

针对传统的水泵启动柜功能简单，不利于企业整体协调管理各区域水泵的运行状态的技术问题，本实用新型提出一种智能循环水泵启动柜。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种智能循环水泵启动柜，包括柜体和柜门，柜体与柜门相连接，柜体内设有控制箱，控制箱分别与主断路器和分断路器相连接，主断路器与分断路器相连接，所述柜体上部设有除尘盒，柜体一侧设有进线端子，进线端子分别与主断路器和外接电源相连接，柜体下部设有防潮垫；所述控制箱上设有感烟探测器和粉尘浓度传感器，控制箱一侧设有接触器和漏电流传感器，接触器分别与分断路器和漏电流传感器相连接，漏电流传感器与变频器相连接，变频器与循环水泵相连接；所述柜门上设有液晶显示屏，控制箱分别与液晶显示屏、粉尘浓度传感器、感烟探测器、除尘盒、漏电流传感器和上位机相连接。

进一步地，所述控制箱包括电流变送器，电流变送器分别与主断路器和电源切换开关相连接，电源切换开关分别与备用电池和MCU相连接，MCU分别与分断路器、时钟模块、无线通讯模块、液晶显示屏、粉尘浓度传感器、感烟探测器、除尘盒和漏电流传感器相连接，无线通讯模块与上位机相连接。

进一步地，所述除尘盒与柜体可拆卸连接。

进一步地，所述除尘盒包括至少两组通风管道，两组通风管道内均设有通风孔和连接孔，连接孔与柜体相配合。

进一步地，所述两组通风管道中一组通风管道内设有排风电机、排风扇和排风口，排风扇设置在排风口处，排风电机与排风扇相连接，排风电机与控制箱中的MCU相连接，另一组通风管道中设有进风电机、过滤网和进风口，进风电机与控制箱中的MCU相连接，过滤网设置在进风口处。

进一步地，所述柜体上部设有预留孔，预留孔通过螺丝与连接孔相连接。

进一步地，所述电源切换开关为LTSM6-63电源自动切换开关。

进一步地，所述无线通讯模块为GPRS通讯模块或4G通讯模块。

进一步地，所述漏电流传感器为ES050HV漏电流传感器。

本实用新型的有益效果：本实用新型整体设计紧凑，安全性高，操作方便，通过漏电流传感器对水泵输电线路实时进行监测，避免启动柜内输电线路出现漏电断路的情况，保证循环水泵的安全运行，同时通过多级断路器对启动柜内输电线路分级控制，进一步提高整体运行的安全性，通过变频器对循环水泵进行变频启动，避免循环水泵启动瞬间产生的电压对循环水泵造成损害，同时通过感烟探测器和粉尘浓度传感器对启动柜内进行火灾监测和灰尘浓度监测，避免灰尘过多造成各电器设备运行故障，利用除尘盒对启动柜内进行除尘，进一步提高了启动柜功能性，利用无线通讯模块实现与上位机的信息传输，便于企业、工厂整体管理，监控循环水泵的动作时长和电压变化情况，运行稳定性强，具有很好的市场发展空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型使用状态示意图。

图3为除尘盒后部的结构示意图。

图4为本实用新型的工作原理框图。

图中附图标记，1为外接电源，2为主断路器，3为分断路器，4为接触器，5为变频器，6为电流变送器，7为备用电池，8为电源切换开关，9为MCU，10为时钟模块，11为无线通讯模块，12为液晶显示屏，13为粉尘浓度传感器，14为感烟探测器，15为除尘盒，16为漏电流传感器，17为上位机，18为柜体，19为进线端子，20为防潮垫，21为排风扇，22为排风电机，23为进风电机，24为过滤网。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，一种智能循环水泵启动柜，包括柜体18和柜门，柜体18与柜门相连接，柜体18与柜门通过合页连接，柜门上设有液晶显示屏12，液晶显示屏12用于显示柜体18内各项监测参数，方便巡检人员直接观察液晶显示屏12记录数据。

如图1所示，柜体18内设有控制箱25，控制箱25分别与主断路器2和分断路器3相连接，主断路器2与分断路器3相连接，所述柜体18上部设有除尘盒15，除尘盒15与柜体18可拆卸连接，如图3所示，除尘盒15包括至少两组通风管道，两组通风管道内均设有通风孔和连接孔，两组通风管道内的通风孔相对设置，保证排风和抽风分别独立进行，并且通风孔倾斜一定角度，在一定程度上加快通风速度，同时减小除尘盒的体积，便于除尘盒组装，不占用过多柜体内空间，连接孔与柜体18相配合，柜体18上部设有预留孔，预留孔通过螺丝与连接孔相连接，便于维护人员快速拆卸除尘盒15进行清洁或组装柜体18内各电器设备。

所述两组通风管道中一组通风管道内设有排风电机22、排风扇21和排风口，排风扇21设置在排风口处，排风电机22与排风扇21相连接，排风电机22与控制箱25中的MCU9相连接，另一组通风管道中设有进风电机23、过滤网24和进风口，进风电机23与控制箱25中的MCU9相连接，过滤网24设置在进风口处，通过排风电机22和进风电机23配合，使得柜体18内部形成循环通风换气，一方面对柜体内进行除尘，另一方面对柜体18内进行散热，避免柜体18内过热引发电气火灾。

柜体18一侧设有进线端子19，进线端子19分别与主断路器2和外接电源1相连接，进线端子19通过电线与380V\/220V外接电源相连接，柜体下部设有防潮垫20，防潮垫20为铝箔垫，避免柜体18内湿气过高，影响各电器设备接触点接触稳定性。

所述控制箱25上设有感烟探测器14和粉尘浓度传感器13，感烟探测器14实时监测柜体18内部烟雾情况，感烟探测器14采用JTY-GM-TC5101感烟探测器，粉尘浓度传感器13监测柜体内灰尘情况，由于柜体18内大量的电器元件，柜体18产生的大量静电容易使柜体内灰尘增多，影响各电器设备之间良好的接触性能，易引发短路，粉尘浓度传感器13为WMDS08L激光粉尘传感器。

控制箱25一侧设有接触器4和漏电流传感器16，漏电流传感器16实时监测柜体内输电线路上电流变化情况，用于控制箱25识别输电线路是否出现漏电，漏电流传感器16为ES050HV漏电流传感器，接触器4分别与分断路器3和漏电流传感器16相连接，漏电流传感器16与变频器5相连接，变频器5与循环水泵相连接，变频器5为M0040G3变频器。

所述控制箱25分别与液晶显示屏12、粉尘浓度传感器13、感烟探测器14、除尘盒15、漏电流传感器16和上位机17相连接，控制箱25包括电流变送器6，电流变送器6分别与主断路器2和电源切换开关8相连接，电源切换开关8分别与备用电池7和MCU9相连接，电源切换开关8为LTSM6-63电源自动切换开关，用于在主输电线路断电时，电源切换开关8自动切换至备用电池7，便于控制箱25内各电器元件的工作正常。

如图4所示，MCU9分别与分断路器3、时钟模块10、无线通讯模块11、液晶显示屏12、粉尘浓度传感器13、感烟探测器14、除尘盒15和漏电流传感器16相连接，时钟模块10采用DS3231SN时钟模块，用于对循环水泵的工作时长进行计时，无线通讯模块11与上位机17相连接，无线通讯模块11为GPRS通讯模块或4G通讯模块，各区域内启动柜根据实际设置情况，设置距离较远的可采用4G通讯模块进行远距离传输信号，启动柜设置距离上位机17较近时，可采用RS485通讯接口进行连接，在启动柜内加装RS485通讯模块。

在启动柜正常工作时，柜体18内感烟探测器14和粉尘浓度传感器13探测的参数实时传输至MCU9，MCU9将探测参数在液晶显示屏上显示，同时MCU9将探测参数通过无线通讯模块传输至上位机17，在柜体18内灰尘过多时，MCU9控制除尘盒15内的排风电机22和进风电机23同时启动进行循环通风换气，通过空气流动，带动空气中灰尘流动，灰尘从除尘盒15内排风口排出，新风通过进风口进入柜体内；同时柜体18内分断路器3和漏电流传感器16动作状态信号实时传输至MCU9，MCU9将分断路器3和漏电流传感器16的动作状态信息传输至上位机17，便于管理人员远程观察启动柜内电器元件的动作情况，同时管理人员可以通过上位机17向启动柜发送控制循环水泵停止运行指令，MCU9接收指令后，MCU9控制分断路器3断开，停止供电，循环水泵停止运行，同时时钟模块10对循环水泵的工作时长实时记录，记录信息传输至MCU9，MCU9将工作时长信息在液晶显示屏12上显示，方便巡检人员观察。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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