CN112624215A - 一种净水管理系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于净水设备技术领域，公开了一种净水管理系统及其控制方法，所述系统包括净水装置和服务器，所述净水装置通过基站与服务器数据通信；所述净水装置包括控制器、无线通信模块、进水管路、第一水压传感器、第一电磁阀、压力泵、单向阀、第二水压传感器、净水罐、第二电磁阀、储水罐、流量计和水龙头；所述进水管路的进水端与自来水源连通，出水端与水龙头连接；所述第一水压传感器、第一电磁阀、压力泵、单向阀、第二水压传感器、净水罐、第二电磁阀、储水罐和流量计依次布设在进水管路上，且所述第一水压传感器靠近进水管路的进水端。本发明能够实现对净水装置的远程控制，能够避免压力泵频繁启动。

Description

一种净水管理系统及其控制方法
技术领域
本发明属于净水设备技术领域，尤其涉及一种净水管理系统及其控制方 法。
背景技术
现有的净水装置在进行净水操作时，采用高压开关感应压力变化，然后 压力泵开始运行，使水流通过净水罐实现净水操作。这对高压开关的质量要 求极高，当高压开关对水压变化感应太过灵敏时，会导致压力泵频繁启动， 容易损坏压力泵，而且浪费能源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种净水管理系统及其控制方法，其能够实现对净水装置的远程控制，并且 净水装置通过设置回水管路，实现使压力泵能够以待机运行功率λ1缓慢运 行，在需要的时候转换到给水运行功率λ2和冲刷运行功率λ3，从而避免压 力泵频繁启动。
为解决上述技术问题，第一方面公开了一种净水管理系统，包括净水 装置和服务器，所述净水装置通过基站与服务器数据通信；所述净水装置包 括控制器、无线通信模块、进水管路、第一水压传感器、第一电磁阀、压力 泵、单向阀、第二水压传感器、净水罐、第二电磁阀、储水罐、流量计和水 龙头；所述进水管路的进水端与自来水源连通，出水端与水龙头连接；所述 第一水压传感器、第一电磁阀、压力泵、单向阀、第二水压传感器、净水罐、 第二电磁阀、储水罐和流量计依次布设在进水管路上，且所述第一水压传感 器靠近进水管路的进水端；所述控制器通过无线通信模块与基站数据通信； 所述第一电磁阀、第二电磁阀和压力泵均受控制器控制；所述流量计、第一 水压传感器和第二水压传感器均与控制器数据通信；所述净水装置还包括回 水管路，所述回水管路的一端与进水管路的进水端连通，另一端与单向阀的 出水端连通，所述回水管路上布设有第三电磁阀，所述第三电磁阀受控制器 控制。
上述一种净水管理系统，所述净水罐上连通有第一排污管和第二排污 管，所述第二排污管的进水端液位高于第一排污管的进水端液位；所述第一 排污管上布设有第四电磁阀，所述第二排污管上布设有第五电磁阀，所述第 四电磁阀和第五电磁阀均受控制器控制。
上述一种净水管理系统，还包括与服务器数据通信的用户端和控制终 端。
本发明第二方面公开了一种如上述净水管理系统的控制方法，包括以 下步骤：
步骤一、控制器接收服务器发送的压力泵运行功率数据，所述压力泵 运行功率数据包括待机运行功率λ1、给水运行功率λ2和冲刷运行功率λ3； 然后进入步骤二；
步骤二、控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均打开，控 制第四电磁阀和第五电磁阀均关闭，控制压力泵以待机运行功率λ1运行；
步骤三、控制器判断单位时间内流量计采集的流量变化值△Q是否大 于Qmin，若是进入步骤四，若否，进入步骤二；控制器判断流量计采集的 流量值Q是否大于Qx，若是，进入步骤五；控制器判断流量计采集的流量 值Q是否大于Qmax，若是，进入步骤六；
步骤四、控制器控制第三电磁阀关闭，控制器控制压力泵以给水运行 功率λ2运行；
步骤五、控制器控制第二电磁阀关闭，控制第四电磁阀打开，控制第 三电磁阀关闭，控制压力泵以工作功率λ3运行预设时间T，进入步骤二；
步骤六、控制器向服务器发送净水罐寿命到期信息至服务器，服务器将 该净水罐寿命到期信息发送至用户端和/或控制终端。
上述控制方法，还包括在步骤一之前的步骤零：控制器控制第一电磁 阀和第三电磁阀关闭，获取第一水压传感器采集的进水压力值P1；控制器 将进水压力值P1上传至服务器；
服务器在接收到压力值P1后，调取压力泵数据、净水罐额定进水压力值 Pe、净水罐最大进水压力值Pmax，所述压力泵数据包括压力泵待机运行功率λ1、 反映功率与调压关系函数P(λ)＝αλ，α为常数；
计算出给水运行功率
Figure BDA0002212446140000031
计算出冲刷运行功率
Figure BDA0002212446140000032
上述控制方法，步骤五执行过程中，控制器持续获取第二水压传感器 采集到的净水罐进水端压力值P2，判断P2＞Pmax是否成立，若是，则控制器控 制压力泵关闭，控制第五电磁阀打开，控制第一电磁阀关闭，并向服务器发 送第一排污管堵塞信息。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明所述系统通过将净水装 置与服务器通信，使净水装置如流量数据等的自身数据能够上传服务器。 并且净水装置通过控制压力泵调节压力，使该净水装置能够适用于各个自 来水供水压力不同的地方。所述控制方法能够保证净水装置的压力泵在常 态下以待机运行功率λ1运行，在特定条件下以给水运行功率λ2或冲刷运行 功率λ3运行，从而避免压力泵频繁启动。所述控制方法能实现净水装置的 自动给水和冲刷操作，不在需要人为控制。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所述系统的原理框图。
图2为本发明所述净水装置的结构示意图。
附图标记说明：
1—服务器； 2—用户端； 3—控制终端；
4—基站； 5—控制器； 6—无线通信模块；
7—进水管路； 8—回水管路； 9—第一水压传感器；
10—第一电磁阀； 11—压力泵； 12—单向阀；
13—第二水压传感器； 14—净水罐； 15—第二电磁阀；
16—储水罐； 17—流量计； 18—水龙头；
19—自来水源； 20—第三电磁阀； 21—第一排污管；
22—第二排污管； 23—第四电磁阀； 24—第五电磁阀。
具体实施方式
参照图1和图2对本发明进行说明。
一种净水管理系统，包括净水装置和服务器1，所述净水装置通过基站 4与服务器1数据通信；所述净水装置包括控制器5、无线通信模块6、进水 管路7、第一水压传感器9、第一电磁阀10、压力泵11、单向阀12、第二水 压传感器13、净水罐14、第二电磁阀15、储水罐16、流量计17和水龙头 18；所述进水管路7的进水端与自来水源19连通，出水端与水龙头18连接； 所述第一水压传感器9、第一电磁阀10、压力泵11、单向阀12、第二水压传 感器13、净水罐14、第二电磁阀15、储水罐16和流量计17依次布设在进 水管路7上，且所述第一水压传感器9靠近进水管路7的进水端；所述控制 器5通过无线通信模块6与基站4数据通信；所述第一电磁阀10、第二电磁 阀15和压力泵11均受控制器5控制；所述流量计17、第一水压传感器9和 第二水压传感器13均与控制器5数据通信；所述净水装置还包括回水管路8， 所述回水管路8的一端与进水管路7的进水端连通，另一端与单向阀12的出 水端连通，所述回水管路8上布设有第三电磁阀20，所述第三电磁阀20受 控制器5控制。
需要说明的是，所述基站4为具有数据通信功能的基站，如3G网络通信 基站、4G网络通信基站或5G网络通信基站。所述净水罐14内有用于除去水 中杂质的填充物，如活性炭。
本实施例中，所述净水罐14上连通有第一排污管21和第二排污管22， 所述第二排污管22的进水端液位高于第一排污管21的进水端液位；所述第 一排污管21上布设有第四电磁阀23，所述第二排污管22上布设有第五电磁 阀24，所述第四电磁阀23和第五电磁阀24均受控制器5控制。
实际使用时，所述第一排污管21为主要排污管，所述第二排污管22为 备用排污管。当排污过程中第一排污管21堵塞时，打开第二排污管22上的 第五电磁阀24，使污水从第二排污管22排掉。考虑到污水中的杂质在重力 作用下下沉的现象，故将第二排污管22的进水端液位设置高于第一排污管 21的进水端液位，能够让污水中较清澈的部分从第二排污管22排掉，防止 第二排污管22堵塞。
本实施例中，还包括与服务器1数据通信的用户端2和控制终端3。
需要说明的是，所述控制器5包括中央处理器、电源管理芯片、内存和 EMMC存储单元。电源管理芯片为中央处理器提供多路不用电压的供电。内存 在操作系统运行时，暂时存放中央处理器及EMMC存储单元中的数据。EMMC 存储单元稳定地存储操作系统等系统数据。中央处理器可运行Linux等操作 系统并可在此基础上开发应用程序，从而实现控制器的功能。
实际使用中，一个服务器1对应有多个净水装置，一个用户端2的用户 对应有至少一个净水装置。用户通过用户端2登录服务器1，可对其所拥有 的净水装置的相关数据进行查看，或者控制净水装置进行某项操作，例如， 查看流量计17采集的流量数据，查看已经用了多少净化过的水。还例如，用 户通过用户端2控制净水装置执行冲洗操作等。
实际使用中，所述控制终端3供技术人员进行使用，技术人员通过控制 终端3对服务器1内的业务流程进行增、删、查、改等操作。例如，增加将 用户与净水装置绑定操作业务流程。还例如，查询某一净水装置的是否掉线 情况等。
一种如上述净水管理系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤一、控制器5接收服务器1发送的压力泵11运行功率数据，所述 压力泵11运行功率数据包括待机运行功率λ1、给水运行功率λ2和冲刷运 行功率λ3；然后进入步骤二；
步骤二、控制器5控制第一电磁阀10、第二电磁阀15和第三电磁阀20 均打开，控制第四电磁阀23和第五电磁阀24均关闭，控制压力泵11以待机 运行功率λ1运行；
步骤三、控制器5判断单位时间内流量计17采集的流量变化值△Q是 否大于Qmin，若是进入步骤四，若否，进入步骤二；控制器5判断流量计 17采集的流量值Q是否大于Qx，若是，进入步骤五；控制器5判断流量计 17采集的流量值Q是否大于Qmax，若是，进入步骤六；
步骤四、控制器5控制第三电磁阀20关闭，控制器5控制压力泵11 以给水运行功率λ2运行；
步骤五、控制器5控制第二电磁阀15关闭，控制第四电磁阀23打开， 控制第三电磁阀20关闭，控制压力泵11以工作功率λ3运行预设时间T，进 入步骤二；
步骤六、控制器5向服务器1发送净水罐14寿命到期信息至服务器1， 服务器1将该净水罐14寿命到期信息发送至用户端2和/或控制终端3。
本实施例中，上述控制方法，还包括在步骤一之前的步骤零：控制器 5控制第一电磁阀10和第三电磁阀20关闭，获取第一水压传感器9采集 的进水压力值P1；控制器5将进水压力值P1上传至服务器1；
服务器1在接收到压力值P1后，调取压力泵11数据、净水罐14额定进 水压力值Pe、净水罐14最大进水压力值Pmax，所述压力泵11数据包括压力泵 11待机运行功率λ1、反映功率与调压关系函数P(λ)＝αλ，α为常数；
计算出给水运行功率
Figure BDA0002212446140000061
计算出冲刷运行功率
Figure BDA0002212446140000062
本实施例中，上述控制方法，步骤五执行过程中，控制器5持续获取 第二水压传感器13采集到的净水罐14进水端压力值P2，判断P2＞Pmax是否 成立，若是，则控制器5控制压力泵11关闭，控制第五电磁阀24打开， 控制第一电磁阀10关闭，并向服务器1发送第一排污管21堵塞信息。
需要说明的是，步骤三中控制器5判断单位时间内流量计17采集的 流量变化值△Q是否大于Qmin，用于判断用户是否打开水龙头；控制器5判 断流量计17采集的流量值Q是否大于Qx，用于判断净水罐14内杂质是否 已经积累到需要冲洗；控制器5判断流量计17采集的流量值Q是否大于 Qmax，用于判断净水罐14是否已经达到寿命。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡 是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效 结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种净水管理系统，其特征在于：包括净水装置和服务器，所述净水装置通过基站与服务器数据通信；所述净水装置包括控制器、无线通信模块、进水管路、第一水压传感器、第一电磁阀、压力泵、单向阀、第二水压传感器、净水罐、第二电磁阀、储水罐、流量计和水龙头；所述进水管路的进水端与自来水源连通，出水端与水龙头连接；所述第一水压传感器、第一电磁阀、压力泵、单向阀、第二水压传感器、净水罐、第二电磁阀、储水罐和流量计依次布设在进水管路上，且所述第一水压传感器靠近进水管路的进水端；所述控制器通过无线通信模块与基站数据通信；所述第一电磁阀、第二电磁阀和压力泵均受控制器控制；所述流量计、第一水压传感器和第二水压传感器均与控制器数据通信；所述净水装置还包括回水管路，所述回水管路的一端与进水管路的进水端连通，另一端与单向阀的出水端连通，所述回水管路上布设有第三电磁阀，所述第三电磁阀受控制器控制。
2.按照权利要求1所述的一种净水管理系统，其特征在于：所述净水罐上连通有第一排污管和第二排污管，所述第二排污管的进水端液位高于第一排污管的进水端液位；所述第一排污管上布设有第四电磁阀，所述第二排污管上布设有第五电磁阀，所述第四电磁阀和第五电磁阀均受控制器控制。
3.按照权利要求2所述的一种净水管理系统，其特征在于：还包括与服务器数据通信的用户端和控制终端。
4.一种如权利要求2或3所述净水管理系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、控制器接收服务器发送的压力泵运行功率数据，所述压力泵运行功率数据包括待机运行功率λ1、给水运行功率λ2和冲刷运行功率λ3；然后进入步骤二；
步骤二、控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均打开，控制第四电磁阀和第五电磁阀均关闭，控制压力泵以待机运行功率λ1运行；
步骤三、控制器判断单位时间内流量计采集的流量变化值△Q是否大于Qmin，若是进入步骤四，若否，进入步骤二；控制器判断流量计采集的流量值Q是否大于Qx，若是，进入步骤五；控制器判断流量计采集的流量值Q是否大于Qmax，若是，进入步骤六；
步骤四、控制器控制第三电磁阀关闭，控制器控制压力泵以给水运行功率λ2运行；
步骤五、控制器控制第二电磁阀关闭，控制第四电磁阀打开，控制第三电磁阀关闭，控制压力泵以工作功率λ3运行预设时间T，进入步骤二；
步骤六、控制器向服务器发送净水罐寿命到期信息至服务器，服务器将该净水罐寿命到期信息发送至用户端和/或控制终端。
5.按照权利要求4所述的控制方法，其特征在于：还包括在步骤一之前的步骤零：控制器控制第一电磁阀和第三电磁阀关闭，获取第一水压传感器采集的进水压力值P1；控制器将进水压力值P1上传至服务器；
服务器在接收到压力值P1后，调取压力泵数据、净水罐额定进水压力值Pe、净水罐最大进水压力值Pmax，所述压力泵数据包括压力泵待机运行功率λ1、反映功率与调压关系函数P(λ)＝αλ，α为常数；
计算出给水运行功率
Figure FDA0002212446130000021
计算出冲刷运行功率
Figure FDA0002212446130000022
6.按照权利要求4或5所述的控制方法，其特征在于：步骤五执行过程中，控制器持续获取第二水压传感器采集到的净水罐进水端压力值P2，判断P2＞Pmax是否成立，若是，则控制器控制压力泵关闭，控制第五电磁阀打开，控制第一电磁阀关闭，并向服务器发送第一排污管堵塞信息。
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