本實(shí)用新型涉及一種水泵供水系統(tǒng)，具體涉及一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近幾十年來，變頻調(diào)速器在水泵供水系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，而在不同時間段需水量不同，高峰期需水量需大水泵大功率工作，而其它時間只需正常工作或小功率運(yùn)行就可。同時，變頻調(diào)速器是一種重要的電磁干擾源，其整流元件的導(dǎo)通、截止迫使電流被強(qiáng)制接通和切斷，這個過程會產(chǎn)生大量諧波電流，會對系統(tǒng)中的控制、測量等電子設(shè)備造成干擾，影響控制、測量系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和精確采集?，F(xiàn)有技術(shù)中往往通過多個水泵組解決需水高峰的問題，其負(fù)荷大，浪費(fèi)電能且運(yùn)行成本高，而在水泵供水系統(tǒng)中少有對變頻調(diào)速器進(jìn)行防電磁干擾設(shè)置。
現(xiàn)有水泵控制系統(tǒng)僅僅對水泵進(jìn)行變頻控制，無法監(jiān)視水池水量，在水池沒水的情況下水泵依然空轉(zhuǎn)，浪費(fèi)能源，而且通常只配備一個水泵，在滿足用水高峰的同時在平時較為浪費(fèi)，且設(shè)備磨損嚴(yán)重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是降低供水成本，目的在于提供一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)需水高峰運(yùn)行成本高的問題。
本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)，包括主水池，還包括主水池內(nèi)設(shè)置有水壓傳感器，水壓傳感器與單片機(jī)相連，單片機(jī)上還連接有主水泵和輔助水泵，主水泵和輔助水泵還連接著變頻調(diào)速器；
水壓傳感器：檢測水池主中的水位，當(dāng)主水池中水量低于設(shè)定值時發(fā)送觸發(fā)信號給單片機(jī)；
單片機(jī)：接收水壓傳感器發(fā)送的觸發(fā)信號，根據(jù)觸發(fā)信號控制主水泵和輔助水泵的啟停；根據(jù)外界輸入的流量信號分別控制主水泵和輔助水泵的啟停；
主水泵、輔助水泵：根據(jù)單片機(jī)的控制信號啟停，根據(jù)變頻調(diào)速器的信號調(diào)整功率。系統(tǒng)工作時，主水池安裝有水壓傳感器，可以實(shí)時監(jiān)控水池中的水量，當(dāng)水量低于10％時，發(fā)送觸發(fā)信號給單片機(jī)，單片機(jī)控制水泵停止工作，防止水量用完時水泵空載運(yùn)行浪費(fèi)能源。同時，在用水高峰期，即外界輸入的流量信號大于某個人工設(shè)定的設(shè)定值T1時，主水泵和輔助水泵一起工作滿足用水需求，單片機(jī)控制主水泵與輔助水泵同時啟動；正常需水時，即外界輸入的流量信號介于人工設(shè)定的設(shè)定值T1和T2之間時，單片機(jī)控制主水泵正常運(yùn)行；用水低谷期時，即外界輸入的流量信號小于某個人工設(shè)定的設(shè)定值T2時，單片機(jī)控制輔助水泵低流量運(yùn)行，在不同流量段合理的分配使用主水泵和輔助水泵，避免了水泵在高峰期持續(xù)高負(fù)載運(yùn)行降低使用壽命，節(jié)約能源。
所述主水泵和輔助水泵與變頻調(diào)速器之間還設(shè)置有防電磁干擾裝置，防電磁干擾裝置為有源濾波器、輸入電抗器、輸出電抗器和EMC濾波器依次連接組成。防電磁干擾裝置的有源濾波器可濾除多次及高次諧波，不會引起諧振。輸入電抗器可提高功率因數(shù)、抑制三相電壓不平衡。輸出電抗器能有效降低變頻調(diào)速器輸出PWM電壓波在電纜上產(chǎn)生的尖峰電壓對電機(jī)的損傷，延長變頻調(diào)速器到電機(jī)之間的距離。而EMC濾波器能有效抑制變頻器逆變電路IGBT高速開關(guān)動作產(chǎn)生的射頻干擾電流發(fā)射。采用這四種器件配合抑制電力諧波的電磁干擾，其性價(jià)比最優(yōu)。
還包括帶散熱孔的箱體，所述防電磁干擾裝置和變頻調(diào)速器均固定在箱體內(nèi)。對防電磁干擾裝置和變頻調(diào)速器進(jìn)行保護(hù)，延長其使用壽命。
主水泵與防電磁干擾裝置之間的線路上和輔助水泵與防電磁干擾裝置之間的線路上均設(shè)置有斷路器。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重過載或者短路時及時自動的切斷電源，對電源和系統(tǒng)實(shí)行保護(hù)
還包括副水池，副水池內(nèi)安裝有水壓傳感器，水壓傳感器與單片機(jī)連接。副水池可以在主水池儲水不足時，作為備用水池供水，保證供水需求。
單片機(jī)上還連接有聲光報(bào)警器。在水池水量過低或系統(tǒng)短路、斷路時進(jìn)行告警，提醒工作人員。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
1、本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)，具有水量監(jiān)控與分時控制，節(jié)約能源；
2、本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)，具有獨(dú)立的防電磁干擾裝置，控制、測量設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定；
3、本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)，采用單片機(jī)為控制器，相比現(xiàn)有技術(shù)中的PLC控制，單片機(jī)操作簡單，價(jià)格便宜，更具實(shí)用性。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中：
圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：
1-副水池，2-主水池，3-單片機(jī)，4-主水泵，5-斷路器，6-輔助水泵，7-箱體，8-防電磁干擾裝置，9-變頻調(diào)速器，10-水壓傳感器。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對本實(shí)用新型的限定。
實(shí)施例
如圖1所示，本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)和變頻調(diào)速器的供水系統(tǒng)，包括30m3主水池2、90kw主水泵4、AT89S52單片機(jī)3、11kw輔助水泵6和6SL3210-5BE13-7UV0變頻調(diào)速器9，主水池2內(nèi)設(shè)置的KAP32M水壓傳感器10與單片機(jī)3連接，主水池2旁設(shè)置有5m3副水池1，副水池1內(nèi)安裝有一與單片機(jī)3連接的水壓傳感器10，水壓傳感器10能夠?qū)崟r監(jiān)控水池中的水位，避免水泵空載運(yùn)行。單片機(jī)3通過線路與主水泵4和輔助水泵6并聯(lián)形成的電路連接，單片機(jī)3控制主水泵4和輔助水泵6的開啟和關(guān)閉。
主水泵4和輔助水泵6通過防電磁干擾裝置8與變頻調(diào)速器9連接，防電磁干擾裝置8為依次連接的有源濾波器、內(nèi)置電抗器和EMC濾波器組成。
單片機(jī)3上設(shè)置有一聲光報(bào)警器，當(dāng)水池中的水位降到一定程度時，聲光報(bào)警器報(bào)警。
防電磁干擾裝置8和變頻調(diào)速器9均固定在箱體7內(nèi)，避免電磁干擾裝置8和變頻調(diào)速器9受雨水侵蝕，其中箱體7側(cè)面設(shè)有散熱孔，避免箱體內(nèi)高溫影響設(shè)備工作效率。
主水泵4與箱體7之間的線路上和輔助水泵6與箱體7之間的線路上均設(shè)置有斷路器5，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重過載或者短路時及時自動的切斷電源，對電源和系統(tǒng)實(shí)行保護(hù)。
系統(tǒng)運(yùn)行時，在用水高峰期，即外界輸入的流量信號大于30m3/h時，主水泵4和輔助水泵6一起工作滿足用水需求；正常需水時，即外界輸入的流量信號小于30m3/h大于5m3/h時，主水泵4正常運(yùn)行；用水低谷期時，即外界輸入的流量信號小于5m3/h時，輔助水泵6低流量運(yùn)行。這種在不同流量段合理的分配使用水泵，避免了水泵在高峰期持續(xù)高負(fù)載運(yùn)行，減少其使用壽命，節(jié)約電能。
主水池2中水壓傳感器10將測得的水位數(shù)據(jù)傳到單片機(jī)3中，當(dāng)主水池2中的水位降到一定程度時，信號傳到單片機(jī)3中，觸發(fā)聲光報(bào)器報(bào)警，并停止主水池供水，副水池開始供水，避免用水高峰期主水池供水不足的問題。
其中防電磁干擾裝置8的有源濾波器可濾除產(chǎn)生的多次及高次諧波，不會引起諧振。輸入電抗器可提高功率因數(shù)、抑制三相電壓不平衡。輸出電抗器能有效降低變頻調(diào)速器輸出PWM電壓波在電纜上產(chǎn)生的尖峰電壓對電機(jī)的損傷，延長變頻調(diào)速器到電機(jī)之間的距離。而EMC濾波器能有效抑制變頻器逆變電路IGBT高速開關(guān)動作產(chǎn)生的射頻干擾電流發(fā)射。采用這四種器件配合抑制電力諧波的電磁干擾，其性價(jià)比最優(yōu)，能夠更好的保護(hù)設(shè)備，延長使用壽命。
以上所述的具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。