1.本实用新型涉及一种消防水泵控制柜联动控制箱。


背景技术：

2.目前，现有的消防水泵控制柜都是根据火警信号启动水泵独立运行的控制启动柜，当多个消防水泵控制柜排放在一起时,没有完善的联动控制系统及逻辑联接，当发生火警时，多个消防水泵无序的启动有可能使消防水管网产生爆裂的危险。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种消防水泵控制柜联动控制箱，可使消防系统的运行处于理想的状态，及时发现故障，自动记录工作状态，集中监控和管理。
4.本技术公开了一种水泵控制柜联动控制系统，包括：
5.外部设备，包括稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵；
6.第一接线端子排，所述第一接线端子排的进线端连接外部设备中稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵的信号，所述第一接线端子排的出线端连接输入用中间继电器的线圈部分；
7.可编程控制器，所述可编程控制器的输入端连接第一接线端子排的信号端、中间继电器的线圈部分以及压力变送传感器，所述可编程控制器的输出端连接第二接线端子的信号端和输出用中间继电器的线圈部分；
8.第二接线端子排，所述第二接线端子排的进线端连接输入用中间继电器的开关部分；所述第二接线端子排的出线端连接外部设备。
9.在一个优选例中，所述第一接线端子排接收稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵的故障反馈信号。
10.在一个优选例中，所述第一接线端子排接收稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵的运行反馈信号。
11.在一个优选例中，所述第二接线端子控制稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵的启动和停止。
12.在一个优选例中，所述可编程控制器的第零输入口连接第八中间继电器触点下端；第一输入口连接第九中间继电器触点下端；第二输入口连接第十中间继电器触点下端；第三输入口连接第十一中间继电器触点下端；第四输入口连接第十二中间继电器触点下端；第五输入口连接第十三中间继电器触点下端；第六输入口连接第十四中间继电器触点下端；第七输入口连接总开关触点下端；第十输入口连接第十五中间继电器触点下端；第十一输入口连接第十六中间继电器触点下端；第十二输入口连接第十七中间继电器触点下端；第十三输入口连接第十八中间继电器的触点下端；所述中间继电器均为输入用中间继电器，用于将反馈信息输入至所述可编程控制器。
13.在一个优选例中，x4端子排线号100连接第八中间继电器的线圈部分，用于采集第
一消防电泵运行反馈；x4端子排线号101连接第九中间继电器的线圈部分，用于采集第二消防电泵运行反馈；x4端子排线号102连接第十中间继电器的线圈部分，用于采集第一消防电泵故障反馈。
14.在一个优选例中，x4端子排线号103连接第十一中间继电器的线圈部分，用于采集第二消防电泵故障反馈；x4端子排线号104连接第十二中间继电器的线圈部分，用于采集柴油机消防泵运行反馈；x4端子排线号105连接第十三中间继电器的线圈部分，用于采集柴油机消防泵故障反馈；x4端子排线号106连接第十四中间继电器的线圈部分，用于采集火警信号；x4端子排线号107连接第十五中间继电器的线圈部分，用于采集第一稳压泵故障反馈。
15.在一个优选例中，x4端子排线号108连接第十六中间继电器的线圈部分，用于采集第二稳压泵故障反馈，x4端子排线号109连接第十八中间继电器的线圈部分，用于采集第一稳压泵运行反馈，x4端子排线号121连接第十七中间继电器的线圈部分，用于采集第二稳压泵运行反馈。
16.在一个优选例中，第一中间继电器的常开开关接入第一端子和第三端子，用于启动第一消防电泵；第二中间继电器的常开开关接入端子第五端子和第七端子，用于启动第二消防电泵。
17.在一个优选例中，第三中间继电器的常开开关接入第九端子和第十一端子，用于启动柴油机消防泵；第五中间继电器的常开开关接入第十七端子和第十九端子，用于停止柴油机消防泵；第七中间继电器的常开开关接入第二十五端子和第二十七端子，用于故障报警。
18.本技术的消防水泵控制柜联动控制箱可使消防系统的运行处于理想的状态，及时发现故障，自动记录工作状态，集中监控和管理，对于保证消防系统的稳定运行具有重要意义。
19.本技术的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本技术所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本技术上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征a+b+c，在另一个例子中公开了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征e技术上可以与特征c相组合，则，a+b+c+d的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而a+b+c+e的方案应当视为已经被记载。
附图说明
20.图1是本实用新型的连接示意图；
21.图2是x4接线端子示意图；
22.图3是接线端子示意图
23.图4是二次接线端子输出启动命令的示意图；
24.ka1-ka18：中间继电器。
具体实施方式
25.以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
26.最不利配水点：给水系统水压如能够满足某一配水点的所需水压时，则系统中其他用水点的压力均能满足，则称该点为给水系统中的最不利配水点。
27.消防泵：指在消防给水系统中，用于保证系统压力和水量的给水泵。由于消防泵一般采用电动机驱动模式，因此本实用新型中，消防泵、消防电泵与电泵具有同等含义。本技术中的“1#电泵”、“1#泵”即“第一消防水泵”，本技术中的“2#电泵”、“2#泵”即“第二消防水泵”。
28.消防稳压泵：是指在消防给水系统中，用于稳定系统平时最不利配水点水压的给水泵，这两个泵的作用是不同的。消防泵是火灾时才启用的，而稳压泵是维持管道内压力的泵，本技术中所指的稳压泵与消防稳压泵具有同等含义。本技术中的“1#稳压泵”即“第一稳压泵”，本技术中的“2#稳压泵”即“第二稳压泵”。
29.在实际使用的过程中如果电动消防泵在发生火灾整个供电系统突然停电、无法启动电动消防泵。而一旦发现上述情况，则造成的损失是不可计量的。因此为满足需求也需配备有柴油机消防泵。而柴油机消防泵的功率一般大于普通消防泵。
30.本实用新型中涉及稳压泵、消防泵(电动)和柴油机消防泵三种类型的泵，并且旨在按照一定优先级顺序有序启动泵，以使得保证给水系统更稳定给水，防止无序启动可能使消防水管网产生爆裂危险。泵启动的判断标准是通过设定压力值与模拟量模块采集的消防网络出口端压力值比较，启动压力设置逻辑为稳压泵压力》消防电泵》柴油机泵压力，并且在一个优先级中仅有一种类型的水泵启动，比如消防电泵启动则其他两类水泵(稳压泵和柴油机消防泵)都应该停止。具体优先级启动逻辑是：
31.(1)如果出口端压力值p出口大于稳压水泵设定的启动值p稳压启动，则所有水泵(稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵)不启动。
32.(2)如果出口端压力值p出口小于稳压泵设定的启动值p稳压启动，大于消防电泵启动的压力值p消防电泵启动，则发出启动稳压泵的信号。
33.在一实施例中，仅具有一台稳压泵，出口端压力值p出口小于稳压泵设定的启动值p稳压泵启动，大于消防电泵设定的启动值p消防电泵启动，则启动该稳压泵。在该实施例下，可进一步增加该稳压泵的反馈故障参数，当收到稳压泵反馈故障参数时，则认为稳压泵故障，则进入下一个优先级。再进一步地，增加运行参数，当收到运行参数同时未收到反馈故障参数，则确定指令稳压泵启动但稳压泵未运行，则更确定稳压泵故障，则进入下一个优先级。
34.在另一实施例中，具有两台及以上的稳压泵。当出口端压力值p出口小于稳压泵设定的启动值p稳压泵启动，并大于消防电泵设动的启动值p消防电泵启动时，则发出启动任一稳压泵的信号。进一步增加每个稳压泵的反馈故障参数和运行参数，当启动其中一个稳压泵时，接收到运行参数并且未收到反馈参数时，则启动另外任一个稳压泵，以此类推。若所有稳压泵都依次接收到反馈故障，则进入下一个优先级。进一步地，增加启动多台稳压泵压力参数，例如:启动一台稳压泵压力参数p稳压泵启动1、启动两台稳压泵压力参数p稳压
泵启动2
……
启动n台稳压泵压力参数p稳压泵启动n(n为大于等于2的自然数)，此时稳压泵设定的启动值p稳压泵启动可视为p稳压泵启动0。如果出口端压力值p出口小于稳压泵设定的启动值p稳压泵启动0，大于启动一台稳压泵压力参数p稳压泵启动1，则启动其中一台稳压泵；如果出口端压力值p出口小于启动一台稳压泵压力参数p稳压泵启动1，大于启动两台稳压泵压力参数p稳压泵启动2，则启动其中两台稳压泵，依次类推。进一步地，当同时具有多台稳压泵压力参数以及每台稳压泵的故障反馈参数时，应先启动稳压泵再对每台稳压泵的故障进行判断，如果故障，则启动另外的其他的稳压泵。
35.(3)当出口端压力值p出口小于消防电泵启动的压力值p消防电泵启动大于柴油机消防泵启动的压力值p柴油机消防泵启动时或者接收到火警启动信号和人工启动信号时未收到消防电泵的运行信号，则判断消防管网有较大的用水需求，可判断为有紧急火情需要启动消防电泵或供水管网络泄露较大，则发出启动消防泵的信号。
36.在一实施例中，仅具有一台消防电泵，出口端压力值p出口小于消防电泵设定的启动值p消防电泵启动，大于柴油机消防泵设定的启动值p柴油机消防泵启动，则启动该消防泵。在该实施例下，可进一步增加该消防泵的反馈故障参数，当收到消防泵反馈故障参数时，则认为稳压泵故障，则进入下一个优先级。再进一步地，增加运行参数，当收到运行参数同时未收到反馈故障参数，则确定指令消防泵启动但稳压泵未运行，则更确定消防泵故障，则进入下一个优先级。
37.在另一实施例中，具有两台及以上的消防泵。出口端压力值p出口小于消防泵设定的启动值p消防电泵启动，大于柴油机消防泵设动的启动值p柴油机消防泵启动，则发出启动任一消防泵的信号。进一步增加每个消防泵的反馈故障参数和运行参数，当启动其中一个消防泵时，接收到运行参数且未收到反馈参数时，则启动另外任一个消防泵，以此类推。若所有消防泵都依次接收到反馈故障，则进入下一个优先级。进一步地，增加启动多台消防泵压力参数，例如启动一台消防电泵压力参数p消防电泵启动1、启动两台消防电泵压力参数p消防电泵启动2
……
启动n台消防电泵压力参数p消防电泵启动n(n为大于等于2的自然数)，此时消防电泵设定的启动值p消防电泵启动可视为p消防电泵启动0。如果出口端压力值p出口小于消防电泵设定的启动值p消防电泵启动0，大于启动一台消防电泵压力参数p消防电泵启动1，则启动其中一台消防电泵；如果出口端压力值p出口小于启动一台消防电泵压力参数p消防电泵启动1，大于启动两台消防电泵压力参数p消防电泵启动2，则启动其中两台消防电泵，依次类推。进一步地，当同时具有多台消防电泵压力参数以及每台消防电泵的故障反馈参数时，应先启动消防电泵再对每台消防电泵的故障进行判断，如果故障，则启动另外的其他的消防电泵。
38.(4)当出口端压力值p出口小于柴油机消防泵启动的压力值p柴油机消防泵启动时或者接收到火警启动信号和人工启动信号时未收到消防电泵的运行反馈，发出报警并启动柴油机消防泵信号至柴油机消防启动控制柜，启动柴油机消防泵，启动成功后，由人工确认现场情况可以手动停泵，若启动失败，发出报警通知人工紧急处理。
39.本技术的上述逻辑是由硬件电路实现，主要包括外部执行设备、可编程控制器(plc)、第一接线端子排和第二接线端子排。
40.外部执行设备包括稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵，稳压泵、消防电泵和柴油机消防泵又分别与相应的泵控制柜连接。
41.第一接线端子排用于采集各消防控制柜的动作，第一接线端子排的进线端连接外部设备控制柜的各个信号，第一接线端端子排的出线端连接输入用中间继电器的线圈部分。
42.第二接线端子排出线用于连接外部设备，第二接线端子排的进线分别连接输出用中间继电器的输出端口即开关，第二接线端子输出启动命令至各个泵控制柜。
43.而plc的输入端连接第一接线端子排的信号端以及输入用中间继电器的输出端，即开关；输出端连接第二接线端子排的信号端以及输出用中间继电器的线圈部分。
44.本实用新型以两个消防电泵、两个稳压泵一台柴油机消防泵，以及设置运行反馈、故障反馈为例，示出具体的电路连接。
45.如图1，所示出的是plc的相关连接，plc连接24v电源，并连接压力变送传感器用于压力采集。本技术的plc本技术的plc型号为6es7288-1sr40-0aa0，具有24个输入端口和16个输出端口。
46.plc的l+连接ka8-18及sa1触点的上端,输入口i0.0用于连接第八中间继电器ka8触点下端；输入口i0.1用于连接第九中间继电器ka9触点下端；输入口i0.2用于连接第十中间继电器ka10触点下端；输入口i0.3用于连接第十一中间继电器ka11触点下端；输入口i0.4用于连接第十二中间继电器ka12触点下端；输入口i0.5用于连接第十三中间继电器ka13触点下端；输入口i0.6用于连接第十四中间继电器ka14触点下端；输入口i0.7用于连接总开关sa1触点下端；输入口i1.0用于连接第十五中间继电器ka15触点下端；输入口i1.1用于连接第十六中间继电器ka16触点下端；输入口i1.2用于连接第十七中间继电器ka17触点下端；输入口i1.3接第十八中间继电器ka18的触点下端；第八中间继电器ka8-k18均为输入用中间继电器，用于将反馈信息输入至plc。第一接线端子排采集个消防控制柜的动作情况，如图2、3所示，其中，x4第零号端子100采集第一消防电泵运行反馈；x4第一号端子101采集第二消防电泵运行反馈；x4端子排线号102采集第一消防电泵故障反馈；x4端子排线号103采集第二消防电泵故障反馈；x4端子排线号104采集柴油机消防泵运行反馈；x4端子排线号105采集柴油机消防泵故障反馈；x4端子排线号106采集火警信号；x4端子排线号107采集第一稳压泵故障反馈；x4端子排线号108采集第二稳压泵故障反馈，x4端子排线号109采集第一稳压泵运行反馈，x4端子排线号121采集第二稳压泵运行反馈。x4端子排线号100连接第八中间继电器ka8的线圈部分；x4端子排线号101连接第九中间继电器ka9的线圈部分；x4端子排线号102连接第十中间继电器ka10的线圈部分；x4端子排线号103连接第十一中间继电器ka11的线圈部分，x4端子排线号104连接第十二中间继电器ka12的线圈部分，x4端子排线号105连接第十三中间继电器ka13的线圈部分，x4端子排线号106连接第十四中间继电器ka14的线圈部分，x4端子排线号107连接第十五中间继电器ka15的线圈部分，x4端子排线号108连接第十六中间继电器ka16的线圈部分，x4端子排线号109连接第十八中间继电器ka18的线圈部分，x4端子排线号121连接第十七中间继电器ka17的线圈部分。
47.plc的n2连接ka1-7中间继电器的线圈下端输出口q0.0用于连接第一中间继电器ka1的线圈上端；输出口q0.1用于连接第二中间继电器ka2的线圈上端；输出口q0.2用于连接第三中间继电器ka3的线圈上端；输出口q0.3用于连接第四中间继电器ka4的线圈上端；输出口q0.4用于连接第五中间继电器ka5的线圈上端；输出口q0.5用于连接第六中间继电器ka6的线圈上端；输出口q0.6用于连接第七中间继电器ka7的线圈上端并并联警报灯。第
二接线端子排输出启动命令至各个消防启动控制柜启动水泵，如图4所示，其中，第一中间继电器ka1的常开开关接入第一端子301和第三端子303，用于启动第一消防电泵；第二中间继电器ka2的常开开关接入第五端子305和第七端子307，用于启动第二消防电泵；第三中间继电器ka3的常开开关接入第九端子309和第十一端子311，用于启动柴油机消防泵；第五中间继电器ka5的常开开关接入第十七端子317和第十九端子319，用于停止柴油机消防泵；第七中间继电器ka7的常开开关接入第二十五端子325和第二十七端子327，用于故障报警。
48.内部逻辑由plc编程实现，该内容是本领域技术人员已知的编程逻辑，本技术不再赘述。该plc可实现本技术的逻辑运算。利用plc采集消防系统管网的出水口压力(出口端压力)、火警启动信号和人工启动信号，系统自动分析发出水泵启动信号控制控制柜进入消防状态，按设定压力需求依次启动消防泵工作。
49.附加的，彩色触摸屏与可编程控制模块plc连接，用于设定各泵运行的压力，显示水泵的运行状态，记录系统的动作信息，rs485接口可用于通讯给远方系统。
50.(1)如果出口端压力值大于稳压水泵设定，则所有水泵不启动。
51.(2)如果出口端压力值小于稳压泵设定的启动值，大于消防电泵启动的压力值，则发出启动任意一台消防稳压泵的信号。可编程控制模块输出端q0.4/0.5输出电压，将第五中间继电器ka5/ka6线圈吸合，输出闭点信号至稳压泵控制柜启动稳压水泵，用于稳定管网供水压力。
52.(3)消防管网出口端压力小于启动消防电泵压力设定值或有火警启动信号和人工启动信号时，则判断消防管网有较大的用水需求，可判断为有紧急火情需要启动消防电泵或供水管网络泄露较大，可编程控制模块输出端q0.0/0.1电压，第一中间继电器ka1/2线圈吸合，发出报警和启动消防电泵信号至消防电泵启动控制柜，启动消防电泵，同时停止正在运行的稳压控制柜。
53.(4)当出口端压力值小于柴油机消防泵设定的启动压力值或有火警启动信号和人工启动信号时，可编程控制模块输出端q0.2输出信号，使第三中间继电器ka3线圈吸合，发出报警并启动柴油机消防泵信号至柴油机消防启动控制柜，启动柴油机消防泵。
54.触摸屏中设定各项系统参数，包括压力量程，稳压泵启动压力值，消防电泵启动压力值，柴油机消防泵启动压力值，柴油机消防泵停止压力值，启动水泵延时防误动作判断时间，水泵故障判断延时时间等参数后，旋转选择开关sa至启动状态，启动系统。
55.其中，plc与端子排x4在系统内的相互关系如下：
56.系统采集设备的11个状态信号(1#电泵运行、2#电泵运行、1#电泵故障、2#电泵故障、柴油机泵运行、柴油机泵故障、火警信号、1#稳压泵运行、2#稳压泵运行、1#稳压泵故障、2#稳压泵故障)到x4端子排，这些状态信号，通过图3线路转化成中间继电器ka8-ka18的共11个动作，11个中间继电器ka8-ka18的开触点是plc输入信号，作为plc程序控制的输入条件；同时系统压力传感器检测的压力信号也是通过x4端子11、12引入，接至plc的模拟量输入端，作为plc程序控制的输入条件；综上所述，x4端子排是整个系统plc控制输入信号的接入口。
57.plc与端子排x2在系统内的相互关系如下：
58.系统plc根据输入信号，由内部程序控制，对系统设备(1#电泵、2#电泵、柴油机泵、1#稳压泵、2#稳压泵)及故障报警进行控制输出，plc输出的启停信号控制7个中间继电器
ka1-ka7的动作，7个中间继电器ka1-ka7的开触点接入x2端子排，由x2端子排接至设备的控制；同时plc内的数据也可通过485通讯输出，485通讯线(a、b)也接至x2端子排15、16号端子；综上所述，x2端子排市整个系统plc控制输出信号的接出口。
59.综上所述，plc是系统控制的核心，x4是plc控制输入信号的接入口，x2是plc控制输出信号的接出口。
60.需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
61.本说明书包括本文所描述的各种实施例的组合。对“一个实施例”或特定实施例等的单独提及不一定是指相同的实施例；然而，除非指示为是互斥的或者本领域技术人员很清楚是互斥的，否则这些实施例并不互斥。应当注意的是，除非上下文另外明确指示或者要求，否则在本说明书中以非排他性的意义使用“或者”一词。
62.在本技术提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本技术的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，在阅读了本技术的上述公开内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价。