一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置的製作方法
2023-06-21 00:57:51
專利名稱：一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及節能控制和物聯網技術領域，特別與一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置有關。
背景技術：
現有一些汙水池一般是儲放汙水進行沉澱的裝置，汙水池外部中配有一個排水泵，將汙水池中的汙水累積到一定程度後排出。排水泵的工作狀態只有開、關兩種狀態設計，當累積到一定程度後，採用排水泵排出汙水，而這個排水的時刻都是通過人工主觀判斷，而且每次排水都是全功率開啟排水泵，這就造成有些時候不必要的能源消耗。由此本發明人針對上述的問題，以及結合現有物聯網的技術，設計出一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，本案由此產生。
實用新型內容本實用新型的主要目的是提供一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，將汙水池中的濃度與排水泵直接進行組裝無線通信，根據汙水實際的檢測情況進行排水，從而實現節能省電的目的。為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案來實現一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，包括安裝在汙水池中的濃度傳感器和液位傳感器、末端網絡智能控制器、安裝在排水泵上的變頻器、變頻器網絡智能控制器；濃度傳感器和液位傳感器連接到末端網絡智能控制器中，變頻器網絡智能控制器的輸出端連接變頻器，末端網絡智能控制器和變頻器網絡智能控制器之間組網，進行無線數據通信。所述的變頻器網絡智能控制器包括主控板一、與主控板一相連的電源模塊一、通信網絡接口一 ；主控板一通過通信網絡接口一收發信號，主控板一同時連接變頻器，調節其工作狀態。所述的末端網絡智能控制器包括主控板二、與主控板二相連的電源模塊二、通信網絡接口二 ；主控板二通過通信網絡接口二收發信號，同時主控板二連接濃度傳感器和液位傳感器，採集汙水池中濃度和液位的工作信號。所述的主控板一、主控板二採用ARM Cortex_M3晶片。採用上述方案後，本實用新型具有諸多有益效果本實用新型中濃度傳感器時刻檢測汙水池中所沉澱的汙水濃度，將該濃度信號傳遞到末端網絡智能控制器中，末端網絡智能控制器與變頻器網絡智能控制器進行無線通信，將數據發送到變頻器網絡智能控制器中，變頻器網絡智能控制器根據該濃度信號得出一個判斷結果，產生相應的控制指令，通過輸出端連接到變頻器上，由變頻器控制排水泵的工作狀態，由此實現節能的目的。同時，液位傳感器中檢測池水中的液位信號，排汙後水位到達液位信號時即可按照上述同樣方式反饋到變頻器網絡智能控制器中，停止排水泵繼續排汙。[0011]採用本實用新型的技術方案，一個汙水池每個月可以節省50%左右的耗電量，不再採用盲目的主觀判斷實現排汙，控制精確，節能減耗。
圖1為本實用新型較佳實施例結構示意圖；圖2為本實用新型較佳實施例中組網的示意圖；；圖3為本實用新型較佳實施例中末端網絡智能控制器功能結構示意圖；圖4為本實用新型較佳實施例中變頻器網絡智能控制器功能結構示意圖。
具體實施方式
結合附圖，對本實用新型較佳實施例做進一步詳細說明。一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，主要涉及到的部件包括汙水池1、濃度傳感器2、末端網絡智能控制器3、變頻器4、排水泵5、液位傳感器6、變頻器網絡智能控制器7。汙水池I的底部安裝濃度傳感器2，檢測汙水池I中汙水經過沉澱後形成的濃度。汙水池I上方在適合的液位高度位置安裝有液位傳感器6，檢測汙水池中的液位高度。濃度傳感器2和液位傳感器6是現有的電子技術領域中已有的產品，所以這裡不做詳細贅述。排水泵5是安裝在汙水池I外的排水設備，其連接變頻器4進行變頻工作，而變頻器4與變頻器網絡智能控制器7連接，受其控制工作。末端網絡智能控制器3和變頻器網絡智能控制器7都是獨立的處理系統模塊，兩者之間通過RS485無線通信方式進行數據交換。變頻器網絡智能控制器7包括主控板一 71、與主控板一 71相連的電源模塊一 72、通信網絡接口一 73。電源模塊一 72為主控板一 71供電，主控板一 71通過通信網絡接口一73收發信號，主控板一 71同時連接變頻器5，調節其工作狀態。末端網絡智能控制器3包括主控板二 31、與主控板二 31相連的電源模塊二 32、通信網絡接口二 33。電源模塊二 32為主控板二 31供電，主控板二 31通過通信網絡接口二33收發信號，同時主控板二 31連接濃度傳感器2和液位傳感器6，採集汙水池中的濃度和液位信號。其中本實施例中的主控板一 71和主控板二 31採用ARM Cortex_M3晶片。其內核STM32專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計，按性能分成兩個不同的系列STM32F103 「增強型」系列和STM32F101 「基本型」系列。增強型系列時鐘頻率達到72MHz,是同類廣品中性能最聞的廣品，它在不提聞聞功耗和成本的基礎上，而且提供更聞的性能和更高的功能。本實施例中採用STM32F103 「增強型」系列STM32F103VET6，是32位基於ARM核心的帶快閃記憶體、USB、CAN的微處理器，它擁有一流的外設(I μ s的雙12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻轉速度)、低功耗(在72MHz，所有外設處於工作狀態時消耗36mA，待機時下降到2μ A )、最大的集成度(復位電路、低電壓檢測、調壓器、精確的RC振蕩器等)及簡單的結構和易用的工具等特點。本實用新型工作時，末端網絡智能控制器3採集濃度傳感器2的濃度信號，該濃度信號一般為模擬量，模擬量通過轉換形成數位訊號用於判斷。末端網絡智能控制器3將採集到的數據通過RS485無線通信方式發送至變頻器網絡智能控制器7，變頻器網絡智能控制器7經過換算後，得到一個判斷結果，然後依據這個結果產生相應的控制信號，再輸出一個控制指令。變頻器4與變頻器網絡智能控制器7相連，接收變頻器網絡智能控制器7的控制指令，並作出變頻操作。排水泵5的變頻信號輸入端接至變頻器4中，然後由變頻器4形成變頻控制，調節排水泵5的輸出功率大小。本實施例中濃度信號分成多個等級，對應每個等級對應一個排水泵5的輸出功率，濃度越低，輸出功率越小，反之越大。在排汙進行一段時間後，汙水池中的液位下降到液位傳感器6所在檢測的液位高度時，液位傳感器6產生一個液位信號，反饋至末端網絡智能控制器3中，末端網絡智能控制器3以同樣的方式將該信號反饋至變頻器網絡智能控制器7中，控制排水泵5停止工作，停止繼續排水。上述實施例僅用於解釋說明本實用新型的發明構思，而非對本實用新型權利保護的限定，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，其特徵在於包括安裝在汙水池中的濃度傳感器和液位傳感器、末端網絡智能控制器、安裝在排水泵上的變頻器、變頻器網絡智能控制器；濃度傳感器和液位傳感器連接到末端網絡智能控制器中，變頻器網絡智能控制器的輸出端連接變頻器，末端網絡智能控制器和變頻器網絡智能控制器之間組網，進行無線數據通信。
2.如權利要求1所述的一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，其特徵在於所述的變頻器網絡智能控制器包括主控板一、與主控板一相連的電源模塊一、通信網絡接口一；主控板一通過通信網絡接口一收發信號，主控板一同時連接變頻器，調節其工作狀態。
3.如權利要求1或2所述的一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，其特徵在於所述的末端網絡智能控制器包括主控板二、與主控板二相連的電源模塊二、通信網絡接口二 ；主控板二通過通信網絡接口二收發信號，同時主控板二連接濃度傳感器和液位傳感器，採集汙水池中濃度和液位的工作信號。
4.如權利要求3所述的一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，其特徵在於所述的主控板一、主控板二採用ARM Cortex-M3晶片。
專利摘要本實用新型主要公開了一種基於物聯網的汙水池節能控制裝置，包括安裝在汙水池中的濃度傳感器和液位傳感器、末端網絡智能控制器、安裝在排水泵上的變頻器、變頻器網絡智能控制器。濃度傳感器和液位傳感器連接到末端網絡智能控制器中，變頻器網絡智能控制器的輸出端連接變頻器，末端網絡智能控制器和變頻器網絡智能控制器之間組網，進行無線數據通信。本實用新型將汙水池中的濃度與排水泵直接進行組裝無線通信，根據汙水實際的檢測情況進行排水，從而實現節能省電的目的。
文檔編號G05B19/04GK202854517SQ20122048110
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者張建平, 任淼鋒, 彭勳 申請人:浙江為民能源科技有限公司