CN103529801B - 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 - Google Patents
城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103529801B CN103529801B CN201310498007.6A CN201310498007A CN103529801B CN 103529801 B CN103529801 B CN 103529801B CN 201310498007 A CN201310498007 A CN 201310498007A CN 103529801 B CN103529801 B CN 103529801B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- circuit
- pin
- resistance
- lpc2131
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 112
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 claims description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 240000007320 Pinus strobus Species 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000005789 organism growth Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
一种城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，它包括中水处理装置、水泵、中水蓄水池和控制装置，中水处理装置与污水处理厂连通，并通过水泵与蓄水池连通，蓄水池通过流量计与电厂的循环水冷却塔连通；蓄水池进水口和出水口分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，蓄水池内设置有液位检测装置，所述的水泵、流量计、第一电磁阀、第二电磁阀和液位检测装置分别与控制装置连通；控制装置包括微处理器及分别与之连接的电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路和继电器驱动电路。本发明不仅实现了中水回用，减少了排污，而且节约了用水，实现了水资源的可持续发展，降低了电厂生产经营成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种中水回用控制系统，具体地说是一种城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统。
背景技术
水是国民经济发展中的不可替代的重要资源，也是人类赖以生存和发展的重要资源。随着人类对水资源消耗的日益增加和水污染的日益严重，水资源短缺已经越来越成为制约人类经济发展，威胁人类生存安全的一个严重问题。
由于城市中水来源的稳定性和可靠性，它的回用成为缓解水资源紧缺的一个重要途径。电厂又是耗水大户，特别是在我国北方，以水限电、以水定电的情况相当严重，水资源的紧张已逐渐成为电力发展的瓶径，如何节约用水，提高水的利用率是电厂急需解决的问题。在火力发电厂耗水中，循环冷却水约占总水量的90％以上，装机容量t000MW的火力发电厂，每天循环冷却水的补水量要达到3800吨左右，消耗量是极其巨大的，开展中水回用是解决这问题的重要途径，也是大势所趋。
因此，将污水处理厂的中水进行深度处理，然后作为电厂循环水冷却水系统的补充水，不仅可以有效的保护珍贵的水资源，实现废水的循环利用，而且能够提高了中水的使用价值，有利于人和生态环境的和谐发展。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，不仅能够实现中水回用，为电厂循环水冷却水系统提供充足的补充水，而且能够保护水资源，实现了水资源的可持续发展。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，其特征是，包括中水处理装置、水泵、中水蓄水池和控制装置，所述中水处理装置与污水处理厂连通，并通过水泵与蓄水池连通，所述蓄水池通过流量计与电厂的循环水冷却塔连通；所述蓄水池进水口和出水口分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，蓄水池内设置有液位检测装置，所述的水泵、流量计、第一电磁阀、第二电磁阀和液位检测装置分别与控制装置连通；所述控制装置包括微处理器、电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路和继电器驱动电路，所述微处理器分别与电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路和继电器驱动电路相连，所述报警驱动电路连接有蜂鸣器，所述继电器驱动电路分别与设置在水泵、第一电磁阀和第二电磁阀供电电路中的继电器相连。
进一步地，所述中水处理装置包括依次连通的石灰处理池、澄清池、滤池和清水池，所述石灰处理池中设有石灰乳、聚铁和凝固剂，所述澄清池中设有硫酸，所述滤池中设有石英砂过滤器和/或活性炭过滤器，所述清水池中设有杀毒剂。
进一步地，所述微处理器采用PHILIPS公司的LPC2131单片机。
所述电源电路包括电源管理芯片SPX1117M3-3.3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，电感L1的一端与5V电源连接，电感L1的另一端、电容C1的一端和电容C7的一端分别与电源管理芯片SPX1117M3-3.3的VIN引脚连接，电容C3的一端和电容C4的一端分别与电源管理芯片SPX1117M3-3.3的VOUT引脚连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端和电源管理芯片SPX1117M3-3.3的GND引脚接地。
所述时钟电路包括晶振电路，所述晶振电路包括石英晶振Y1，所述石英晶振Y1的两端分别与LPC2131单片机连接，并分别通过电容C10和电容C11接地。
所述复位电路包括复位芯片、复位按键、电阻R1、电阻R3、或门U2A和非门U1A，所述复位芯片的复位信号输出端与或门U2A的一输入端连接，所述或门U2A的另一输入端串联电阻R1后通过复位按键与LPC2131单片机的电源输入端连接，并串联电阻R3后接地，所述非门U1A的输入端与或门U2A的输出端连接，输出端与LPC2131单片机的复位信号输入端连接。
所述流量测量电路包括第一D触发器U1、第二D触发器U2、第一与门G1和第二与门G2，所述第一与门G1的一输入端和第二与门G2的一输入端分别与流量计连接，第一与门G1的另一输入端与第一D触发器U1的Q引脚连接，第一与门G1的输出端与第二D触发器U2的C引脚连接，第二与门G2的另一输入端分别与第二D触发器U2的Q引脚和LPC2131单片机P0.1引脚的EINTO接口连接，第二与门G2的输出端与LPC2131单片机P0.17引脚的CAP接口连接，第一D触发器U1的C引脚与LPC2131单片机的P0.21引脚连接，所述的第一D触发器U1和第二D触发器U2的D引脚分别连接5V直流电源，R引脚分别与LPC2131单片机的P0.20引脚连接。
所述液位检测电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述液位检测装置包括分别设置在蓄水池内底部、水位下限位置和水位上限位置的第一电导体A、第二电导体B和第三电导体C，所述第一电导体A与3.3V直流电源连接，第二电导体B通过电阻R9与LPC2131单片机的P0.0引脚GPIO端连接，并通过电阻R10接地，第三电导体C通过电阻R11与LPC2131单片机的P0.1引脚GPIO端连接，并通过电阻R12接地。
所述报警驱动电路包括电阻R5、电阻R6和晶体管Q2，所述电阻R5的一端和电阻R6的一端分别与LPC2131单片机的P0.14引脚连接，电阻R5的另一端与3.3V直流电源连接，电阻R6的另一端与晶体管Q2的基极连接，晶体管Q2的发射极与3.3V直流电源连接，晶体管Q2的集电极与蜂鸣器连接。
所述继电器驱动电路包括缓冲器U4、光耦合器U3、电阻R2和二极管D1，所述缓冲器U4的输入端与LPC2131单片机的P0.2引脚连接，输出端与光耦合器U3中发光二极管的负极连接，发光二极管的正极通过电阻R2连接+5V直流电源，光耦合器U3中光敏三极管的基极接收发光二极管发出的光信号，光敏三极管的集电极通过二极管D1连接+12V直流电源，光敏三极管的发射极接地，所述二极管D1并联在继电器线圈的两端。
进一步地，所述控制装置还包括RS232串行通信接口。
进一步地，所述控制装置还包括键盘电路。
本发明的有益效果是：本发明通过对城市中水进行深度处理后作为电厂循环冷却水的补水，不仅实现了中水回用，减少了排污，解决了污水的出路问题，而且节约了用水，改善了环境，实现了水资源的可持续发展，降低了电厂生产经营成本，为水资源短缺、能源密集、环境污染日趋严重的地区带来巨大的经济效益，符合国家节能减排的政策精神，为加快建设资源节约型、环境友好型企业做出表率作用。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明所述控制装置的原理框图；
图3是本发明所述电源电路的电路图；
图4是本发明所述时钟电路的电路图；
图5是本发明所述复位电路的电路图；
图6是本发明所述流量测量电路的电路图；
图7是本发明所述液位检测电路的电路图；
图8是本发明所述报警驱动电路的电路图；
图9是本发明所述LCD显示接口的电路图；
图10是本发明所述继电器驱动电路的电路图；
图11是本发明所述RS232串行通信接口的电路图；
图12是本发明所述键盘电路的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，包括中水处理装置、水泵、中水蓄水池和控制装置，所述中水处理装置与污水处理厂连通，并通过水泵与蓄水池连通，所述蓄水池通过流量计与电厂的循环水冷却塔连通；所述蓄水池进水口和出水口分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，蓄水池内设置有液位检测装置，所述的水泵、流量计、第一电磁阀、第二电磁阀和液位检测装置分别与控制装置连通；所述控制装置包括微处理器、电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路、继电器驱动电路、RS232串行通信接口和键盘电路，所述微处理器分别与电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路、继电器驱动电路、RS232串行通信接口和键盘电路相连，所述报警驱动电路连接有蜂鸣器，所述继电器驱动电路分别与设置在水泵、第一电磁阀和第二电磁阀供电电路中的继电器相连。
本发明的工作过程是：首先，生活产生的废水污水处理厂处理生成可利用的中水，然后中水处理装置对中水进行深度处理生成电厂循环冷却水系统可利用的水，并经水泵抽送到高位的蓄水池进行存储，再根据电厂循环冷却水系统的需求情况向电厂循环冷却塔进行给水。
本发明所述的中水处理装置包括依次连通的石灰处理池、澄清池、滤池和清水池，所述石灰处理池中设有石灰乳、聚铁和凝固剂，所述澄清池中设有硫酸，所述滤池中设有石英砂过滤器和/或活性炭过滤器，所述清水池中设有杀毒剂，用于对中水进行深度处理。由于中水中含有较高的碱度、硬度、有机物、含盐量等物质，会发生结垢、腐蚀或滋生生物粘泥等现象，妨碍循环冷却水浓缩倍率的提高，危害机组的安全运行，因此，中水必须经过深度处理，除去这些有害成分才能回用于电厂循环冷却水系统。
如图2所示，本发明所述的微处理器采用PHILIPS公司的LPC2131单片机。LPC2131是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7DMI-SCPU的微控制器，同时带有32K字节嵌入式高速Flash存储器，其具有128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟下运行。由于具有4个32位定时器、1个8路ADC，6个PWM通道和多达47个GPIO以及多达9个边沿或者外部中断输入，使它特别适合于工业控制和医疗系统等领域。
如图3所示，本发明所述的电源电路包括电源管理芯片SPX1117M3-3.3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，电感L1的一端与5V电源连接，电感L1的另一端、电容C1的一端和电容C7的一端分别与电源管理芯片SPX1117M3-3.3的VIN引脚连接，电容C3的一端和电容C4的一端分别与电源管理芯片SPX1117M3-3.3的VOUT引脚连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端和电源管理芯片SPX1117M3-3.3的GND引脚接地。该电源电路的重要作用正是为提高系统的稳定性，系统采用LDO(模拟电源器件)电源芯片。因为LPC2131微控制器只需3.3V单电源供电，其I/O和内核使用同一电源电压，所以电源电路采用Sipex半导体SPXlll7，SPXlll7具有很好的扩展性，可与许多产品直接连接。SPXl117为一个低功耗正向电压调节器，输出电压精度在1%以内，还具有电流限制和热保护功能。如图3所示，SK-1730SB1-5V直流稳压电源向SPXlll7M3-3.3输入5V直流电源，然后电源被稳压至3.3V输出。图3中的电容C1和C3起滤波作用，C2和C4起提高稳定性作用。电感L1起限制瞬态电流的作用。
如图4所示，本发明所述的时钟电路包括晶振电路，所述晶振电路包括石英晶振Y1，所述石英晶振Y1的两端分别与LPC2131单片机连接，并分别通过电容C10和电容C11接地。晶振电路用于向CPU或其它工作电路提供工作时钟，连接无源晶振是利用LPC2131单片机内部的时钟振荡电路，在LPC2131单片机的引脚XTALl和XTAL2之间接一枚晶体就可以产生稳定的时钟信号。为了尽量避免高频辐射的干扰，时钟电路走线应尽可能短。电路中的电容C10和C11典型值通常选择为30pF左右。
如图5所示，本发明所述的复位电路包括MAX810复位芯片、复位按键、电阻R1、电阻R3、或门U2A和非门U1A，所述复位芯片的复位信号输出端与或门U2A的一输入端连接，所述或门U2A的另一输入端串联电阻R1后通过复位按键与LPC2131单片机的电源输入端连接，并串联电阻R3后接地，所述非门U1A的输入端与或门U2A的输出端连接，输出端与LPC2131单片机的复位信号输入端连接。该复位电路可通过复位芯片来实现，与简单的RC复位电路相比，复位芯片电路更加复杂，但也更加稳定和可靠，加之多数复位芯片的价钱不高，所以复位芯片是复位系统较理想的选择。MAX810是一种单一功能的微处理器复位芯片，用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压，它可以在上电、掉电和节电情况下向微控制器提供复位信号。当电源电压低于预设的门槛电压时器件会发出复位信号，直到一段时间内电源电压又恢复到高于门槛电压为止。MAX810有高电平有效的复位输出，典型值是17uA的低电流使MAX810能理想地用于便携式电池供电的设备。
如图5所示。该复位电路将MAX810预设门槛电压设为3.3V。当手动按下复位按键S1时，电源经或门和非门给LPC2131复位脚一个低电平，使其复位。当不操作S1时，若3.3V掉电或不稳定时，低于门槛电压的MAX810会产生一个复位信号，并经或非门传给LPC2131复位脚使其复位。这就能满足ARM芯片对电源纹波、瞬态响应性能、时钟源稳定性和电源监控可靠性的要求，使其工作更加稳定和可靠。
如图6所示，本发明所述的流量测量电路包括第一D触发器U1、第二D触发器U2、第一与门G1和第二与门G2，所述第一与门G1的一输入端和第二与门G2的一输入端分别与流量计连接，第一与门G1的另一输入端与第一D触发器U1的Q引脚连接，第一与门G1的输出端与第二D触发器U2的C引脚连接，第二与门G2的另一输入端分别与第二D触发器U2的Q引脚和LPC2131单片机P0.1引脚的EINTO接口连接，第二与门G2的输出端与LPC2131单片机P0.17引脚的CAP接口连接，第一D触发器U1的C引脚与LPC2131单片机的P0.21引脚连接，所述的第一D触发器U1和第二D触发器U2的D引脚分别连接5V直流电源，R引脚分别与LPC2131单片机的P0.20引脚连接。
本发明所述的流量计采用LWGY型智能涡轮流量传感器,它可以用以测量各种酸、碱、盐溶液、纸浆等导电性液体，或液固两相介质的体积流量。涡轮流量测量法具有在所有流量测量方法中最精确、无零点漂移、重复性好、范围度宽、抗干扰能力强、结构紧凑等优点。将涡轮传感器安装在沿着管道的轴线方向，当液体流动时,将冲击涡轮叶片,此时便有力作用在叶片上推动涡轮旋转,而这个作用力与流量Q、流速V和流体密度ρ乘积成比例。于此同时,电磁铁产生的磁力线被旋转的叶片周期性地切割，改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理,在线圈内将感应出电势信号,此脉动的电势信号的频率与被测流体的流量成正比。其流量计算式为:Q=f/K,式中:f为流量信号频率(Hz),它同叶轮转动频率成正比关系;k为传感器的仪表系数，Q为体积流量。
如图6所示，流量测量的控制过程为：首先LPC2131单片机通过P.20发一个清零负脉冲，使U1、U2两个D触发器复位，其输出与门G1和G2。接着通过P0.21发一个启动正脉冲，其有效上升沿使U1=1,门G1被开放。之后，被测脉冲上升沿通过G2送计数器1CAP计数；同时U2输出的高电平使EINTO=1，定时器0有效，启动定时器TC0开始定时。直到定时结束，通过P0.20发一负脉冲，清零U2，封锁G2，停止定时器TC1计数，完成一次频率采样过程。以秒为单位进行流量数累加,用当前的流量值加上1s前的流量数即可得出当前的总流量值。
如图7所示，本发明所述的液位检测电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述液位检测装置包括分别设置在蓄水池内底部、水位下限位置和水位上限位置的第一电导体A、第二电导体B和第三电导体C，所述第一电导体A与3.3V直流电源连接，第二电导体B通过电阻R9与LPC2131单片机的P0.0引脚GPIO端连接，并通过电阻R10接地，第三电导体C通过电阻R11与LPC2131单片机的P0.1引脚GPIO端连接，并通过电阻R12接地。
考虑到液位传感器的安装与价格因素，本发明采用了安装更简单、价格更低廉、电路更简单，并适合于实验装置的导电式液位检测方法。如图7所示，对水位的检测是使用在蓄水池内侧面装置高、中、低三个探测点，高、中探点为水位为探测点，最低的探点接工作电源，虚线表示允许水位变化的上下限。工作电源与探点接通，传给ARM的GPIO端的一个开关信号。A、B、C为分别设置在蓄水池内三个探测点的第一电导体A、第二电导体B和第三电导体C，可以感应电势并导电，上下限水位信号由GPIO的P0.0和P0.1输入。单片机控制电机转动，由电机带动水泵向中水蓄水箱供水，使蓄水箱中的水量得到控制。
ARM芯片工作电压为3.3V，为保护ARM接口，输入电平应为3.3V电平，设计中向水中通电为3.3V电平。
(1)当水位上升，达到上限时，因水导电，第二电导体B、第三电导体C连通+3.3V。b、c均为“1”,通过b、c向P0.0和P0.1引脚输入高电平，通过处理器控制停止电机和水泵的工作，不再供水。
(2)当水位降到下限时，第二电导体B、第三电导体C都不能与第一电导体A导电。b、c均为“0”,b、c向P0.0和P0.1输入低电平，启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。
(3)当水位处于上下限之间时，第二电导体B与第一电导体A导通。b为“1”,c为“0”,无论怎样都应维持原有的工作状态。
(4)若出现b为“0”,c为“1”的情况，则说明检测电路出现故障，应进行报警处理。
根据GPIOP0.0和P0.1的输入状态，LPC2131单片机通过P0.2口来控制水泵的起停，当P0.2输出高电平时，水泵启动；输出低电平时，水泵停止运行。
如图8所示，本发明所述的报警驱动电路包括电阻R5、电阻R6和晶体管Q2，所述电阻R5的一端和电阻R6的一端分别与LPC2131单片机的P0.14引脚连接，电阻R5的另一端与3.3V直流电源连接，电阻R6的另一端与晶体管Q2的基极连接，晶体管Q2的发射极与3.3V直流电源连接，晶体管Q2的集电极与蜂鸣器连接。
在控制系统发生故障或超越设定极限时，单片机系统应能发出提醒人们警觉的报警信号或提示信号，本发明所述蜂鸣器采用压电式蜂鸣器，然后通过LPC2131的1个GPIO口线驱动蜂鸣器发声。如图9所示，蜂鸣器使用的是PNP三极管Q2进行驱动控制。当P0.14控制电平输出0时，Q2导通，蜂鸣器蜂鸣报警；当P0.14控制电平输出1时，Q1截止，蜂鸣器停止报警。其中，Q2采用开关三极管8550，电阻R6用于限制Q2的基极电流，由于P0.14口与其它部件复用，所以此引脚接上一上拉电阻R5，防止在使用其它功能时产生操作错误。
如图9所示，本发明所述的LCD显示屏采用LM061L字符式显示模块来实现LCD液晶显示。
LCD要求提高显示质量和响应速度，具有低功耗、高密度安装、彩色显示等，因此LCD要求较多的控制性能。根据所驱动的LCD的大小及所需功能的多少，其驱动控制的复杂程度有所不同，主要体现在其内部RAM的大小、译码电路的复杂程度、内部的时序及电源电路等上面，对外可体现在驱动行和列端口的多少、与ARM的接口功能等上面。
LM016L字符式显示模块可显示两行，各16个字符的数据，内嵌控制器HD44780。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能[9]。HD77480的数据发送方式分为两种——2次发送4位数据和1次发送8位数据：当传送4位数据时，D7-D4可用，D3-D0不可用，遵循先传输高4位，后传输低4位的原则；当传输8位数据时，使用8位数据总线传输。HD44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）、忙标志（BF）、显示数据RAM（DDRAM）、字符发生器ROM（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、地址计数器（AC）。
LM016L采用标准的14脚接口，其中
第1脚：VSS为地电源；第2脚：VDD接5V正电源；
第3脚：VEE-；
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器；
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作，当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据；
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令；
第7～14脚:D0～D7为8位双向数据线。
如图10所示，本发明所述的继电器驱动电路包括缓冲器U4、光耦合器U3、电阻R2和二极管D1，所述缓冲器U4的输入端与LPC2131单片机的P0.2引脚连接，输出端与光耦合器U3中发光二极管的负极连接，发光二极管的正极通过电阻R2连接+5V直流电源，光耦合器U3中光敏三极管的基极接收发光二极管发出的光信号，光敏三极管的集电极通过二极管D1连接+12V直流电源，光敏三极管的发射极接地，所述二极管D1并联在继电器线圈的两端。
该控制系统的水泵、电磁阀等执行机构均采用继电器控制。对于水泵，ARM芯片通过P0.2口输出高电平，输出信号经总线驱动、光电隔离、三极管驱动放大后，控制继电器线圈的电流，使继电器触点动作，接通水泵；当输出低电平时，停止水泵。如图10所示，输出信号先经过缓冲器7407，放大控制信号，然后流经光耦进行信号隔离，光耦去除毛刺信号，使信号稳定输入三极管放大。在继电器两端并联反向二极管，是为了防止继电器线圈断电时的瞬间产生反向电动势对其它元件造成。
如图11所示，本发明采用电平转换电路MAX232来设计串行通信模块，在ARM系统中，只需要RXD、TXD和GND就可以完成最基本的串口通信功能。因此满足这样的连接只要3根线，即模仿单片机的串口通信格式。但由于对于高低电平，RS-232-C标准所定义的与ARM系统的LVTTL电路所定义的完全不同，LVTTL的标准逻辑“1“对应2V～3.3V电平，标准逻辑“0"对应0V～0.4V电平；而RS-232-C标准采用负逻辑方式，标准逻辑“l”对应-5V～15V电平，标准逻辑“0"对应+5V～15V电平。所以，两者间要进行通信就需要经过信号电平的转换，本系统使用电平转换电路MAX232来设计串行通信模块。
如图12所示，本发明对电磁阀的操作通过键盘电路来实现。由于P0作为输入时，内部无上拉电阻，所以要使用R7、R8两个电阻。当需要控制电磁阀时，按下键盘键，给GPIOP0.15口和P0.16口输入低电平，通过编程，P01.7和P0.18输出高电平，控制继电器触点动作，使电磁阀接通；当不需要电磁阀接通时，按键自动处于断开状态，通过外部电路向P0.15和P0.16输入高电平，情况和上相反。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.将城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，其特征是，包括中水处理装置、水泵、中水蓄水池和控制装置，所述中水处理装置与污水处理厂连通，并通过水泵与蓄水池连通，所述蓄水池通过流量计与电厂的循环水冷却塔连通；所述蓄水池进水口和出水口分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，蓄水池内设置有液位检测装置，所述的水泵、流量计、第一电磁阀、第二电磁阀和液位检测装置分别与控制装置连通；所述控制装置包括微处理器、电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路和继电器驱动电路，所述微处理器分别与电源电路、时钟电路、复位电路、流量测量电路、液位检测电路、LCD显示屏、报警驱动电路和继电器驱动电路相连，所述报警驱动电路连接有蜂鸣器，所述继电器驱动电路分别与设置在水泵、第一电磁阀和第二电磁阀供电电路中的继电器相连。
2.根据权利要求1所述的将城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，其特征是，所述中水处理装置包括依次连通的石灰处理池、澄清池、滤池和清水池，所述石灰处理池中设有石灰乳、聚铁和凝固剂，所述澄清池中设有硫酸，所述滤池中设有石英砂过滤器和/或活性炭过滤器，所述清水池中设有杀毒剂。
3.根据权利要求1或2所述的将城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，其特征是，
所述微处理器采用PHILIPS公司的LPC2131单片机；
所述电源电路包括电源管理芯片SPX1117M3-3.3、电感L1、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，电感L1的一端与5V电源连接，电感L1的另一端、电容C1的一端和电容C7的一端分别与电源管理芯片SPX1117M3-3.3的VIN引脚连接，电容C3的一端和电容C4的一端分别与电源管理芯片SPX1117M3-3.3的VOUT引脚连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端和电源管理芯片SPX1117M3-3.3的GND引脚接地；
所述时钟电路包括晶振电路，所述晶振电路包括石英晶振Y1，所述石英晶振Y1的两端分别与LPC2131单片机的XTAL1引脚和XTAL2引脚连接，并分别通过电容C10和电容C11接地；
所述复位电路包括复位芯片、复位按键、电阻R1、电阻R3、或门U2A和非门U1A，所述复位芯片的复位信号输出端与或门U2A的一输入端连接，所述或门U2A的另一输入端串联电阻R1后通过复位按键与LPC2131单片机的电源输入端连接，并串联电阻R3后接地，所述非门U1A的输入端与或门U2A的输出端连接，非门U1A的输出端与LPC2131单片机的复位信号输入端连接；
所述流量测量电路包括第一D触发器U1、第二D触发器U2、第一与门G1和第二与门G2，所述第一与门G1的一输入端和第二与门G2的一输入端分别与流量计连接，第一与门G1的另一输入端与第一D触发器U1的Q引脚连接，第一与门G1的输出端与第二D触发器U2的C引脚连接，第二与门G2的另一输入端分别与第二D触发器U2的Q引脚和LPC2131单片机P0.1引脚的EINTO接口连接，第二与门G2的输出端与LPC2131单片机P0.17引脚的CAP接口连接，第一D触发器U1的C引脚与LPC2131单片机的P0.21引脚连接，所述的第一D触发器U1和第二D触发器U2的D引脚分别连接5V直流电源，R引脚分别与LPC2131单片机的P0.20引脚连接；
所述液位检测电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述液位检测装置包括分别设置在蓄水池内底部、水位下限位置和水位上限位置的第一电导体A、第二电导体B和第三电导体C，所述第一电导体A与3.3V直流电源连接，第二电导体B通过电阻R9与LPC2131单片机的P0.0引脚GPIO端连接，并通过电阻R10接地，第三电导体C通过电阻R11与LPC2131单片机的P0.1引脚GPIO端连接，并通过电阻R12接地；
所述报警驱动电路包括电阻R5、电阻R6和晶体管Q2，所述电阻R5的一端和电阻R6的一端分别与LPC2131单片机的P0.14引脚连接，电阻R5的另一端与3.3V直流电源连接，电阻R6的另一端与晶体管Q2的基极连接，晶体管Q2的发射极与3.3V直流电源连接，晶体管Q2的集电极与蜂鸣器连接；
所述继电器驱动电路包括缓冲器U4、光耦合器U3、电阻R2和二极管D1，所述缓冲器U4的输入端与LPC2131单片机的P0.2引脚连接，输出端与光耦合器U3中发光二极管的负极连接，发光二极管的正极通过电阻R2连接+5V直流电源，光耦合器U3中光敏三极管的基极接收发光二极管发出的光信号，光敏三极管的集电极通过二极管D1连接+12V直流电源，光敏三极管的发射极接地，所述二极管D1并联在继电器线圈的两端。
4.根据权利要求1或2所述的将城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，其特征是，所述控制装置还包括RS232串行通信接口。
5.根据权利要求1或2所述的将城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统，其特征是，所述控制装置还包括键盘电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310498007.6A CN103529801B (zh) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310498007.6A CN103529801B (zh) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103529801A CN103529801A (zh) | 2014-01-22 |
| CN103529801B true CN103529801B (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=49931890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310498007.6A Expired - Fee Related CN103529801B (zh) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103529801B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105022420A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-04 | 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 | 液体控制装置 |
| CN105544657B (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-18 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种单向稳压塔装置的控制方法 |
| CN108678137A (zh) * | 2018-04-30 | 2018-10-19 | 阜阳电力规划设计院有限公司 | 一种基于太阳能供电的电缆井智能排水系统 |
| CN109144116A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 扬中市启明星环境科技有限公司 | 自动检测主控板 |
| CN109368712A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-02-22 | 大唐陕西发电有限公司 | 一种城市中水回用于电厂冷却水的系统 |
| CN110195619A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-09-03 | 中国水利水电科学研究院 | 火电机组调节系统、方法及装置 |
| CN112850615B (zh) * | 2021-02-22 | 2023-03-10 | 沙宁 | 液体定量灌装装置和方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102445929A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-09 | 成都四通新能源技术有限公司 | 热电厂循环水系统 |
| CN202257232U (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-30 | 成都四通新能源技术有限公司 | 热电厂循环水系统 |
| CN102795715A (zh) * | 2012-08-15 | 2012-11-28 | 国核电力规划设计研究院 | 一种火电厂循环水排污水处理系统 |
| CN202915683U (zh) * | 2012-07-10 | 2013-05-01 | 河南勃达微波设备有限责任公司 | 一种微波干燥设备水循环冷却系统 |
| CN203490531U (zh) * | 2013-10-22 | 2014-03-19 | 国家电网公司 | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101051183B1 (ko) * | 2011-03-08 | 2011-07-21 | (주)대청시스템스 | 스포트를 이용한 수처리장 여과지 감시제어 시스템 |
-
2013
- 2013-10-22 CN CN201310498007.6A patent/CN103529801B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102445929A (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-09 | 成都四通新能源技术有限公司 | 热电厂循环水系统 |
| CN202257232U (zh) * | 2011-09-20 | 2012-05-30 | 成都四通新能源技术有限公司 | 热电厂循环水系统 |
| CN202915683U (zh) * | 2012-07-10 | 2013-05-01 | 河南勃达微波设备有限责任公司 | 一种微波干燥设备水循环冷却系统 |
| CN102795715A (zh) * | 2012-08-15 | 2012-11-28 | 国核电力规划设计研究院 | 一种火电厂循环水排污水处理系统 |
| CN203490531U (zh) * | 2013-10-22 | 2014-03-19 | 国家电网公司 | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 城市再生水在电厂循环冷却水系统中的应用;谢长血等;《电力建设》;20100630;第31卷(第6期);第98~102页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103529801A (zh) | 2014-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103529801B (zh) | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 | |
| CN201166799Y (zh) | 净水器水控止水装置 | |
| CN203490531U (zh) | 城市中水回用于电厂循环冷却水的循环控制系统 | |
| CN201897733U (zh) | 基于单片机的电厂用液位控制装置 | |
| CN201190121Y (zh) | 净水器水控杀菌装置 | |
| CN204406228U (zh) | 一种鱼塘增氧控制系统 | |
| CN203870786U (zh) | 具有超低功耗唤醒功能的无线远传抄表设备 | |
| CN209706883U (zh) | 一种智能燃气表 | |
| CN204417264U (zh) | 一种智能净水器 | |
| CN205787003U (zh) | 一种pcb智能检测装置 | |
| CN204942697U (zh) | 一种节能控水器 | |
| CN204515551U (zh) | 一种智能水位监测控制装置 | |
| CN202971125U (zh) | 一种农用抽水远程自动控制系统 | |
| CN103267317A (zh) | 一种节能热流量控制系统 | |
| CN205318539U (zh) | 一种基于单片机的智能热能计量装置 | |
| CN103673339A (zh) | 基于单片机的太阳能热水器智能控制系统 | |
| CN202158923U (zh) | 低功耗管道水压智能监测仪 | |
| CN202676326U (zh) | 低功耗热量表 | |
| CN201255904Y (zh) | 基于ic卡和红外线通信的浴池无人售票管理器 | |
| CN202870974U (zh) | 基于单片机的新型ic卡天然气表 | |
| CN205403971U (zh) | 一种温控电机调节装置 | |
| CN203561859U (zh) | 自动升国旗系统 | |
| CN210071865U (zh) | 一种智能消火栓的低功耗霍尔流速检测电路 | |
| CN204576673U (zh) | 一种ic卡智能计量计时水表 | |
| CN203616817U (zh) | 带气体泄漏报警并关阀的ic卡智能燃气表 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160224 Termination date: 20201022 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |