恒壓供水控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種恒壓供水控制系統(tǒng)，包括MCU控制單元、電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)和水泵機(jī)組單元，MCU控制單元包括MCU控制器和電源模塊，以及按鍵單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、多路開(kāi)關(guān)、D/A轉(zhuǎn)換單元、水壓采樣單元、線性光電耦合單元一、線性光電耦合單元二、管網(wǎng)壓力采樣單元、整流濾波單元、光電耦合單元、顯示單元和接口單元，線性光電耦合單元二通過(guò)變頻控制器與水泵機(jī)組單元相接，變頻控制器與水泵機(jī)組單元之間還接有固態(tài)繼電器組，電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)包括工頻電網(wǎng)和變頻電網(wǎng)，水泵機(jī)組單元中的四個(gè)電機(jī)均通過(guò)對(duì)應(yīng)的繼電器與電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)相接。本發(fā)明調(diào)速性能好，供水穩(wěn)定，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行安全可靠，可實(shí)現(xiàn)在線管理，便于推廣使用。
【專利說(shuō)明】恒壓供水控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種恒壓供水控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，城市高層建筑的供水問(wèn)題日益突出，目前廣泛應(yīng)用的恒壓供水系統(tǒng)，在用水量不大時(shí)，各用戶的供水壓力相差不大，供水基本符合要求，但當(dāng)用水量較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)用水供不應(yīng)求的現(xiàn)象，低層用戶用水量增大導(dǎo)致高層用戶供水壓力不足而斷水，這時(shí)需要人工操作增大供水壓力來(lái)增加供水量；當(dāng)用水量減少時(shí)，會(huì)出現(xiàn)用水供過(guò)于求的現(xiàn)象，此時(shí)又需要人工操作降低供水壓力減少供水量；當(dāng)不能及時(shí)降低水壓減少供水量時(shí)，水泵仍會(huì)持續(xù)供水，不僅浪費(fèi)了資源，而且還有可能造成水管壓力過(guò)大而導(dǎo)致水管爆破或者用水設(shè)備的損壞；然而在恒壓供水方面，由于現(xiàn)在小區(qū)面積越來(lái)越大且樓層越蓋越高，有的小區(qū)供水系統(tǒng)采用單泵或兩三個(gè)水泵為小區(qū)所有用戶供水，仍然會(huì)存在高層用戶供水不足的現(xiàn)象，或者當(dāng)發(fā)生火災(zāi)需要緊急用大量的水時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象；現(xiàn)有技術(shù)還存在供水壓力波動(dòng)較大、供水不穩(wěn)定、自動(dòng)化程度不高、不能實(shí)現(xiàn)在線管理監(jiān)控等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其調(diào)速性能好，供水穩(wěn)定，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行安全可靠，外接上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)在線管理，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:包括MCU控制單元、電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)和水泵機(jī)組單元，所述MCU控制單元包括MCU控制器和為MCU控制單元中各用電單元供電的電源模塊，所述用于手動(dòng)設(shè)置參數(shù)的按鍵單元和A/D轉(zhuǎn)換單元輸出端均與MCU控制器的輸入端相接，多路開(kāi)關(guān)與所述A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端相接，所述MCU控制器的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元的輸入端相接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元的輸出端與光電耦合單元二相接，所述MCU控制器的輸出端還接有顯示單元和與上位機(jī)相接的接口單元；用于將壓力傳感器一采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的水壓采樣單元、整流濾波單元一和光電耦合單元一依次相接且與所述多路開(kāi)關(guān)的輸入端相接，所述多路開(kāi)關(guān)的輸入端還接有依次相接的用于將壓力傳感器二采集到的管網(wǎng)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的管網(wǎng)壓力采樣單元、整流濾波單元二和光電耦合單元三；所述光電耦合單元二的輸出端通過(guò)控制電機(jī)工作頻率的變頻控制器與水泵機(jī)組單元相接，所述變頻控制器與水泵機(jī)組單元之間還接有固態(tài)繼電器組，所述電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)包括通過(guò)固態(tài)繼電器組控制水泵機(jī)組單元工作頻率的工頻電網(wǎng)和變頻電網(wǎng)，所述固態(tài)繼電器組包括繼電器一、繼電器二、繼電器三和繼電器四，所述水泵機(jī)組單元包括與水泵一相接的電機(jī)一、與水泵二相接的電機(jī)二、與水泵三相接的電機(jī)三和與水泵四相接的電機(jī)四，所述電機(jī)一通過(guò)繼電器一與工頻電網(wǎng)和變頻電網(wǎng)相接，所述電機(jī)二通過(guò)繼電器二與工頻電網(wǎng)和變頻電網(wǎng)相接，所述電機(jī)三通過(guò)繼電器三與工頻電網(wǎng)和變頻電網(wǎng)相接，所述電機(jī)四通過(guò)繼電器四與工頻電網(wǎng)和變頻電網(wǎng)相接。
[0005]上述的恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU控制器為單片機(jī)AT89S52。
[0006]上述的恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示單元為L(zhǎng)ED顯示器。
[0007]上述的恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述按鍵單元由分別對(duì)各水泵進(jìn)行設(shè)置的4組功能鍵組成。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、本發(fā)明采用變頻電網(wǎng)與工頻電網(wǎng)切入或切出為電機(jī)供電實(shí)現(xiàn)調(diào)速，具有良好的調(diào)速性能。
[0010]2、本發(fā)明在用水低峰期，可調(diào)節(jié)水泵投入臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速，使得水的供給量與需求量相當(dāng)，可避免不必要的浪費(fèi)，具有顯著的節(jié)能效果。
[0011]3、本發(fā)明無(wú)論在用水高峰期還是低峰期，均可調(diào)節(jié)水泵投入臺(tái)數(shù)和轉(zhuǎn)速，既能讓水夠用，又能避免不必要的浪費(fèi)，還能避免造成水管爆裂和用水設(shè)備的損壞，運(yùn)行安全可
O
[0012]4、在線管理:本發(fā)明設(shè)有外接接口，可外接上位機(jī)實(shí)現(xiàn)在線管理。
[0013]5、本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0014]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0016]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0017]I—上位機(jī)；2—MCU控制單兀； 2-1—7_K壓米樣單兀；
[0018]2-2—整流濾波單元一；2-3—光電耦合單元一；
[0019]2-4—管網(wǎng)壓力采樣單元；2-5—整流濾波單元二；
[0020]2-6一光電稱合單兀二；2-7—多路開(kāi)關(guān)； 2-8—A/D轉(zhuǎn)換單兀；
[0021]2-9—MCU 控制器；2-10 — D/A 轉(zhuǎn)換單元；
[0022]2-11—光電f禹合單兀_ ；2~12 一顯不單兀； 2-13—接口單兀；
[0023]2-14—按鍵單元；3—壓力傳感器一 ；4一壓力傳感器二 ；
[0024]5—變頻控制器；6—電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)；6-1—工頻電網(wǎng)；
[0025]6-2—變頻電網(wǎng)；7—固態(tài)繼電器組；7-1—繼電器一；
[0026]7-2—繼電器二；7-3—繼電器三； 7-4—繼電器四；
[0027]8—7jC泵機(jī)組單元；8-11—電機(jī)一；8-12—電機(jī)二；
[0028]8-13—電機(jī)三；8-14 —電機(jī)四； 8-21—水泵一；
[0029]8-22—水泵二 ；8-23—水泵三；8-24—水泵四；
[0030]9—電源模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1所示，本發(fā)明包括MCU控制單元2、電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)6和水泵機(jī)組單元8，所述MCU控制單元2包括MCU控制器2-9和為MCU控制單元2中各用電單元供電的電源模塊9，所述用于手動(dòng)設(shè)置參數(shù)的按鍵單元2-14和A/D轉(zhuǎn)換單元2-8輸出端均與MCU控制器2_9的輸入端相接，多路開(kāi)關(guān)2-7與所述A/D轉(zhuǎn)換單元2-8的輸入端相接，所述MCU控制器2_9的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換單元2-10的輸入端相接，所述D/A轉(zhuǎn)換單元2-10的輸出端與光電耦合單元二 2-11相接，所述MCU控制器2-9的輸出端還接有顯示單元2-12和與上位機(jī)I相接的接口單元2-13 ;用于將壓力傳感器一 3采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的水壓采樣單元2-1、整流濾波單元一 2-2和光電耦合單元一 2-3依次相接且與所述多路開(kāi)關(guān)2-7的輸入端相接，所述多路開(kāi)關(guān)2-7的輸入端還接有依次相接的用于將壓力傳感器二 4采集到的管網(wǎng)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的管網(wǎng)壓力采樣單元2-4、整流濾波單元二 2-5和光電耦合單元三2-6 ;所述光電耦合單元二 2-11的輸出端通過(guò)控制電機(jī)工作頻率的變頻控制器5與水泵機(jī)組單元8相接，所述變頻控制器5與水泵機(jī)組單元8之間還接有固態(tài)繼電器組7，所述電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)6包括通過(guò)固態(tài)繼電器組7控制水泵機(jī)組單元8工作頻率的工頻電網(wǎng)6-1和變頻電網(wǎng)6-2，所述固態(tài)繼電器組7包括繼電器一 7-1、繼電器二 7-2、繼電器三7-3和繼電器四7-4，所述水泵機(jī)組單元8包括與水泵一 8-21相接的電機(jī)一 8-11、與水泵二 8_22相接的電機(jī)二 8-12、與水泵三8-23相接的電機(jī)三8-13和與水泵四8_24相接的電機(jī)四8_14，所述電機(jī)一 8-11通過(guò)繼電器一 7-1與工頻電網(wǎng)6-1和變頻電網(wǎng)6-2相接，所述電機(jī)二 8_12通過(guò)繼電器二 7-2與工頻電網(wǎng)6-1和變頻電網(wǎng)6-2相接，所述電機(jī)三8-13通過(guò)繼電器三7_3與工頻電網(wǎng)6-1和變頻電網(wǎng)6-2相接，所述電機(jī)四8-14通過(guò)繼電器四7-4與工頻電網(wǎng)6_1和變頻電網(wǎng)6-2相接。
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述MCU控制器2-9為單片機(jī)AT89S52。
[0033]如圖1所示,本實(shí)施例中，所述顯示單元2-12為L(zhǎng)ED顯示器。
[0034]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述按鍵單元2-14由分別對(duì)各水泵進(jìn)行設(shè)置的4組功能鍵組成。
[0035]本發(fā)明的工作過(guò)程是:加泵過(guò)程:系統(tǒng)投入使用時(shí)，首先控制按鍵單元2-14開(kāi)啟小型的輔助水泵一 8-21，通過(guò)壓力傳感器二 4檢測(cè)到管網(wǎng)壓力逐漸升高，并且將檢測(cè)到的管網(wǎng)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，依次通過(guò)管網(wǎng)壓力采樣單元2-4的采樣、整流濾波單元二2-5的整流濾波、光電耦合單元三2-6的隔離放大、多路開(kāi)關(guān)2-7和A/D轉(zhuǎn)換單元2_8傳送給MCU控制器2-9，當(dāng)MCU控制器2-9將接收到的電壓信號(hào)與設(shè)定的管網(wǎng)壓力對(duì)比，并得出目前的管網(wǎng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，MCU控制器2-9通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換單元2-10和光電耦合單元二2-11控制變頻控制器5使繼電器二 7-2與變頻電網(wǎng)6-2相接并且頻率逐漸升高，同時(shí)使繼電器一 7-1與變頻電網(wǎng)6-2相接且頻率最低(1HZ以下)，即使大功率水泵二 8-22工作，停止輔助的小功率水泵一 8-21工作；當(dāng)水泵二 8-22工作在額定頻率出水量最大時(shí)，壓力傳感器二 4檢測(cè)到管網(wǎng)壓力仍沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值時(shí)，同時(shí)安裝在出水口的壓力傳感器一 3檢測(cè)到出水口水壓也沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值時(shí)，MCU控制器2-9控制變頻控制器5使繼電器三7-3與變頻電網(wǎng)6-2相接并且頻率逐漸升高，同時(shí)使繼電器二 7-2與工頻電網(wǎng)6-1相接，即軟啟動(dòng)使水泵三8-23工作，使水泵二 8-22工作在最大出水量狀態(tài)，以此類推直到電機(jī)四8-14與工頻電網(wǎng)6-2相接，水泵四8-24開(kāi)始最大頻率工作；減泵過(guò)程:當(dāng)用水量減少時(shí)，由于水泵繼續(xù)工作，所以管網(wǎng)壓力和出水口水壓均增大，當(dāng)高于設(shè)定值時(shí)，MCU控制器2-9控制變頻控制器5使控制電機(jī)四8-14的繼電器四7-4與變頻電網(wǎng)6-2相接且頻率最低(10HZ以下)，即使水泵四8-24停止工作；根據(jù)實(shí)時(shí)的管網(wǎng)壓力和出水口水壓，當(dāng)仍高于設(shè)定值時(shí)，MCU控制器2-9控制變頻控制器5使控制電機(jī)三8-13的繼電器三7-3與變頻電網(wǎng)6_2相接且頻率最低(1HZ以下)，即使水泵三8-23也停止工作，以此類推直到電機(jī)一 8-11與工頻電網(wǎng)6-1相接，僅有小型的輔助水泵一 8-21在最大頻率下穩(wěn)定工作；綜上，當(dāng)管網(wǎng)壓力和出水口壓力在給定誤差范圍內(nèi)，則持續(xù)恒壓供水。
[0036]綜上所述，本發(fā)明根據(jù)實(shí)際用水情況通過(guò)變頻控制器控制水泵的投入臺(tái)數(shù)和水泵的轉(zhuǎn)速，能夠?qū)崟r(shí)穩(wěn)定地供水，調(diào)速性能好，供水穩(wěn)定，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行安全可靠；同時(shí)外接上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，為地區(qū)供水管理做好了前期準(zhǔn)備，便于推廣。
[0037]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:包括控制單元(2^電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)(6)和水泵機(jī)組單元(8),所述控制單元(2)包括控制器(2-9)和為控制單元(2)中各用電單元供電的電源模塊(9),所述用于手動(dòng)設(shè)置參數(shù)的按鍵單元(2-14)和八/0轉(zhuǎn)換單元(2-8)輸出端均與控制器(2-9)的輸入端相接，多路開(kāi)關(guān)(2-7)與所述八/0轉(zhuǎn)換單元(2-8)的輸入端相接，所述1⑶控制器(2-9)的輸出端與0/八轉(zhuǎn)換單元(2-10)的輸入端相接，所述0/八轉(zhuǎn)換單元(2-10)的輸出端與光電耦合單元二(2-11)相接，所述控制器(2-9)的輸出端還接有顯示單元(2-12)和與上位機(jī)(1)相接的接口單元(2-13)；用于將壓力傳感器一(3)采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的水壓采樣單元〔2-0、整流濾波單元一(2-2 )和光電耦合單元一(2-3 )依次相接且與所述多路開(kāi)關(guān)(2-7 )的輸入端相接，所述多路開(kāi)關(guān)(2-7)的輸入端還接有依次相接的用于將壓力傳感器二(4)采集到的管網(wǎng)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的管網(wǎng)壓力采樣單元(2-4^整流濾波單元二(2-5)和光電耦合單元三(2-6):所述光電耦合單元二(2-11)的輸出端通過(guò)控制電機(jī)工作頻率的變頻控制器(5)與水泵機(jī)組單元(8)相接，所述變頻控制器(5)與水泵機(jī)組單元(8)之間還接有固態(tài)繼電器組(7),所述電機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)(6)包括通過(guò)固態(tài)繼電器組(7)控制水泵機(jī)組單元(8)工作頻率的工頻電網(wǎng)(6-1)和變頻電網(wǎng)(6-2 )，所述固態(tài)繼電器組(7 )包括繼電器一(7-1)、繼電器二( 7-2 )、繼電器三(7-3)和繼電器四(7-4),所述水泵機(jī)組單元(8)包括與水泵一(8-21)相接的電機(jī)一(8-11),與水泵二(8-22)相接的電機(jī)二(8-12),與水泵三(8-23)相接的電機(jī)三(8-13)和與水泵四(8-24)相接的電機(jī)四(8-14),所述電機(jī)一(8-11)通過(guò)繼電器一(7-1)與工頻電網(wǎng)(6-1)和變頻電網(wǎng)(6-2 )相接，所述電機(jī)二(8-12)通過(guò)繼電器二( 7-2 )與工頻電網(wǎng)(6-1)和變頻電網(wǎng)(6-2)相接，所述電機(jī)三(8-13)通過(guò)繼電器三(7-3)與工頻電網(wǎng)(6-1)和變頻電網(wǎng)(6-2 )相接，所述電機(jī)四(8-14 )通過(guò)繼電器四(7-4 )與工頻電網(wǎng)(6-1)和變頻電網(wǎng)(6-2 )相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(2-9)為單片機(jī)八189352。
3.按照權(quán)利要求1所述的恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示單元(2-12)為120顯示器。
4.按照權(quán)利要求1所述的恒壓供水控制系統(tǒng)，其特征在于:所述按鍵單元(2-14)由分別對(duì)各水泵進(jìn)行設(shè)置的4組功能鍵組成。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104460564SQ201310436637
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】張小奇 申請(qǐng)人:陜西亞泰電器科技有限公司