一種水塔液位控制系統的製作方法

2023-08-08 04:47:11 2

本實用新型涉及液位控制，尤其是涉及一種水塔液位控制系統。

背景技術：

當今，我國住宅小區樓房供水系統主要是採用水塔供水形式，方式是在樓頂上建一個高塔以保證用戶水壓的恆定，同時也需要一個水池給水塔提供水。為了防止水塔和水池水位過高而溢出和水位過低而出現用水供應不足的現象，就必須控制水塔和水池的水位保持在一定的範圍內，需要一種水塔和水池的水位監測及自動控制裝置。

現有技術中檢測水塔水位經常用的方法有浮子法測水位和水壓傳感器測水位，通過浮子槓桿原理接通和斷開水泵的開關，利用水壓傳感器檢測水位高度並將其通過A/D模數轉換為數字信息並控制水泵開關的信號或通過定時蓄水，這兩種控制系統的主要缺陷在於水位監測精度太低，不能實時測出水塔的水位，不便於根據實際需要更改水塔的高、低水位值。同時這種系統精確性和可靠性都不是很好，而且很難實時查看水位高低，如果要調整控制水位就非常的不方便。

現在常用檢測水位的方法有浮球液位法、磁翻板液位法、電容式液位法、雷達液位法、超聲波液位法等各種方法，這些方法按方式不同分為接觸式和非接觸式兩種類型，常用的非接觸式的方法有雷達液位法和超聲波液位法。但是現有利用超聲波的方式還有可以繼續優化的地方。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術存在的上述不足，提供通過多點測量方法監測水位的變化，可以更加準確測得液位實際數據，監測裝置和控制裝置形成一套有效的控制系統，保證水塔和水池供水的一種水塔液位控制系統。

本實用新型設有手機、PC電腦、監測裝置、控制裝置、支撐機構、超聲波傳感器、電容式液位傳感器、太陽能電池板、電控水閥開關；所述監測裝置包括控制器、監測液晶顯示器、無線數據傳輸模塊、GSM通信模塊、乾電池組、鋰電池、控制按鍵模塊，超聲波傳感器用於監測水塔中水位的高度並將太陽能電池板的電能存儲在鋰電池；所述控制裝置包括控制器、無線數據傳輸模塊、控制液晶顯示器、WIFI模塊、控制按鍵模塊，WIFI模塊與PC電腦進行數據傳輸，GSM通信模塊與手機通信。

所述支撐結構可採用十字架結構，十字架中點形成一個圓盤，十字架上分布5個孔，用鋁材製成，並安裝在水塔頂部位置。

所述超聲波傳感器設有5個，通過排線管與監測裝置連接，並安裝在十字架5個孔位置。

所述太陽能電池板安裝在監測裝置正上方，通過排線管與監測裝置連接，並將電能存儲在鋰電池中。

所述電容液位傳感器安裝在進水管道表面，電容液位傳感器與控制器連接。

所述控制器通過5個超聲波傳感器測得間隔時間差，計算出高度Li，水位高度hi＝水塔高度H-高度Li，h＝L1+L2+L3+L4+L5/5。

所述GSM通信模塊與控制器連接並與手機進行通信，GSM通信模塊設在控制器右下方。

所述無線數據傳輸模塊與控制器連接並與無線數據傳輸模塊進行通信，無線數據傳輸模塊設在控制器右下方。

所述無線數據傳輸模塊與控制器連接並與無線數據傳輸模塊進行通信，無線數據傳輸模塊設在控制器左方。

所述WIFI模塊與控制器連接並與PC電腦通信，WIFI模塊設在控制器左下方。

所述電控水閥開關與控制器連接。

所述鋰電池為監測裝置提供電能，鋰電池設在控制器左下方。

所述乾電池組為監測裝置備用電能，乾電池組設在控制器左方。

所述監測液晶顯示器與控制器連接，監測液晶顯示器設在控制器右方。

所述控制液晶顯示器與控制器連接，控制液晶顯示器設在控制器右方。

所述控制按鍵模塊控制控制器運行，控制按鍵模塊在無線數據傳輸模塊和WIFI模塊正下方。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型採用新設計支撐板5個位置的非接觸式超聲波檢測方法，利用測得的5組數據進行計算，確保水位數據更加準確，使工作人員更有效地檢測水塔和水池的液位高度，並且消除水塔中水面的起伏波動影響，精度更高，可以更好控制液位。太陽能電池板不僅能為監測裝置提供電能，還能為監測裝置遮擋雨水，防止監測裝置進水，增加使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構組成簡化示意圖。

圖2為本實用新型實施例的水位測試原理示意圖。

圖3為本實用新型實施例的監測裝置及各分支結構簡化示意圖。

圖4為本實用新型實施例的監測裝置原理簡化示意圖。

圖5為本實用新型實施例的控制裝置原理簡化示意圖。

具體實施方式

以下通過具體實施例對本實用新型作進一步的描述。

如圖1～5所示，本實用新型實施例包括水塔11、水池28、手機A、PC電腦B、監測裝置1、控制裝置2、進水管25、出水管29，監測裝置1監視水塔11液位，當液位超出預定範圍值後，便將提示信息傳輸給手機A，並將數據通過無線方式傳輸到控制裝置2；控制裝置2接收來自監測裝置1的數據，對數據進行分析判斷後進行預先設定好的處理方式，同時控制裝置2將數據傳輸給PC電腦B端。控制裝置2可檢測水池28水位且對其水位進行控制。

監測裝置1包括控制器3、乾電池組111、鋰電池112、監測液晶顯示器113、無線數據傳輸模塊114、GSM模塊115、控制按鍵模塊116，水塔11塔頂安裝支撐結構12，在支撐結構12中5個孔位置安裝5個超聲波傳感器13；監測裝置1通過排線14對超聲波傳感器13進行控制，對測得5組數據求平均值，並將數據顯示在監測液晶顯示器113上。當水塔11的液位超出設定範圍值時，監測裝置1將提示信息和水塔液位數據分別通過GSM模塊115、無線數據傳輸模塊114發送到手機A和控制裝置2。太陽能電池板15安裝在監測裝置1正上方，為監測裝置1提供電能，對鋰電池112進行充電，並可為監測裝置1遮擋雨水淋溼；乾電池組111為監測裝置1提供備用電源，控制按鍵模塊116可以控制監測裝置1的運行，還可對預先設定液面允許範圍值進行修改。控制器3是監測裝置1的控制大腦，控制上述方式的正常運行。

控制裝置2包括控制器4、無線數據傳輸模塊21、控制液晶顯示器22、WIFI模塊23、控制按鍵模塊24、進水管25、電控水閥開關26、電容式液位傳感器27、水池28，控制裝置2通過無線數據傳輸模塊21接收到水塔11液位數據信息，然後控制器4對數據進行分析判斷；同時控制裝置4還可通過電容式液位傳感器27對水池28液位進行檢測，控制液晶顯示器22用來顯示水塔11和水池28的液位信息，並通過WIFI模塊將水塔11和水池28的液位數據傳輸到PC電腦，供人員查看。當水塔11液位超出預設定範圍值時，控制器4控制電動機30通過進水管25給水塔11補充水；當水池液位超出預設範圍值時，控制器4控制電控水閥開關26的接通和關閉來保證水池28水位在正常的範圍值中。控制按鍵模塊24可以控制控制裝置2的運行，還可對預先設定液面允許範圍值進行修改。控制器4是控制裝置2的控制大腦，控制上述方式的正常運行。

在圖4中，標記131為A/D轉換模塊。