小型水泵机组状态监测保护装置研制

摘要

在防汛抗旱、农业灌溉、城市防洪工程中有大量的小型泵站，这些泵站位置分散、位置偏远，运行期间，泵站现场的运行管理人员工作条件简陋，存在着一定的安全隐患。实现无人值守是现代化运行管理的需要和趋势，要实现泵站机组的无人值守运行，设置完备的自动化测量控制装置是确保设备正常运行的前提保障。为此，设计和制作了一个用于小型水泵机组安全状态监测的保护装置，能够实时监测水泵机组的振动状态，能够测量泵站机组运行中的相关重要参数，能够监视机组的运行状态和控制机组的运行，在发现状态参数异常时控制机组停止，同时能够通过移动互联网通信接口将机组所有运行数据发送到远程数据库服务器，以便实现远程集中监视。
　　第一章首先介绍了目前小型泵站的运行管理方式，介绍了状态监测技术的发展现状和在水电机组、泵站机组等方向的应用情况;第二章简单介绍了小型泵站群远程监控系统的总体结构、硬件方案和软件方案;第三章详细介绍了小型水泵机组状态监测保护装置的硬件设计，包括硬件组成框图、电路原理图、振动测量传感器及其接口电路、噪声、真空、水位、压力等变送器及接口电路、PT100调理电路、电气控制输出电路、电气开关状态输入电路、外扩RAM电路、彩屏显示电路、GPRS模块接口电路，并简单介绍了了印刷电路板的设计、制作和安装调试;第四章详细介绍了小型水泵机组安全监测装置的软件设计方案，包括了监控主程序、定时中断程序、数据采集程序、数字滤波算法、彩屏显示程序和GPRS通信程序;第五章简单介绍了远程监控服务器的程序设计及相关数据库;第六章介绍了测试和实验过程及成果展示。
　　实验结果表明，设计制作的小型泵站机组安全监测装置实现了3路快速变化的振动和键相数据的采集，能够利用热电阻、压力变送器、水位变送器测量轴承温度、润滑油压力、河道水位等，能够监视机组的工作状态，能够以自动和手动方式控制机器的启停，并且能够通过移动互联网传送水泵机组的各项运行和状态数据。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 研究发展现状

1．3 主要研究内容

2．1 系统框架

2．2 水泵机组状态监测保护装置技术要求

2．2．1 功能要求

2．2．2 主要技术参数

2．3 水泵机组电气控制保护装置的电路

第三章 水泵机组状态监测保护装置硬件设计及制作

3．1 硬件组成框图

3．2 电路原理图

3．3 振动测量传感器及其接口电路

3．4 噪声、真空、水位、压力等变送器及接口电路

3．5 PT100调理电路

3．6 电气控制输出电路

3．7 电气开关状态输入电路

3．8 外扩32k RAM

3．9 彩屏显示电路

3．10 GPRS模块电路

3．11 安装调试

第四章 水泵机组状态监测保护装置软件设计

4．1 软件设计方案

4．2 监控主程序设计

4．3 多通道数据采集显示模块程序设计

4．3．1 数据采集程序

4．3．2 彩屏显示程序

4．4 GPRS远程通信程序设计

5．1 软件介绍

5．1．1 Visual Studio 2010

5．1．2 MFC模块

5．2 数据服务器

5．2．1 数据服务器接收程序

5．2．2 数据服务器接收界面

5．3 服务器端数据库介绍

5．4 远程监控网站用户注册信息

第六章 实验与结果分析

6．1 振动测试实验平台介绍

6．2 振动信号采集显示功能调试

6．2．1 调试内容

6．2．2 调试结果分析

6．3 电机启停控制电路的调试

6．3．1 电机启停控制电路图的搭建

6．3．2 电机启停控制的调试

6．4 基于Internet的机组状态远程监视

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢

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