CN105089108A - 一种智能控制的供水系统及智能供水方法 - Google Patents

一种智能控制的供水系统及智能供水方法 Download PDF

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Abstract

本发明所述的一种智能控制的供水系统，包括控制器、光伏供电装置和液位检测装置，所述液位检测装置包括水位检测器、高位检测探头和低位检测探头，所述光伏供电装置包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板的电能输出端通过光伏充电器与所述蓄电池的电能输入端连接，所述蓄电池的电能输出端与所述水泵驱动器连接；所述控制器与所述水泵驱动器连接，根据条件判断水泵驱动器是否工作和通过交流电能还是光伏电能驱动工作。同时，本发明还提供一种智能控制的供水方法。本发明在控制器的控制下，根据水位情况及电能功率情况，决定启用何种供电方式，有效地节约用电成本。

Description

一种智能控制的供水系统及智能供水方法
技术领域
本发明涉及供水应用领域，具体涉及一种智能控制的供水系统及智能供水方法。
背景技术
目前，社会上大部分使用的供水系统由国家电网提供的电力运行，如果电网突然停电或不能正常工作时供水设备会无法正常运行。近年来，随着全球"粮食问题"、"能源问题"的严重性不断提升，逐步被誉为解决有效耕地提高产量和用清洁能源替代化石能源的最为有效的产业整合产品，成为把光伏产业与农业水利、荒漠治理、生活用水、城市水景等传统产业综合发展的新兴经济模式。
光伏发电，其基本原理就是“光伏效应”，受光照强度的影响较大，目前的光伏发电通常直接驱动用电电机，经常造成用电电机的频繁启动，并且，在夜间光伏发电的能力有限，导致用电设备停止工作，严重影响工作效率，而采用手工的方式切换交流电源，则浪费人力且无法准确的把握时间。
发明内容
发明目的：针对目前现有技术的不足，提供一种保证光伏电能稳定输出且合理利用光伏电能的智能控制的供水系统。
本发明还提供一种解决上述问题的智能供水方法。
技术方案：本发明所述的一种智能控制的供水系统，包括与交流电源连接的水泵驱动器和被所述水泵驱动器驱动的水泵，包括控制器、光伏供电装置和液位检测装置，
所述液位检测装置包括水位检测器、高位检测探头和低位检测探头，所述高位检测探头设置于水塔的高水位处，所述低位检测探头设置于水塔的低水位处，所述高位检测探头和低位检测探头分别与所述水位检测器连接，所述水位检测器的另一端与所述控制器连接，当低位检测探头未接触水面时，发送高电平至所述控制器，当高位检测探头接触水面时，发送低电平至所述控制器；
所述光伏供电装置包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板的电能输出端通过光伏充电器与所述蓄电池的电能输入端连接，所述蓄电池的电能输出端与所述水泵驱动器连接；
所述控制器与所述水泵驱动器连接，并且，所述控制器设置时间阈值，分为“夜间阈值”和“日间阈值”；当所述控制器接收到所述水位检测器发送的低电平信号时，发送信号“0”至所述水泵驱动器，所述水泵驱动器停止工作；所述控制器接收到所述水位检测器发送的高电平信号时，判断当前时间处于的时间阈值，如果当前时间处于“夜间阈值”，所述控制器发送信号“1”至所述水泵驱动器，所述水泵驱动器接通交流电能；如果当前时间处于“日间阈值”，所述控制器发送信号“2”至所述水泵驱动器，所述水泵驱动器接通蓄电池的电能。
本发明提供的另一技术方案为：一种智能控制的供水系统的智能供水方法，按如下步骤进行：
S1、控制器的时间阈值设置步骤，将24小时的时间分割为“夜间阈值”和“日间阈值”；
S2、太阳能板对蓄电池进行持续充电；
S3、液位检测装置进行水位检测，当低位检测探头未接触水面时，水位检测器发送高电平至控制器，当高位检测探头接触水面时，水位检测器发送低电平至控制器；
S4、当所述控制器接收到水位检测器发送的低电平信号时，发送信号“0”至水泵驱动器，水泵驱动器停止工作；
S5、所述控制器接收到所述水位检测器发送的高电平信号时，执行步骤S5；
S6、判断当前时间处于的时间阈值，如果当前时间处于“夜间阈值”，控制器发送信号“1”至水泵驱动器，水泵驱动器接通交流电能；如果当前时间处于“日间阈值”，控制器发送信号“2”至水泵驱动器，水泵驱动器接通蓄电池的电能。
有益效果：本发明提供的一种智能控制的供水系统及智能供水方法，通过将太阳能板发的电存储进蓄电池，并通过逆变器的转换，给光伏水泵供电，配合电网，解决了电网突然停电时用户不能正常用水的问题；蓄电池可以稳定逆变器输入电压，并给水泵持续恒功率的输入，即便是在阳光较弱时或者夜间，通过蓄电池储存的电能也可以维持给光伏水泵供电；本发明控制器的控制，根据水位情况及电能功率情况，决定启用何种供电方式，有效地节约用电成本，合理利用能源。
附图说明
图1为本发明的一种智能控制的供水系统的结构示意图；
图2为本发明的一种智能供水方法的流程图。。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1：本实施例提供一种智能控制的供水系统，其结构示意图如图1所示，包括控制器5、光伏供电装置、液位检测装置和供水装置。
供水装置包括水泵驱动器2和被水泵驱动器2驱动的水泵3，水泵3设置于水井10内，将水井10内的水抽调至水塔7中，水泵驱动器2与交流电源连接，可以通过交流电的电能启动工作。
液位检测装置包括水位检测器6、高位检测探头8和低位检测探头9，高位检测探头8设置于水塔7的高水位处，低位检测探头9设置于水塔7的低水位处，高位检测探头8和低位检测探头9分别与水位检测器6连接，水位检测器6的另一端与控制器5连接，当低位检测探头9未接触水面时，发送高电平至所述控制器5，当高位检测探头8接触水面时，发送低电平至控制器5。
光伏供电装置包括太阳能板1和蓄电池4，太阳能板1的电能输出端通过光伏充电器与蓄电池4的电能输入端连接，蓄电池4的电能输出端与水泵驱动器2连接。
控制器5与水泵驱动器2连接，并且，控制器5设置时间阈值，分为“夜间阈值”和“日间阈值”。本实施中，“夜间阈值”为“20:00～24:00”和“00:00～6:00”，其余时段为“日间阈值”。当所述控制器5接收到水位检测器6发送的低电平信号时，发送信号“0”至水泵驱动器2，水泵驱动器2停止工作。控制器5接收到水位检测器6发送的高电平信号时，判断当前时间处于的时间阈值，如果当前时间处于“夜间阈值”，控制器5发送信号“1”至水泵驱动器2，水泵驱动器2接通交流电能；如果当前时间处于“日间阈值”，控制器5发送信号“2”至水泵驱动器2，水泵驱动器2接通蓄电池4的电能。
上述一种智能控制的供水系统的智能供水方法，其流程图如图2所示，按如下步骤进行：
S1、控制器5的时间阈值设置步骤，将24小时的时间分割为“夜间阈值”和“日间阈值”。
S2、太阳能板1对蓄电池4进行持续充电。
S3、液位检测装置进行水位检测，当低位检测探头9未接触水面时，水位检测器6发送高电平至控制器5，当高位检测探头8接触水面时，水位检测器6发送低电平至控制器5。
S4、当控制器5接收到水位检测器6发送的低电平信号时，发送信号“0”至水泵驱动器2，水泵驱动器2停止工作。
S5、控制器5接收到水位检测器6发送的高电平信号时，执行步骤S5。
S6、判断当前时间处于的时间阈值，如果当前时间处于“夜间阈值”，控制器5发送信号“1”至水泵驱动器2，水泵驱动器2接通交流电能。如果当前时间处于“日间阈值”，控制器5发送信号“2”至水泵驱动器2，水泵驱动器2接通蓄电池4的电能。
本实施例的工作原理为：当时间时段，太阳能板1接收太阳能辐射并将太阳能转化为电能，并将电能存储在蓄电池内，通过蓄电池内的电能驱动水泵驱动器2，并通过水泵驱动器2驱动水泵抽水。在夜间时段，通过交流电直接供给光伏水泵充电，利用夜间电能完成工作，合理利用能源。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (2)

1.一种智能控制的供水系统，包括与交流电源连接的水泵驱动器(2)和被所述水泵驱动器(2)驱动的水泵(3)，其特征在于，包括控制器(5)、光伏供电装置和液位检测装置，
所述液位检测装置包括水位检测器(6)、高位检测探头(8)和低位检测探头(9)，所述高位检测探头(8)设置于水塔(7)的高水位处，所述低位检测探头(9)设置于水塔(7)的低水位处，所述高位检测探头(8)和低位检测探头(9)分别与所述水位检测器(6)连接，所述水位检测器(6)的另一端与所述控制器(5)连接，当低位检测探头(9)未接触水面时，发送高电平至所述控制器(5)，当高位检测探头(8)接触水面时，发送低电平至所述控制器(5)；
所述光伏供电装置包括太阳能板(1)和蓄电池(4)，所述太阳能板(1)的电能输出端通过光伏充电器与所述蓄电池(4)的电能输入端连接，所述蓄电池(4)的电能输出端与所述水泵驱动器(2)连接；
所述控制器(5)与所述水泵驱动器(2)连接，并且，所述控制器(5)设置时间阈值，分为“夜间阈值”和“日间阈值”；当所述控制器(5)接收到所述水位检测器(6)发送的低电平信号时，发送信号“0”至所述水泵驱动器(2)，所述水泵驱动器(2)停止工作；所述控制器(5)接收到所述水位检测器(6)发送的高电平信号时，判断当前时间处于的时间阈值，如果当前时间处于“夜间阈值”，所述控制器(5)发送信号“1”至所述水泵驱动器(2)，所述水泵驱动器(2)接通交流电能；如果当前时间处于“日间阈值”，所述控制器(5)发送信号“2”至所述水泵驱动器(2)，所述水泵驱动器(2)接通蓄电池(4)的电能。
2.根据权利要求1所述的一种智能控制的供水系统的智能供水方法，其特征在于，按如下步骤进行：
S1、控制器(5)的时间阈值设置步骤，将24小时的时间分割为“夜间阈值”和“日间阈值”；
S2、太阳能板(1)对蓄电池(4)进行持续充电；
S3、液位检测装置进行水位检测，当低位检测探头(9)未接触水面时，水位检测器(6)发送高电平至控制器(5)，当高位检测探头(8)接触水面时，水位检测器(6)发送低电平至控制器(5)；
S4、当所述控制器(5)接收到水位检测器(6)发送的低电平信号时，发送信号“0”至水泵驱动器(2)，水泵驱动器(2)停止工作；
S5、所述控制器(5)接收到所述水位检测器(6)发送的高电平信号时，执行步骤S5；
S6、判断当前时间处于的时间阈值，如果当前时间处于“夜间阈值”，控制器(5)发送信号“1”至水泵驱动器(2)，水泵驱动器(2)接通交流电能；如果当前时间处于“日间阈值”，控制器(5)发送信号“2”至水泵驱动器(2)，水泵驱动器(2)接通蓄电池(4)的电能。
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