一种具有存储功能的光伏泵站模块及泵站的制作方法

1.本发明涉及泵站技术领域，尤其涉及一种具有存储功能的光伏泵站模块及泵站。


背景技术：

2.水利工程，是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到兴利除害目的而修建的工程。在水利工程中，当需要将低水位的水资源调度至高水位时，往往需要通过泵站系统加以实现。
3.现有的泵站很多是使用混凝土进行修建，造成施工周期长，同时施工过的地方很难退耕，由于泵站耗电量较高，需要而外拉市电电线，大大的增加了修剪的成本，因此需要设计


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有存储功能的光伏泵站模块及泵站，解决现有泵站修建工期长，能耗高，需要外拉市电线，成本高的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种具有存储功能的光伏泵站模块，包括泵站模块外箱体、模块泵体装置和太阳能板装置，模块泵体装置设置在泵站模块外箱体的内部，太阳能板装置设置在泵站模块外箱体的顶部，太阳能板装置将太阳能转为电能供模块泵体装置使用，模块泵体装置用于抽水，模块泵体装置在厂家直接安装固定在泵站模块外箱体的内部，太阳能板装置也是在厂家安装固定好，然后需要装配时，使用货车将光伏泵站模块拉运到安装地点直接安装即可。
7.进一步地，泵站模块外箱体的侧边设置有泵站模块侧边门，泵站模块侧边门用于方便对泵站模块外箱体内部的模块泵体装置进行维修和检查，泵站模块外箱体的侧边上方设置有摄像头安装孔，摄像头安装孔上安装有安防摄像头，用于无人监管的实时布防，入侵布防，接近报警、危险区域入侵报警。
8.进一步地，泵站模块外箱体一面或者两面设置有连接件，连接件与另外相邻的泵站模块外箱体或者控制箱模块可拆卸连接。
9.进一步地，模块泵体装置包括水泵进水管、排气阀、汇水管、水泵、砂石过滤器、第一排污管、第二排污管、网式过滤器、出水口、超声波流量计、止回阀、持压减压阀、碟阀、空气阀和压力表，水泵进水管设置在水泵的进水端，汇水管设置在水泵的出水端，排气阀设置在汇水管的上端，砂石过滤器的输入端与汇水管连通，第一排污管与砂石过滤器的过滤废料口连接，网式过滤器的输入端与砂石过滤器的清水输出端连接，第二排污管与网式过滤器的废料出口连接，网式过滤器的输出端与出水口之间一次设置有超声波流量计、止回阀、持压减压阀、碟阀、空气阀和压力表，水泵、砂石过滤器、网式过滤器、超声波流量计、止回阀、持压减压阀、碟阀、空气阀和压力表均与控制箱模块连接。
10.一种具有存储功能的光伏泵站模块的泵站，包括若干个光伏泵站模块和控制箱模块，若干个光伏泵站模块相互可拆卸串接，控制箱模块设置在若干个光伏泵站模块的一侧，
控制箱模块通过无线与远程控制端和客户端连接，用户通过客户端进行远程查看泵站体装置的工作状态数据和远程，在出厂安装时，先对需要安装的场地进行考察，确定泵站的抽水的流量范围和高度为多少，然后选定适应范围的泵站体装置进行安装，光伏泵站模块与控制箱模块之间或者光伏泵站模块与光伏泵站模块之间的侧边直接连通。
11.进一步地，控制箱模块上设置有太阳能蓄电池，太阳能蓄电池包括日常供电太阳能电池和ups应急供电电池，当日常供电太阳能电池没电，并且市电无法供电时，启动ups应急供电电池供电，太阳能蓄电池与光伏泵站模块上的太阳能板装置连接。
12.进一步地，控制箱模块内设置有控制柜，控制柜实时检测电机的电流、电压、功率、功率因数和变频器输出频率，同时实时检测流量、水量和压力，在对水泵进行控制时，当检测水流量在预设的范围时，调整电机的输出功率，使得效率保持最高的状态进行输出，当检测到日常供电太阳能电池的电量已满，同时检测到太阳能的光照强度大于设定值时，提高水泵的输出功率，将水输出流量调整到预设范围的最大值，利用太阳能板转化的所有电能。
13.进一步地，控制柜实时检测砂石过滤器和网式过滤器的滤网实时压力，当滤网压力大于预设值时，将设置在砂石过滤器和网式过滤器上的反冲洗压力水泵开启，同时关闭设置在砂石过滤器和网式过滤器的进水端的开关，通过冲洗压力水泵喷出的水压将滤网上的杂质反向冲出，并从第一排污管或者第二排污管流出，实现自动检测滤网的杂质多少，然后自动清洗，检测滤网实时压力的具体过程为，先检测滤网前端的进水的压力，然后再检测清洗好的滤网的初始进水的压力，随后将检测的滤网的压力与初始进水的压力作差值比较，当差值大于预设值时，表示滤网堵塞，需要反向冲洗。
14.进一步地，控制柜实时检测泵站外箱体内部的环境温湿度、水泵的振动数据、温度数据和水箱液位数据，当水箱液位数据的水位达到预设位置时，自动控制水泵停止工作，泵站外箱体内部的环境温湿度大于预设值时，控制设置在泵站外箱体侧边的抽气扇进行工作，直到温度低于预设值后，抽气扇停止工作，当水泵的振动数据或者温度数据大于预设值时，控制水泵停止工作间隔时间，然后启动，再检测水泵的振动数据和温度数据是否恢复正常水平状态，当还无法恢复正常状态时，通过无线通知远程用户或者管理人员进行维修，实现故障自检功能、自诊断及远程复位功能。
15.进一步地，控制柜实时采集供水流量、滤网两侧压力和变频器的功率，在压力差和供水压力一定的情况下，功耗和流量成正向作用，在流量和供水压力一定的情况下，功耗和压力差成正向作用，供水压力固定的情况下，得到供水流量、滤网两侧压力和变频器的功率三者的关系，建立模型，超出模型的功耗将会增加，将需要进行反冲洗操作，不断完善冲洗时间间隔，建立自动反冲洗模型；
16.通过变频器保证供水压力，根据阀门位置、开关时间控制变频器，使得防水锤空气室内的液位稳定，形成水压、阀门位置、阀门动作和空气室水位关系模型，通过据分析及模型优化控制策略有效防止水锤的产生，供水效率涉及到供水压力、供水位置有关，供水位置包括网络和高度，在同一个供水点上，不断的在目前寻求的供水压力和供水流量，形成能耗与供水流量的关系，不断的寻求能耗流量比的供水压力值，下次启动自动调用上次最佳能耗和流量比所对应供水压力，确保这次在较佳位置上运行，在不断微调整以寻求最佳的供水压力，达到节能减碳的最佳效果。
17.本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
18.(1)本发明光伏泵站模块作为一个安装的整体，在运输的过程中，可以整体性的运输和安装，大大的提高了安装的效率，同时安装模块泵体装置时，直接在在厂区内，根据考察的数据进行安装，从而实现专业技术人员在市区的厂区内就可以安装，安装的专业性更高，使得后期抽水的效率更高，大大的减低了修建的工期，实际一个泵站的修建2天就可以完成，大大的提高效率，工地不需要非常专业人员到现场，降低安装成本，同时根据需要可以随时退耕修剪的场地。
19.(2)通过将泵站外箱体模块化处理，使得在安装和运输过程更加的高效，传统的建立一个泵站的时间大概为42天左右，但是本技术的泵站实现两天即可安装建设完成，效率大大提高，标准化泵房、模块化组件，可快速安装和投入使用，整体进行标准化设计和生产，并进行严格测试，确保泵站的各项指标合格与稳定，高效率供水指标，通过设备选型、管路设计和智慧联动等技术手段确保泵站的高效率运行，配备数字信息化监管平台，支持pc端、智能大屏、移动手机端等人机交互模式，可对泵站进行强力监管，智能化运行，减少人为误操作的风险，自动故障巡检，具有自我恢复能力，系统性能稳定，智能安防系统，具有设备运行保护和人员操作保护功能，并对外部入侵有警告驱离和报警功能，大数据分析，随时获取泵站各项运行数据和数据分析报告，系统平台架构，支持多项扩展功能，可接入田间阀控、环境监测等系统，实现互联互通，采用光伏新能源为照明和控制提供电源，节能减耗，低碳运行，室内温湿智能调控，自动检测室内环境，并根据设定阀值智能调温控湿，采用先进的充气混肥方式，效率高、功耗低、噪音低，采用多级过滤模式，压损少，存污能力强，结构稳固，设计寿命50年，一次投入，长期受益，整体可移动，空间可扩展，对环境友好，轻松复耕。
附图说明
20.图1是本发明泵站外部立体结构示意图；
21.图2是本发明泵站内部俯视图；
22.图3是本发明左侧立体结构示意图；
23.图4是本发明右侧立体结构示意图。
24.附图中，1-泵站模块外箱体，2-控制箱模块，3-光伏泵站模块，4-水泵进水管，5-排气阀，6-汇水管，7-水泵，8-砂石过滤器，9-第一排污管，10-第二排污管，11-网式过滤器，12-出水口，13-超声波流量计，14-止回阀，15-持压减压阀，16-碟阀，17-空气阀，18-压力表，19-控制柜，20-摄像头安装孔，21-太阳能板装置，22-泵站模块侧边门。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
26.如图1-4所示，一种具有存储功能的光伏泵站模块，包括泵站模块外箱体1、模块泵体装置和太阳能板装置21，模块泵体装置设置在泵站模块外箱体1的内部，太阳能板装置21设置在泵站模块外箱体1的顶部，太阳能板装置21将太阳能转为电能供模块泵体装置使用，模块泵体装置用于抽水，模块泵体装置在厂家直接安装固定在泵站模块外箱体1的内部，太
阳能板装置21也是在厂家安装固定好，然后需要装配时，使用货车将光伏泵站模块拉运到安装地点直接安装即可。
27.本发明实施例中，泵站模块外箱体1的侧边设置有泵站模块侧边门22，泵站模块侧边门22用于方便对泵站模块外箱体1内部的模块泵体装置进行维修和检查，泵站模块外箱体1的侧边上方设置有摄像头安装孔20，摄像头安装孔20上安装有安防摄像头，用于无人监管的实时布防，入侵布防，接近报警、危险区域入侵报警。
28.本发明实施例中，泵站模块外箱体1一面或者两面设置有连接件，连接件与另外相邻的泵站模块外箱体1或者控制箱模块2可拆卸连接。
29.本发明实施例中，如图2所示，模块泵体装置包括水泵进水管4、排气阀5、汇水管6、水泵7、砂石过滤器8、第一排污管9、第二排污管10、网式过滤器11、出水口12、超声波流量计13、止回阀14、持压减压阀15、碟阀16、空气阀17和压力表18，水泵进水管4设置在水泵7的进水端，汇水管6设置在水泵7的出水端，排气阀5设置在汇水管6的上端，砂石过滤器8的输入端与汇水管6连通，第一排污管9与砂石过滤器8的过滤废料口连接，网式过滤器11的输入端与砂石过滤器8的清水输出端连接，第二排污管10与网式过滤器11的废料出口连接，网式过滤器11的输出端与出水口12之间一次设置有超声波流量计13、止回阀14、持压减压阀15、碟阀16、空气阀17和压力表18，水泵7、砂石过滤器8、网式过滤器11、超声波流量计13、止回阀14、持压减压阀15、碟阀16、空气阀17和压力表18均与控制箱模块2连接。模块泵体装置的部分部件与相邻的光伏泵站模块进行交叉使用空间，是为了减少弯头，从而提高效率。
30.一种具有存储功能的光伏泵站模块的泵站，如图3和4所示，包括若干个光伏泵站模块和控制箱模块2，若干个光伏泵站模块相互可拆卸串接，控制箱模块2设置在若干个光伏泵站模块的一侧，控制箱模块2通过无线与远程控制端和客户端连接，用户通过客户端进行远程查看泵站体装置的工作状态数据和远程，在出厂安装时，先对需要安装的场地进行考察，确定泵站的抽水的流量范围和高度为多少，然后选定适应范围的泵站体装置进行安装，光伏泵站模块与控制箱模块2之间或者光伏泵站模块与光伏泵站模块之间的侧边直接连通。
31.保证供水压力和节能排，通过优化控制策略有效防止水锤的产生；支持三种肥料的智能搅拌和精确施肥；视频监控(内1外2，红外球机)，可增加各种ai实现视频的ai应用，配合入侵报警实现智能安全防。具备ups功能，实现在没有市电情况下可以提供电源给监控设备继续工作。全面感知水首内外环境，智能控制水首内部的环境，保证内部设置在舒适环境下工作。选择工业级设备，满足可以在各种恶劣环境下长时间的运行。可通过lora管理多达128个节点，可接入气象站、土壤变送器等。可选择4g、有线等网络与云互联。可以设定各种上传数据周期，提供流量的有效利用。多租户模式，实现不同的用户数据池不一样，保证各个用户的数据相互独立。每个用户可以自由建立多个角色的账号，提供给不同管理权限的人员使用。加密登录、加密传输存储、系统最小粒度的严格权限判定技术等安全措施，保证数据的安全。采用gis地理信息系统管理模式，可以在gis地图上实时掌握每个点的详细信息。可使用web、小程序或移动app进行管理。可支持个人或集团集中监控及大数据分析等功能。可进行8年的历史数据溯源。水首表面可配置装配式太阳能发电板，减少水首的碳排放。可配置电子吸合门，通过ic卡或手机app即可开关门。可配置防静电地板，保证设备不受静电损害。
32.远程控制端和客户端实现多租户模式，实现不同的租户数据池不一样，保证各个租户的数据相互独立。实现统一的监测、控制和管理。管理人员可以在监控中心客户端、远程客户端、移动客户端实现对各智能化系统的监控和管理。通过如下集中统一管理实现简化管理环节、减少漏洞，提供工作效率的目标。统一运行监测与控制，统一报警管理，统一数据存储管理，统一数据统计、数据分析、查询，统一报表管理，统一的运维管理，数据集中管理、数据源融合共享根据需求对各子系统的数据进行采集、管理、存储，实现数据集中管理，为数据查询、统计、分析、展现等功能实现奠定基础。
33.实现系统整体功能提升，业务流程融合再造，生成更丰富、更综合、更能体现信息互通功能协同的管理功能模块。数据分析、问题发现，依据集中获取的数据，按照各业务管理内容确定各业务数据统计与分析方案，通过程序自动对数据进行统计、比对分析，生成各类统计报表，以及各类用于分析的可视化图形场景，同时提供手动数据挖掘和分析工具，帮助管理者发现问题，予以辅助决策。
34.本发明实施例中，控制箱模块2上设置有太阳能蓄电池，太阳能蓄电池包括日常供电太阳能电池和ups应急供电电池，当日常供电太阳能电池没电，并且市电无法供电时，启动ups应急供电电池供电，太阳能蓄电池与光伏泵站模块上的太阳能板装置21连接。
35.本发明实施例中，控制箱模块2内设置有控制柜19，控制柜19实时检测电机的电流、电压、功率、功率因数和变频器输出频率，同时实时检测流量、水量和压力，在对水泵进行控制时，当检测水流量在预设的范围时，调整电机的输出功率，使得效率保持最高的状态进行输出，当检测到日常供电太阳能电池的电量已满，同时检测到太阳能的光照强度大于设定值时，提高水泵的输出功率，将水输出流量调整到预设范围的最大值，利用太阳能板转化的所有电能。
36.本发明实施例中，控制柜19实时检测砂石过滤器8和网式过滤器11的滤网实时压力，当滤网压力大于预设值时，将设置在砂石过滤器8和网式过滤器11上的反冲洗压力水泵开启，同时关闭设置在砂石过滤器8和网式过滤器11的进水端的开关，通过冲洗压力水泵喷出的水压将滤网上的杂质反向冲出，并从第一排污管9或者第二排污管10流出，实现自动检测滤网的杂质多少，然后自动清洗，检测滤网实时压力的具体过程为，先检测滤网前端的进水的压力，然后再检测清洗好的滤网的初始进水的压力，随后将检测的滤网的压力与初始进水的压力作差值比较，当差值大于预设值时，表示滤网堵塞，需要反向冲洗。
37.本发明实施例中，控制柜19实时检测泵站外箱体1内部的环境温湿度、水泵的振动数据、温度数据和水箱液位数据，当水箱液位数据的水位达到预设位置时，自动控制水泵停止工作，泵站外箱体1内部的环境温湿度大于预设值时，控制设置在泵站外箱体1侧边的抽气扇进行工作，直到温度低于预设值后，抽气扇停止工作，当水泵的振动数据或者温度数据大于预设值时，控制水泵停止工作间隔时间，然后启动，再检测水泵的振动数据和温度数据是否恢复正常水平状态，当还无法恢复正常状态时，通过无线通知远程用户或者管理人员进行维修，实现故障自检功能、自诊断及远程复位功能。
38.本发明实施例中，控制柜19实时采集供水流量、滤网两侧压力和变频器的功率，在压力差和供水压力一定的情况下，功耗和流量成正向作用，在流量和供水压力一定的情况下，功耗和压力差成正向作用，供水压力固定的情况下，得到供水流量、滤网两侧压力和变频器的功率三者的关系，建立模型，超出模型的功耗将会增加，将需要进行反冲洗操作，不
断完善冲洗时间间隔，建立自动反冲洗模型。
39.通过变频器保证供水压力，根据阀门位置、开关时间控制变频器，使得防水锤空气室内的液位稳定，形成水压、阀门位置、阀门动作和空气室水位关系模型，通过据分析及模型优化控制策略有效防止水锤的产生，供水效率涉及到供水压力、供水位置有关，供水位置包括网络和高度，在同一个供水点上，不断的在目前寻求的供水压力和供水流量，形成能耗与供水流量的关系，不断的寻求能耗流量比的供水压力值，下次启动自动调用上次最佳能耗和流量比所对应供水压力，确保这次在较佳位置上运行，在不断微调整以寻求最佳的供水压力，达到节能减碳的最佳效果。
40.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。