CN112624256A - 一种紫外杀菌控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及紫外杀菌技术领域，具体涉及一种紫外杀菌控制系统及其控制方法，包括控制单元；置于泳池进水口的紫外线杀菌装置、用以控制流经紫外线杀菌装置的水流量的流量调节阀、用以检测紫外线杀菌装置中水流量的流量计以及设置在紫外线杀菌装置内的紫外线强度传感器；设置在泳池壁上的与所述控制单元电连接的紫外杀菌模块，所述紫外杀菌模块包括紫外杀菌器、细菌检测器和细菌含量识别器。经软件人员编程后，该控制系统能够通过泳池进水流量的变化自动调节紫外线灯管的输出功率，以保证达到泳池进水杀菌所需的紫外线照射剂量，同时还能根据泳池内存水细菌含量的变化实现泳池内存水的高效杀菌。
Description
技术领域
本发明涉及紫外杀菌技术领域，具体涉及一种紫外杀菌控制系统及其控制方法。
背景技术
游泳池是人们从事游泳运动的场地，由于注入游泳池的水一般为自来水，含有较多微生物细菌，需要对池水进行杀菌处理。并且游泳池池水尤其是家庭游泳池池水一般都存放一段时间后才会进行更换，存放的池水暴露在空气中也会存在微生物细菌滋长的风险，同样需要进行杀菌处理。
紫外线杀菌装置是游泳池水处理系统中的一个重要部分，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，以达到杀菌的目的，这种处理方法具有亲环境、杀菌可靠、运行方便的特点。对游泳池水处理起到杀菌作用的核心指标是紫外线照射剂量，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。但通常情况下这种紫外线杀菌装置是先根据泳池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，在泳池水流量有变动时无法有效调节，同时也没有考虑紫外线灯管寿命的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种紫外杀菌控制系统及其控制方法，经软件人员编程后，能够通过泳池进水流量的变化自动调节紫外线灯管的输出功率，以保证达到泳池进水杀菌所需的紫外线照射剂量，同时还能根据泳池内存水细菌含量的变化实现泳池内存水的高效杀菌。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
提供一种紫外杀菌控制系统，包括控制单元、
置于泳池进水口的紫外线杀菌装置、用以控制流经紫外线杀菌装置的水流量的流量调节阀、用以检测紫外线杀菌装置中水流量的流量计以及设置在紫外线杀菌装置内的紫外线强度传感器，所述紫外线杀菌装置的壳体内部设置有紫外线灯管，所述紫外线灯管经紫外线镇流器驱动，所述流量调节阀、所述流量计、所述紫外线强度传感器和所述紫外线镇流器均电连接控制单元，所述控制单元根据所述流量计反馈的流量值、所述紫外线强度传感器检测的紫外线强度以及所述紫外线镇流器的实时输出功率来计算紫外线照射剂量，并根据紫外线照射剂量值来调节所述紫外线镇流器的输出功率或者流量调节阀的开度；
还包括设置在泳池壁上的与所述控制单元电连接的紫外杀菌模块，所述紫外杀菌模块包括紫外杀菌器、细菌检测器和细菌含量识别器，所述细菌检测器用于获取泳池池水中细菌的检测数据，所述细菌含量识别器用于基于所述细菌检测器的检测数据识别细菌含量并将细菌含量信息传递给控制单元，所述控制单元根据细菌含量生成指令并控制所述紫外杀菌器启动或不启动。
上述技术方案中，所述紫外线灯管设置有至少两根，每根所述紫外线灯管的套管上设置有灯管清洁装置，所述灯管清洁装置与所述控制单元电连接。
具体的，所述灯管清洁装置为设在所述紫外线灯管的套管上的擦拭装置。
上述技术方案中，每根所述紫外线灯管和其余紫外线灯管的启动时间有3-5秒钟的时间间隔，能够给泳池配电网减少瞬间启动负载。
上述技术方案中，所述紫外线镇流器内部设置有输出调节单元和驱动所述紫外线灯管的驱动单元。
提供一种紫外杀菌控制系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤一、泳池进水，控制单元控制紫外线杀菌装置启动；
步骤二、紫外线杀菌装置启动后，控制单元根据实时紫外线强度、实时泳池进水流量以及紫外线镇流器的实时输出功率获取实时紫外线照射剂量，并将实时紫外线照射剂量与设定的紫外线照射剂量进行对比，控制单元根据对比结果控制自动清洁装置启动或不启动、或者紫外线镇流器的输出功率、或者流量调节阀的开度；
步骤三、启动紫外杀菌模块，由细菌检测器检测泳池水、控制细菌含量识别器识别细菌含量并传递给控制单元，控制单元根据细菌含量识别器识别的细菌含量生成指令控制紫外杀菌器启动或不启动。
上述技术方案中，所述步骤一中，当紫外线杀菌装置中泳池进水实时流量大于或等于设定值，控制单元控制紫外线杀菌装置启动；
当紫外线杀菌装置中泳池进水实时流量小于设定值，控制单元控制紫外线杀菌装置不启动并发出报警信号。
上述技术方案中，所述步骤二中，若紫外线照射剂量在设定的正常范围内，无需调节紫外线灯管的输出功率；
若紫外线照射剂量低于设定的正常范围的下限，控制单元先启动自动清洁装置对紫外线灯管的套管表面进行擦拭，若擦拭后恢复到设定的正常范围内无需后续操作，若擦拭后未恢复到设定的正常范围内，控制单元控制提高紫外线镇流器的输出功率或者控制流量调节阀的开度减小泳池进水流量，以使紫外线照射剂量恢复到设定的正常范围内；
若紫外线照射剂量超过设定的正常范围的上限，控制单元控制紫外线镇流器降低输出功率或者控制流量调节阀的开度增大泳池进水流量，以降低紫外线照射剂量至设定的正常范围内。
上述技术方案中，所述步骤三中，每隔4-8小时启动紫外杀菌模块，当细菌含量识别器识别的细菌含量符合泳池水质卫生标准时，控制单元控制紫外杀菌器不启动；
当细菌含量超出泳池水质卫生标准时，控制单元根据细菌含量确定细菌等级，并基于细菌等级控制开启紫外杀菌器的波长和/或工作时长。
本发明的有益效果：
经软件人员对控制单元进行编程后，该紫外杀菌控制系统能够根据实时检测的数据计算实时紫外线照射剂量，并将实时紫外线照射剂量与设定的紫外线照射剂量进行对比，并根据对比结果控制紫外线镇流器的输出功率以及流量调节阀的开度，以保证泳池进水的杀菌效果，实现了智能化操作；同时采用紫外杀菌模块对泳池内的水进行杀菌，在泳池水未及时更换的情况下，保证了泳池内的存水的使用安全。
附图说明
图1为本发明的紫外杀菌控制系统的原理图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的紫外杀菌控制系统，如图1所示，包括控制单元、置于泳池进水口的紫外线杀菌装置、用以控制流经紫外线杀菌装置的水流量的流量调节阀、用以检测紫外线杀菌装置中水流量的流量计以及设置在紫外线杀菌装置内的紫外线强度传感器，流量调节阀、流量计、紫外线强度传感器和紫外线杀菌装置均与控制单元电连接，控制单元能够控制紫外线杀菌装置工作和流量调节阀调节泳池进水流量，并能够通过紫外线强度传感器获取紫外线杀菌装置的紫外线强度。
本实施例中，紫外线杀菌装置包括壳体、设置在壳体内部的10根紫外线灯管以及驱动紫外线灯管的紫外线镇流器。每根紫外线灯管的套管上设置有灯管清洁装置，灯管清洁装置由控制单元控制启动或不启动，紫外线镇流器内部设置有输出调节单元和驱动紫外线灯管的驱动单元，紫外线镇流器由控制单元控制调节输出功率。控制单元根据流量计反馈的流量值、紫外线强度传感器检测的紫外线强度以及所述紫外线镇流器的实时输出功率计算紫外线照射剂量，并根据紫外线照射剂量值与设定值的对比结果调节紫外线镇流器的输出功率、或者流量调节阀的开度、或者控制灯管清洁装置启动或不启动，从而调节实时紫外线照射剂量在设定的紫外线照射剂量范围内，保证泳池进水的高效杀菌。
本实施例中，灯管清洁装置为设在紫外线灯管的套管上的擦拭装置，通过灯管清洁装置对紫外线灯管进行擦拭，能够确保紫外线灯管以较低功率工作，延长紫外线灯管的寿命。
本实施例中，每根紫外线灯管和其余紫外线灯管的启动时间有4秒钟的时间间隔，能够给泳池配电网减少瞬间启动负载。实际应用中，紫外线灯管的数量和型号可以根据需要进行选择。
如图1所示，该控制系统还包括设置在泳池壁上的与控制单元电连接的紫外杀菌模块，紫外杀菌模块包括紫外杀菌器、细菌检测器和细菌含量识别器，细菌检测器用于获取泳池池水中细菌的检测数据，细菌含量识别器用于基于细菌检测器的检测数据识别细菌含量并将细菌含量信息传递给控制单元，控制单元根据细菌含量生成指令并控制紫外杀菌器启动或不启动，从而保证泳池内存水的干净清洁。
本实施例的流量调节阀、紫外线强度传感器、流量计、紫外线镇流器、紫外线灯管、紫外杀菌器、细菌检测器和细菌含量识别器均采用现有技术。
本实施例的紫外杀菌控制系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤一、泳池进水，当紫外线杀菌装置中泳池进水实时流量大于或等于设定值，控制单元控制紫外线杀菌装置启动；
当紫外线杀菌装置中泳池进水实时流量小于设定值，控制单元控制紫外线杀菌装置不启动并发出报警信号，提示用户当前水流量太低；
步骤二、紫外线杀菌装置启动后，控制单元根据实时紫外线强度、实时泳池进水流量以及紫外线镇流器的实时输出功率获取实时紫外线照射剂量，并将实时紫外线照射剂量与设定的紫外线照射剂量进行对比，若紫外线照射剂量在设定的正常范围内，无需调节紫外线灯管的输出功率；
若紫外线照射剂量低于设定的正常范围的下限，控制单元先启动自动清洁装置对紫外线灯管的套管表面进行擦拭，若擦拭后恢复到设定的正常范围内无需后续操作，若擦拭后未恢复到设定的正常范围内，控制单元控制提高紫外线镇流器的输出功率或者控制流量调节阀的开度减小泳池进水流量，以使紫外线照射剂量恢复到设定的正常范围内；
若紫外线照射剂量超过设定的正常范围的上限，控制单元控制紫外线镇流器降低输出功率或者控制流量调节阀的开度增大泳池进水流量，以降低紫外线照射剂量至设定的正常范围内；
步骤三、泳池进水完成后，控制单元每隔5小时启动紫外杀菌模块对泳池内存水进行紫外杀菌，首先由细菌检测器获取泳池内存水的检测数据，再由细菌含量识别器识别检测数据中的细菌含量并将该细菌含量传递给控制单元，当细菌含量识别器识别的细菌含量符合泳池水质卫生标准时，控制单元控制紫外杀菌器不启动；
当细菌含量超出泳池水质卫生标准时，控制单元根据细菌含量确定细菌等级，并基于细菌等级控制开启紫外杀菌器的波长和/或工作时长。
本实施例中，对于步骤三，当每立方厘米泳池存水40％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器使用230nm波长的紫外线进行杀菌，当每立方厘米泳池存水50％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器使用250nm波长的紫外线进行杀菌，当每立方厘米泳池存水60％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器使用270nm波长的紫外线进行杀菌；或者当每立方厘米泳池存水40％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器启动20分钟，当每立方厘米泳池存水50％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器启动30分钟，当每立方厘米泳池存水60％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器启动40分钟；或者当每立方厘米泳池存水40％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器使用230nm波长的紫外线杀菌20分钟，当每立方厘米泳池存水50％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器使用250nm波长的紫外线杀菌30分钟，当每立方厘米泳池存水60％的细菌含量时，控制单元控制紫外杀菌器使用270nm波长的紫外线杀菌40分钟。实际操作中，用户可根据需要进行选择设置。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种紫外杀菌控制系统，其特征在于：包括控制单元、
置于泳池进水口的紫外线杀菌装置、用以控制流经紫外线杀菌装置的水流量的流量调节阀、用以检测紫外线杀菌装置中水流量的流量计以及设置在紫外线杀菌装置内的紫外线强度传感器，所述紫外线杀菌装置的壳体内部设置有紫外线灯管，所述紫外线灯管经紫外线镇流器驱动，所述流量调节阀、所述流量计、所述紫外线强度传感器和所述紫外线镇流器均电连接控制单元，所述控制单元根据所述流量计反馈的流量值、所述紫外线强度传感器检测的紫外线强度以及所述紫外线镇流器的实时输出功率来计算紫外线照射剂量，并根据紫外线照射剂量值来调节所述紫外线镇流器的输出功率或者流量调节阀的开度；
还包括设置在泳池壁上的与所述控制单元电连接的紫外杀菌模块，所述紫外杀菌模块包括紫外杀菌器、细菌检测器和细菌含量识别器，所述细菌检测器用于获取泳池池水中细菌的检测数据，所述细菌含量识别器用于基于所述细菌检测器的检测数据识别细菌含量并将细菌含量信息传递给控制单元，所述控制单元根据细菌含量生成指令并控制所述紫外杀菌器启动或不启动。
2.根据权利要求1所述的一种紫外杀菌控制系统，其特征在于：所述紫外线灯管设置有至少两根，每根所述紫外线灯管的套管上设置有灯管清洁装置，所述灯管清洁装置与所述控制单元电连接。
3.根据权利要求2所述的一种紫外杀菌控制系统，其特征在于：所述灯管清洁装置为设在所述紫外线灯管的套管上的擦拭装置。
4.根据权利要求2所述的一种紫外杀菌控制系统，其特征在于：每根所述紫外线灯管和其余紫外线灯管的启动时间有3-5秒钟的时间间隔。
5.根据权利要求2所述的一种紫外杀菌控制系统，其特征在于：所述紫外线镇流器内部设置有输出调节单元和驱动所述紫外线灯管的驱动单元。
6.权利要求2-5任意一项所述的一种紫外杀菌控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、泳池进水，控制单元控制紫外线杀菌装置启动；
步骤二、紫外线杀菌装置启动后，控制单元根据实时紫外线强度、实时泳池进水流量以及紫外线镇流器的实时输出功率获取实时紫外线照射剂量，并将实时紫外线照射剂量与设定的紫外线照射剂量进行对比，控制单元根据对比结果控制自动清洁装置启动或不启动、或者紫外线镇流器的输出功率、或者流量调节阀的开度；
步骤三、启动紫外杀菌模块，由细菌检测器检测泳池水、控制细菌含量识别器识别细菌含量并传递给控制单元，控制单元根据细菌含量识别器识别的细菌含量生成指令控制紫外杀菌器启动或不启动。
7.根据权利要求6所述的一种紫外杀菌控制系统的控制方法，其特征在于：所述步骤一中，当紫外线杀菌装置中泳池进水实时流量大于或等于设定值，控制单元控制紫外线杀菌装置启动；
当紫外线杀菌装置中泳池进水实时流量小于设定值，控制单元控制紫外线杀菌装置不启动并发出报警信号。
8.根据权利要求6所述的一种紫外杀菌控制系统的控制方法，其特征在于：所述步骤二中，若紫外线照射剂量在设定的正常范围内，无需调节紫外线灯管的输出功率；
若紫外线照射剂量低于设定的正常范围的下限，控制单元先启动自动清洁装置对紫外线灯管的套管表面进行擦拭，若擦拭后恢复到设定的正常范围内无需后续操作，若擦拭后未恢复到设定的正常范围内，控制单元控制提高紫外线镇流器的输出功率或者控制流量调节阀的开度减小泳池进水流量，以使紫外线照射剂量恢复到设定的正常范围内；
若紫外线照射剂量超过设定的正常范围的上限，控制单元控制紫外线镇流器降低输出功率或者控制流量调节阀的开度增大泳池进水流量，以降低紫外线照射剂量至设定的正常范围内。
9.根据权利要求6所述的一种紫外杀菌控制系统的控制方法，其特征在于：所述步骤三中，每隔4-8小时启动紫外杀菌模块，当细菌含量识别器识别的细菌含量符合泳池水质卫生标准时，控制单元控制紫外杀菌器不启动；
当细菌含量超出泳池水质卫生标准时，控制单元根据细菌含量确定细菌等级，并基于细菌等级控制开启紫外杀菌器的波长和/或工作时长。
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