CN103713673A - 压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其根据压载水流量和透过率的变化以及灯管表面清洁程度能自动调节紫外线灯管的强度，以保证杀菌所需的目标输出功率，其还能延长紫外线灯管的寿命，同时还能减少对船舶配电网的影响。其包括紫外线杀菌装置、所述紫外线杀菌装置的外壳内部设置有至少两根紫外线灯管，所述紫外线灯管外接有紫外线镇流器，所述紫外线镇流器外接控制单元，所述控制单元分别外接船舶控制系统、压载水流量计，其特征在于：所述紫外线灯管的套管上分别布置有灯管清洁单元，所述灯管清洁单元的外部连接所述控制单元，所述紫外线杀菌装置的外壳的外壁设置有紫外线强度探测器，所述紫外线强度探测器外接所述控制单元。

Description

压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统及其控制方法
技术领域
    本发明涉及压载水杀菌的技术领域，具体为压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，本发明还提供了一种压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统的控制方法。
背景技术
船舶为了航行安全和稳定需要往压载舱里注入海水，该部分海水通常称为压载水。压载水目前最大的问题是会导致外来物种对异地海域生态系统的破坏。所以在船舶上要配备压载水处理装置，对海水需要进行微生物灭活处理。
紫外线杀菌装置是压载水处理系统中的一个部分，其杀菌原理是利用紫外线灯管发射出来的紫外线辐射来破坏微生物的DNA结构，以达到灭活的目的。这种处理方法具有亲环境、杀菌可靠、运行方便等特点。对压载水处理起到杀菌作用的核心指标是紫外线杀菌剂量，该剂量是当时的紫外线强度和在杀菌装置腔体中流体滞留时间的乘积，其中紫外线强度值适用各种流量条件下已验证过的紫外线强度，透过率只是间接反映该强度。
但通常情况下这种紫外线杀菌装置是先根据压载水的流量来确定紫外线灯管的输出功率和紫外线照射剂量，在压载水透过率或流量有变动时无法有效调节，同时也没有考虑随紫外线灯管寿命紫外线强度降低的因素。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其根据压载水流量和透过率的变化以及灯管表面清洁程度能自动调节紫外线灯管的强度，以保证杀菌所需的目标输出功率，其还能延长紫外线灯管的寿命，同时还能减少对船舶配电网的影响。
压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其技术方案是这样的：其包括紫外线杀菌装置、所述紫外线杀菌装置的外壳内部设置有至少两根紫外线灯管，所述紫外线灯管外接有紫外线镇流器，所述紫外线镇流器外接控制单元，所述控制单元分别外接船舶控制系统、压载水流量计，其特征在于：所述紫外线灯管的套管上分别布置有灯管清洁单元，所述灯管清洁单元的外部连接所述控制单元，所述紫外线杀菌装置的外壳的外壁设置有紫外线强度探测器，所述紫外线强度探测器外接所述控制单元，所述控制单元根据从压载水流量计反馈的流量值、紫外线强度探测器测定值以及紫外线镇流器输出电流和电压，计算出紫外线照射剂量，利用所述紫外线镇流器对紫外线灯管的输出功率、所述灯管清洁单元发射控制指令，使其协调运作。
其进一步特征在于：所述灯管清洁单元具体为布置于每根紫外线灯管的套管擦拭装置；
所述紫外线强度探测器测定253.7nm波长段的紫外线相对强度，经过所述控制单元计算后能反映当时的透过率；
所述紫外线镇流器内部设置有输出调节单元、驱动紫外线灯管的驱动单元；
每台紫外线灯管和其余的紫外线灯管的启动时间有3秒钟的时间间隔，其能够给船舶配电网减少瞬间启动负载。
一种压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统的控制方法，其特征在于：
a根据压载水的流量、进口压力作为输入条件，控制单元启动紫外线镇流器驱动紫外线灯管；若流量和压力值达不到基准值，则控制单元不启动镇流器也不驱动紫外线灯管，同时给船舶控制系统反馈错误报警；
b对工作当中的紫外线灯管根据紫外线强度和流量的变化在线自动调节输出功率的过程；在此期间控制单元根据流量和紫外线强度值计算出紫外线照射剂量；
 c上述步骤执行完毕后，控制单元给船舶控制系统传送压载水流量值、紫外线照射剂量状态值。
其进一步特征在于：
步骤b中若照射剂量已达到正常范围内则不再调节紫外线灯管输出功率；紫外线照射剂量值不在正常范围内时分别有两种处理方式：一种是紫外线照射剂量低于正常范围的下限时，控制器先判断是紫外线灯管表面套管表面变脏，从而自动控制清洁单元对其表面进行擦拭，若擦拭完之后还不能恢复到正常剂量时通过紫外线镇流器抬高输出功率来提高照射剂量；另一种是紫外线照射剂量超过正常范围上限时，控制单元通过紫外线镇流器降低输出功率来降低照射剂量。
采用本发明后，控制单元根据从压载水流量计反馈的流量值、紫外线强度探测器测定值以及紫外线镇流器输出电流和电压，计算出紫外线照射剂量，利用紫外线镇流器对紫外线灯管的输出功率、对灯管清洁单元发射控制指令，使其协调运作，其根据压载水流量和透过率的变化以及灯管表面清洁程度能自动调节紫外线灯管的强度，以保证杀菌所需的目标输出功率，同时灯管清洁单元对紫外线灯管进行擦拭，确保其可以较低功率工作，能延长紫外线灯管的寿命，同时还能减少对船舶配电网的影响。
附图说明
图1为本发明的控制系统的结构示意框图。
具体实施方式
压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，见图1：其包括紫外线杀菌装置、所述紫外线杀菌装置的外壳内部设置有至少两根紫外线灯管，所述紫外线灯管外接有紫外线镇流器，所述紫外线镇流器外接控制单元，所述控制单元分别外接船舶控制系统、压载水流量计，紫外线灯管的套管上分别布置有灯管清洁单元，所述灯管清洁单元的外部连接所述控制单元，所述紫外线杀菌装置的外壳的外壁设置有紫外线强度探测器，所述紫外线强度探测器外接所述控制单元，所述控制单元根据从压载水流量计反馈的流量值、紫外线强度探测器测定值以及紫外线镇流器输出电流和电压，计算出紫外线照射剂量，利用所述紫外线镇流器对紫外线灯管的输出功率、所述灯管清洁单元发射控制指令，使其协调运作；灯管清洁单元具体为布置于每根紫外线灯管的套管擦拭装置；紫外线强度探测器测定253.7nm波长段的紫外线相对强度，经过所述控制单元计算后能反映当时的透过率；外线镇流器内部设置有输出调节单元、驱动紫外线灯管的驱动单元。
一种压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统的控制方法，其步骤如下：
a根据压载水的流量、进口压力作为输入条件，控制单元启动紫外线镇流器驱动紫外线灯管；若流量和压力值达不到基准值，则控制单元不启动镇流器也不驱动紫外线灯管，同时给船舶控制系统反馈错误报警；
b对工作当中的紫外线灯管根据紫外线强度和流量的变化在线自动调节输出功率的过程；在此期间控制单元根据流量和紫外线强度值计算出紫外线照射剂量；
 c上述步骤执行完毕后，控制单元给船舶控制系统传送压载水流量值、紫外线照射剂量状态值。
步骤b中若照射剂量已达到正常范围内则不再调节紫外线灯管输出功率；紫外线照射剂量值不在正常范围内时分别有两种处理方式：一种是紫外线照射剂量低于正常范围的下限时，控制器先判断是紫外线灯管表面套管表面变脏，从而自动控制清洁单元对其表面进行擦拭，若擦拭完之后还不能恢复到正常剂量时通过紫外线镇流器抬高输出功率来提高照射剂量；另一种是紫外线照射剂量超过正常范围上限时，控制单元通过紫外线镇流器降低输出功率来降低照射剂量。

Claims (7)

1.压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其包括紫外线杀菌装置、所述紫外线杀菌装置的外壳内部设置有至少两根紫外线灯管，所述紫外线灯管外接有紫外线镇流器，所述紫外线镇流器外接控制单元，所述控制单元分别外接船舶控制系统、压载水流量计，其特征在于：所述紫外线灯管的套管上分别布置有灯管清洁单元，所述灯管清洁单元的外部连接所述控制单元，所述紫外线杀菌装置的外壳的外壁设置有紫外线强度探测器，所述紫外线强度探测器外接所述控制单元，所述控制单元根据从压载水流量计反馈的流量值、紫外线强度探测器测定值以及紫外线镇流器输出电流和电压，计算出紫外线照射剂量，利用所述紫外线镇流器对紫外线灯管的输出功率、所述灯管清洁单元发射控制指令，使其协调运作。
2.根据权利要求1所述的压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其特征在于：所述灯管清洁单元具体为布置于每根紫外线灯管的套管擦拭装置。
3.根据权利要求1所述的压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其特征在于：所述紫外线强度探测器测定253.7nm波长段的紫外线相对强度，经过所述控制单元计算后能反映当时的透过率。
4.根据权利要求1所述的压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其特征在于：所述紫外线镇流器内部设置有输出调节单元、驱动紫外线灯管的驱动单元。
5.根据权利要求1所述的压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其特征在于：每台紫外线灯管和其余的紫外线灯管的启动时间有3秒钟的时间间隔，其能够给船舶配电网减少瞬间启动负载。
6.一种压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统的控制方法，其特征在于：
a根据压载水的流量、进口压力作为输入条件，控制单元启动紫外线镇流器驱动紫外线灯管；若流量和压力值达不到基准值，则控制单元不启动镇流器也不驱动紫外线灯管，同时给船舶控制系统反馈错误报警；
b对工作当中的紫外线灯管根据紫外线强度和流量的变化在线自动调节输出功率的过程；在此期间控制单元根据流量和紫外线强度值计算出紫外线照射剂量；
c上述步骤执行完毕后，控制单元给船舶控制系统传送压载水流量值、紫外线照射剂量状态值。
7.根据权利要求6所述的压载水处理的紫外线杀菌装置的控制系统，其特征在于：步骤b中若照射剂量已达到正常范围内则不再调节紫外线灯管输出功率；紫外线照射剂量值不在正常范围内时分别有两种处理方式：一种是紫外线照射剂量低于正常范围的下限时，控制器先判断是紫外线灯管表面套管表面变脏，从而自动控制清洁单元对其表面进行擦拭，若擦拭完之后还不能恢复到正常剂量时通过紫外线镇流器抬高输出功率来提高照射剂量；另一种是紫外线照射剂量超过正常范围上限时，控制单元通过紫外线镇流器降低输出功率来降低照射剂量。
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