CN106768064A - 水塔水质监控器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水塔水质监控器，包括主控芯片、用于给主控芯片供电的电源和连接于主控芯片输入端上的水位传感器，所述主控芯片的输出端上通过控制器与电机的控制端连接，所述电机的输出轴与水泵连接，还包括浑浊度传感器、显示模块和语音报警器，所述浑浊度传感器与主控芯片的输入端连接，所述显示模块和语音报警器均连接在主控芯片的输出端上。本发明实现了对水塔内水质浑浊度的实时监测和及时提醒人们对水箱进行清洗的功能，还能够实现水塔的自动加水功能，具有智能化程度高、系统运行稳定的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控装置，具体涉及一种水塔水质监控器。
背景技术
水塔，一般居民区里蓄水作用，有些还是水厂生产工艺的一个重要组成部分。水塔作为用水设备中增高水的压力的装置，是一种高耸的塔状建筑物，顶端有一个大水箱，箱内储水塔越高，水的压力越大，也就能把水送到更高的建筑物上。水塔的作用：一是蓄水，在供水量不足之时，起着调节补充的作用；二是利用水塔的高势，自动送水，使自来水有一定的水压扬程。当水用完时，一般是通过水泵将自来水或水井内的水抽至水塔内。水塔在使用过程一般会出现如下问题：
1)由于自来水或水井水质的浑浊，水被抽至水塔内，随着时间的推移静置在水塔内的水将会在水塔的底部沉淀有一层淤泥或水垢。若不及时对水塔上的水箱进行清洗，当淤泥或水垢积沉越来越多时，将会对水质造成二次污染，不利于人们的用水健康；
2)而对于以地下水井作为水塔供水源的水塔，若下大雨时会出现雨水渗透或是遇到枯水期时，水井内的水杂质含量大、水质浑浊严重，当水被抽到水塔后同样会出现积沉淤泥、水垢的现象，不仅水箱清洗工作麻烦，甚至会因水中的泥沙堵塞到水泵而损坏水泵。
发明内容
针对上述的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、智能化程度高的水塔水质监控器，它不仅能够实时监测水塔内水质的浑浊度以提醒人们及时对水塔进行清洗工作，还可以控制水塔的自动抽水工作。
为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：
水塔水质监控器，包括主控芯片、用于给主控芯片供电的电源和连接于主控芯片输入端上的水位传感器，所述主控芯片的输出端上通过控制器与电机的控制端连接，所述电机的输出轴与水泵连接，还包括浑浊度传感器、显示模块和语音报警器，所述浑浊度传感器与主控芯片的输入端连接，所述显示模块和语音报警器均连接在主控芯片的输出端上。
上述方案中，所述浑浊度传感器可以包括外壳和安装于外壳上的红外发光二极管及光电三极管，所述外壳通过底座固定在水箱上，红外发光二极管作为光源发送端设于水箱的一侧、光电三级管作为光源接收端设于与红外发光二极管相对的水箱另一侧。
上述方案中，为防止元器件的短路和使用的安全，所述红外发光二级管和光电三极管均采用密封膜进行包装后固定于水箱内的侧壁上。
上述方案中，为了保证电路的运行稳定性，可在主控芯片与显示模块之间还连接有一锁存器，所述锁存器的型号为74HC573。
上述方案中，可在主控芯片的输入端上还连接有一按键模块，用以针对不同的水塔来设置水箱内水位的上限值和下限值、以及水箱内水质浑浊度的极限值。
上述方案中，具体地，所述主控芯片为型号是ATmega16L AVR单片机。
上述方案中，所述控制器可以为继电器，为防止单片机I/O口无法驱动继电器工作的情况出现，所述继电器上可连接有一型号为ULN2003的辅助驱动芯片。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过设置的主控芯片、浑浊度传感器和语音报警器实现了对水塔上的水箱内的水质浑浊度进行实时监测，当检测到的水质浑浊度高于设定的极限值时发出报警；或是当主控芯片累积的水质浑浊度超出极限值的次数等于设定值时，发出清洗水箱的语音提醒。本发明实现了对水塔内水质浑浊度的实时监测，并能够及时提醒人们对水箱进行清洗；
2、本发明通过设置的主控芯片、水位传感器和控制器实现对水箱内水位的监测，当水位传感器检测的水位超出水箱上极限值时，主控芯片控制水泵停止向水箱抽水工作；当水位传感器检测的水位低于水箱下极限值时，主控芯片控制水泵开始向水箱抽水工作。实现了水塔的自动加水功能，具有智能化程度高、系统运行稳定的特点。
附图说明
图1为本水塔水质监控器的系统组成框图。
图2为所述浑浊度传感器的安装结构示意图。
图中标号为：1、外壳，2、底座，3、红外发光二极管，4、光电三极管，5、密封膜，6、水箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的解释说明，但不用以限制本发明。
如图1所示，水塔水质监控器，包括主控芯片、用于给主控芯片供电的电源和连接于主控芯片输入端上的水位传感器。所述主控芯片的输出端上通过控制器与电机的控制端连接，所述电机的输出轴与水泵连接。
所述水塔水质监控器还包括浑浊度传感器、显示模块和语音报警器，所述浑浊度传感器与主控芯片的输入端连接，所述显示模块和语音报警器均连接在主控芯片的输出端上。在主控芯片的输入端上还连接有一按键模块，用于设置水箱内水位的上限值和下限值、以及水箱内水质浑浊度的极限值。本实施例中，在主控芯片与显示模块之间还连接有一锁存器，所述锁存器的型号为74HC573。
本实施例中，所述主控芯片具体为型号是ATmega16L AVR单片机，当然还可以是其他智能控制芯片。而所采用的控制器具体为继电器，当然还可以是其他驱动控制电路。为提高系统的运行稳定性，所述继电器上连接有一型号为ULN2003的辅助驱动芯片。所述显示模块具体为LED显示屏或数码管。所述按键模块具体可以为触摸屏、矩阵式键盘或电容式按键中的任意一种。
如图2所示，所述浑浊度传感器包括外壳1和安装于外壳1上的红外发光二极管3及光电三极管4，所述外壳4通过底座2固定在水箱6上，红外发光二极管3作为光源发送端设于水箱6的一侧、光电三级管4作为光源接收端设于与红外发光二极管3相对的水箱6另一侧。本实施例中，所述红外发光二级管3和光电三极管4均采用密封膜5进行包装后固定于水箱6内的侧壁上。
本发明检测水质浑浊度的过程如下：
所述红外发光二极管3发出一定波长的红外光作为检测光源，穿透过水箱6内的水，然后被接收端上的光电三极管4接收，产生光电流，由于水中浑浊度不同时，水中含有杂质、灰尘的颗粒大小、密度不同，会造成红外光的散射和折射，从而使得光电三极管4接收到的光电流产生变化，经滤波后输出，即得到与浑浊度相关的检测信号；检测信号输入主控芯片中，通过主控芯片的AD转换器得到传感器中的光电三极管4的发射极电压，这个电压值随着水的浑浊度变化而变化，进而得到水质情况，并在显示模块上显示：
1)当检测到的水质浑浊度高于设定的极限值时，发出报警，表示当前水箱内的水较为浑浊，用户听到语音报警后可选择待水沉淀一段时间后再进行使用；
2)当主控芯片累积的水质浑浊度超出极限值的次数等于设定值时，(例如当水质浑浊度连续累积3次超出极限值，3次即为设定值。每达到3次后主控芯片就会进行清零，重新开始计算超出极限值的次数。)则表示目前水箱的底部积沉了较多的淤泥或水垢，人们听到发出清洗水箱的语音提醒后，能够及时进行清洗工作。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.水塔水质监控器，包括主控芯片、用于给主控芯片供电的电源和连接于主控芯片输入端上的水位传感器，所述主控芯片的输出端上通过控制器与电机的控制端连接，所述电机的输出轴与水泵连接，其特征在于：还包括浑浊度传感器、显示模块和语音报警器，所述浑浊度传感器与主控芯片的输入端连接，所述显示模块和语音报警器均连接在主控芯片的输出端上。
2.根据权利要求1所述的水塔水质监控器，其特征在于：所述浑浊度传感器包括外壳(1)和安装于外壳(1)上的红外发光二极管(3)及光电三极管(4)，所述外壳(1)通过底座(2)固定在水箱(6)上，红外发光二极管(3)作为光源发送端设于水箱(6)的一侧、光电三级管(4)作为光源接收端设于与红外发光二极管(3)相对的水箱(6)另一侧。
3.根据权利要求2所述的水塔水质监控器，其特征在于：所述红外发光二级管(3)和光电三极管(4)均采用密封膜(5)进行包装后固定于水箱(6)内的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的水塔水质监控器，其特征在于：在主控芯片与显示模块之间还连接有一锁存器，所述锁存器的型号为74HC573。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水塔水质监控器，其特征在于：在主控芯片的输入端上还连接有一按键模块。
6.根据权利要求1所述的水塔水质监控器，其特征在于：所述主控芯片为型号是ATmega16L AVR单片机。
7.根据权利要求1所述的水塔水质监控器，其特征在于：所述控制器为继电器，所述继电器上连接有一型号为ULN2003的辅助驱动芯片。
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