CN101805056A - 太阳能自动增氧系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将水体进行增氧的系统，尤其是太阳能自动增氧系统及其控制方法。太阳能自动增氧系统利用太阳能光伏组件、蓄电池、控制装置、增氧装置、含氧量测试装置的组合利用太阳能对蓄电池充电然后为增氧装置供电实现增氧，其控制方法用在控制装置中，对含氧量测试装置检测到的水体中含氧量的信号进行处理与控制装置中单片机设定的初始值进行比较后，及时发出增氧或者停止增氧的信号。本发明的好处是利用了可再生资源太阳能发电，节能环保，能耗低，省去了人工，节省了人员成本，对水环境的含氧量做好及时的控制。

Description

太阳能自动增氧系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种将水体进行增氧的系统，尤其是太阳能自动增氧系统及其控制方法。
背景技术
在水产养殖和废水污水的环保治理中需要将水质增氧以维持生物体的生命活动或加速水体中好气性细菌的繁殖将有机物质消化、氧化和分解时，需要借助力于各种增氧机械装置，目前普遍采用的增氧泵通过传统电网供电，能耗高，且在增氧时需要人为控制，无法实现在氧气少的时候自动增氧，在氧气多的时候停止增氧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能自动增氧系统及其控制方法，该系统能实现采用太阳能发电提供电能进行增氧，有能耗低环保的特点，其控制方法实现了对水体自动增氧，不需要人工控制。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种太阳能自动增氧系统，该装置包括太阳能光伏组件、蓄电池、控制装置、增氧装置、含氧量测试装置，太阳能光伏组件与蓄电池相连接，蓄电池、增氧装置、含氧量测试装置与控制装置相连接，控制装置中包括单片机，该单片机通过测试含氧测试装置所测量到的含氧量数据后控制蓄电池与增氧装置的闭合或断开。
控制装置还包括传感器模块、电流电压变换器、模数转换器、光电耦合器、开关控制电路，含氧量测试装置与传感器模块相连接，传感器模块与电流电压变换器连接，电流电压变换器与模数转换器连接，模数转换器与所述的单片机连接，所述单片机与光电耦合器连接，光电耦合器与开关控制电路连接，开关控制电路直接控制蓄电池与增氧装置的闭合或断开。
所述的太阳能光伏组件包括太阳能电池板组件和光伏控制器，太阳能电池板组件通过光伏控制器与蓄电池相连，太阳能电池板组件通过防雷模块接地。该方法为单片机设定初始值并初始化状态后，单片机分析模数变换器传来的数字信号的数据与初始化状态值比较测试，当数字信号的数据大于初始化状态值时，单片机向光电耦合器发出断开的控制信号，使蓄电池与增氧装置之间的开关断开，延时t秒后重新初始化状态重新测试，当数字信号的数据小于初始化状态值时，单片机向光电耦合器发出闭合的控制信号，使蓄电池与增氧装置之间的开关闭合，延时t秒后重新初始化状态重新测试，t＞0。
所述的增氧装置为增氧泵。
采用了上述方案，太阳能自动增氧系统，该系统利用太阳能光伏组件发电，然后通过蓄电池将电储存，通过蓄电池为增氧泵提供电能然后给水体供氧，这样的供电方式节能环保，利用了可再生资源，发展了低碳经济；其中，含氧量测试装置装置将测试的含氧量数据传递给传感器模块，通过传感器模块把电流信号传递给电流电压变换器，电流电压变换器将电流信号转换成电压信号传递给模数转换器，模数转换器将电压信号变换成数字信号的数据，单片机接受来自模数变换器的数字信号的数据，单片机分析该数字信号的数据后向光电耦合器发出控制信号来控制开关控制电路，这样实现了该系统的自动控制，无需人工控制，降低了人员成本；用于太阳能自动增氧系统中控制装置的控制方法，其中单片机设定个初始值初始化后，然后将单片机接收到的水体中含氧量的数字信号的数据与单片机的初始值进行比较，如果该数字信号的数据大于初始值，则单片机发出断开信号，将蓄电池与增氧泵之间的电路断开，增氧泵停止工作，t秒后再将获取数字信号的数据进行比较；如果该数字信号的数据小于初始值，则单片机发出闭合信号，将蓄电池与增氧泵之间的电路闭合，增氧泵开始工作，对水体进行增氧，t秒后再将获取数字信号的数据进行比较，重复这个方法步骤，该控制方法高效简单，及时对水体中含氧量的信号就行处理与比较，从而发出增氧还是停止增氧的信号，对于水环境中氧的含量做好及时的控制。
本发明的好处是利用了可再生资源太阳能发电，节能环保，能耗低，省去了人工，节省了人员成本，对水环境的含氧量做好及时的控制。
附图说明
图1为太阳能自动增氧系统的原理结构示意图；
图2为控制装置的控制流程图；
图3为用于太阳能自动增氧系统中控制装置的控制方法的流程图；
图4为本发明的实施事例图；
图中，1、太阳能电池组件，2、防雷模块，3、光伏控制器，4、蓄电池，5、控制器，6、含氧量测试装置，7、增氧泵，51、传感器模块，52、电流电压变换器，53、模数转换器，54、单片机，55、光电耦合器，56、开关控制电路，8、后基座，9、前基座，10、支架，11、出口。
具体实施方式
如图1所示，一种太阳能自动增氧系统，该系统用于对水体的供养，该装置包括太阳能光伏组件、蓄电池、控制装置、增氧装置、含氧量测试装置，太阳能光伏组件主要由太阳能电池板组件1、光伏控制器组成3，增氧装置为增氧泵7，太阳能电池板组件1通过防雷模块2接地，蓄电池4通过光伏控制器3连接太阳能电池板组件1，太阳能电池板组件1接受太阳能转换成电能通过光伏控制器提3供给蓄电池4充电储存，含氧量测试装置6、增氧泵7、蓄电池4分别于控制装置5相连，蓄电池4通过控制装置5为增氧泵7提供电能，含氧量测试装置6测试水体中的含氧量，控制装置5通过其设定的控制流程来控制蓄电池4对增氧泵7的供电与断电，控制流程根据含氧量测试装置6对水体中含氧量进行测量的结果进行控制，如图2所示，控制装置包括传感器模块51、电流电压变换器52、模数转换器53、单片机54、光电耦合器55、开关控制电路56，传感器模块51接受由含氧量测试装置6传来的水体含氧信号，传感器模块51与电流电压变换器52连接，电流电压变换器52与模数转换器53连接，模数转换器53与单片机54连接，单片机54与光电耦合器55连接，光电耦合器55与开关控制电路56连接，含氧量测试装置6将测试的含氧量数据传递给传感器模块51，通过传感器模块51转换成电流信号传递给电流电压变换器52，电流电压变换器52将电流信号转换成电压信号传递给模数转换器53，模数转换器53将电压信号变换成数字信号的数据，单片机54接受来自模数变换器53的数字信号的数据，通过对单片机54设定的控制方法来进行对蓄电池4与增氧泵之间电路开关的控制，将单片机54发出的控制信号发给光电耦合器55，通过光电耦合器55来实现对开关控制电路56的控制，开关控制电路56直接控制蓄电池4与增氧泵7之间电路开关，如图3所示，控制装置5的控制方法是通过单片机54实现的，首先，单片机54设定初始值，初始化状态后，单片机54分析从模数转换器53接收到的数据，测试数据，将该数据与初始值进行比较，如果该数字信号的数据大于初始值，则单片机54发出断开信号，将蓄电池4与增氧泵7之间的电路断开，增氧泵4停止工作，600秒后再将获取数字信号的数据进行比较；如果该数字信号的数据小于初始值，则单片机54发出闭合信号，将蓄电池4与增氧泵7之间的电路闭合，增氧泵4开始工作，对水体进行增氧，600秒后再将获取数字信号的数据进行比较，重复这个方法步骤，这样就能及时控制水体含氧控制在所需要的标准中，该标准与单片机设置的初始值所表示的含氧标准一致。
在实际应用中，如图4所示，太阳能电池板组件1设在支架10上，支架10设在前基座9与后基座8上，前基座9与后基座8设在水域中，前基座9与后基座8必须高于历史水面60cm以上，蓄电池4、控制装置5、增氧泵6分别设在后基座8上，增氧泵6通过后基座8上出口11向水体中增氧。

Claims (5)

1.一种太阳能自动增氧系统，其特征在于：该装置包括太阳能光伏组件、蓄电池、控制装置、增氧装置、含氧量测试装置，太阳能光伏组件与蓄电池相连接，蓄电池、增氧装置、含氧量测试装置与控制装置相连接，控制装置中包括单片机，该单片机通过测试含氧测试装置所测量到的含氧量数据后控制蓄电池与增氧装置的闭合或断开。
2.根据权利要求1所述的太阳能自动增氧系统，其特征在于：控制装置还包括传感器模块、电流电压变换器、模数转换器、光电耦合器、开关控制电路，含氧量测试装置与传感器模块相连接，传感器模块与电流电压变换器连接，电流电压变换器与模数转换器连接，模数转换器与所述的单片机连接，所述单片机与光电耦合器连接，光电耦合器与开关控制电路连接，开关控制电路直接控制蓄电池与增氧装置的闭合或断开。
3.根据权利要求1所述的太阳能自动增氧系统，其特征在于：所述的太阳能光伏组件包括太阳能电池板组件和光伏控制器，太阳能电池板组件通过光伏控制器与蓄电池相连，太阳能电池板组件通过防雷模块接地。
4.一种用于权利要求1中控制装置的控制方法，其特征在于：该方法为单片机设定初始值并初始化状态后，单片机分析模数变换器传来的数字信号的数据与初始化状态值比较测试，当数字信号的数据大于初始化状态值时，单片机向光电耦合器发出断开的控制信号，使蓄电池与增氧装置之间的开关断开，延时t秒后重新初始化状态重新测试，当数字信号的数据小于初始化状态值时，单片机向光电耦合器发出闭合的控制信号，使蓄电池与增氧装置之间的开关闭合，延时t秒后重新初始化状态重新测试，t＞0。
5.根据权利要求1或2或4所述的太阳能自动增氧系统，其特征在于：所述的增氧装置为增氧泵。
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