CN113757091A - 一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法 - Google Patents

一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于水泵技术领域，特别涉及一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，本发明通过压力传感器监测当前水压值、单片机计算水压变化平均值，当当前水压值小于水压最低限值且累计连续时间大于或等于时间设定值时，则必须开启水泵进行增加；当水压变化平均值大于或等于阈值时，水压突变，则表示非管道泄露，而是用户开启阀门用水，此时需要开启水泵增压；当水压变化平均值小于阈值时，则表示是管道微泄露，允许水压降低到更低的程度才进行增压，此时无需开启水泵增压。本发明在管道存在微泄露的情况下，可以有效的减少水泵的频繁启停。

Description

一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法
技术领域：
本发明属于水泵技术领域，特别涉及一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法。
背景技术：
工作在压力控制状态下的水泵，当压力低于预定值时水泵启动，当压力高于预定值时水泵关闭。这主要用在家用管道增压或者井水抽水，当用户开启水龙头时，管道压力降低水泵启动，当用户关闭水龙头时，管道压力增加水泵关闭。
传统的压力控制方式通常采用压力开关，当水压高的时候压力开关断开，水泵关闭。当压力低的时候压力开关闭合，水泵启动。
近几年开始使用单片机控制方式，通过单片机检测压力开关的状态，从而控制水泵的工作。有的控制器采用了压力传感器代替压力开关，可以更灵活的设定压力点，为用户提供更好是使用体验。
但是上述方式都存在一个很大的问题，经常会出现水泵频繁启动的问题，其原因主要是因为管道难免存在微泄露的情况，而水泵自身携带的压力罐一般都很小，所以就会出现压力逐渐降低后，水泵自己启动，即使此时用户没有开启水龙头用水。且水压低于一定的值即开启水泵增压的压力控制方法，由于处理方法的限制，这个值不可能很低，所以在有泄露时水泵启动会很频繁。
发明内容：
本发明的目的是提供一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其在管道存在微泄露的情况下，可以有效的减少水泵的频繁启停。
本发明的目的是这样实现的：
一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，包括以下步骤：
A、初始化单片机，设定水压最低限值xmin、阈值thr、时间设定值T；
B、预处理压力传感器数据，检测得到初始水压值x0；
C、压力传感器实时监测得到当前水压值xi；
D、计算第i个水压变化值xi-xi-1；
E、计算最近n个水压变化平均值：
Figure BDA0002527168570000021
F、若当前水压值xi低于水压最低限值xmin，继续执行步骤G；若当前水压值xi不低于水压最低限值xmin，继续执行步骤H；
G、计算当前水压值xi低于水压最低限值xmin的累计连续时间t；若累计连续时间t大于或等于时间设定值T，继续执行步骤I；若累计连续时间t小于时间设定值T，继续执行步骤H；
H、若水压变化平均值f(x)大于或等于阈值thr，继续执行步骤I；若水压变化平均值f(x)小于阈值thr，继续执行步骤J；
I、启动水泵，继续执行步骤J；
J、处理其他事件，返回步骤C。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述单片机与压力传感器电连接，所述单片机控制水泵启停。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述单片机通过继电器控制水泵启停，所述继电器的线圈与单片机的控制输出端电连接、触点开关与水泵电连接。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述继电器的线圈与单片机的控制输出端之间设置有三极管，所述三极管的基极与单片机的控制输出端电连接、集电极与继电器的线圈串联后与VCC电压电连接、发射极接地。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述继电器的线圈与续流二极管并联后与VCC电压电连接。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述水泵电连接供电电源，所述供电电源提供VCC电压，VCC电压分别与单片机、压力传感器电连接。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述供电电源通过AC/DC电源适配器提供VCC电压。
在上述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法中，所述压力传感器与所述单片机的AD输入口电连接。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明通过压力传感器监测当前水压值，单片机计算水压变化平均值，在管道微泄露时，允许水压降低到更低的程度才进行增压，此时无需开启水泵增压，大大减少水泵频繁启动。
附图说明：
图1是本发明的控制流程图；
图2是本发明的原理框图；
图3是本发明的原理图。
具体实施方式：
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—3：
一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，包括以下步骤：
A、初始化单片机IC1，设定水压最低限值xmin、阈值thr、时间设定值T；
B、预处理压力传感器U1数据，检测得到初始水压值x0；
C、压力传感器U1实时监测得到当前水压值xi；
D、计算第i个水压变化值xi-xi-1；
E、计算最近n个水压变化平均值：
Figure BDA0002527168570000041
F、若当前水压值xi低于水压最低限值xmin，继续执行步骤G；若当前水压值xi不低于水压最低限值xmin，继续执行步骤H；
G、计算当前水压值xi低于水压最低限值xmin的累计连续时间t；若累计连续时间t大于或等于时间设定值T，继续执行步骤I；若累计连续时间t小于时间设定值T，继续执行步骤H；
H、若水压变化平均值f(x)大于或等于阈值thr，继续执行步骤I；若水压变化平均值f(x)小于阈值thr，继续执行步骤J；
I、启动水泵，继续执行步骤J；
J、处理其他事件，返回步骤C。
本发明通过压力传感器U1监测水泵压力罐的当前水压值xi，单片机IC1计算水压变化平均值f(x)，当前水压值xi小于水压最低限值xmin且累计连续时间t大于或等于时间设定值T时，则必须开启水泵进行增加；当水压变化平均值f(x)大于或等于阈值thr时，水压突变，则表示非管道泄露，而是用户开启阀门用水，此时需要开启水泵增压；当水压变化平均值f(x)小于阈值thr时，则表示是管道微泄露，允许水压降低到更低的程度才进行增压，此时无需开启水泵增压，大大减少水泵频繁启动。
如图2所示，所述单片机IC1与压力传感器U1电连接，所述单片机IC1控制水泵启停。
如图3所示，单片机IC1控制水泵的控制方式：所述单片机IC1通过继电器K1控制水泵启停，所述继电器K1的线圈与单片机IC1的控制输出端电连接、触点开关与水泵电连接。
优选的，所述继电器K1的线圈与单片机IC1的控制输出端之间设置有三极管N1，所述三极管N1的基极与单片机IC1的控制输出端电连接、集电极与继电器K1的线圈串联后与VCC电压电连接、发射极接地。
为了释放继电器K1的线圈存储的能量，所述继电器K1的线圈与续流二极管D1并联后与VCC电压电连接。
优选的，所述水泵电连接供电电源，所述供电电源提供VCC电压，VCC电压分别与单片机IC1、压力传感器U1电连接。
更进一步的，所述供电电源通过AC/DC电源适配器提供VCC电压。
因压力传感器U1输出的信号为模拟量，因此所述压力传感器U1与所述单片机IC1的AD输入口电连接，单片机IC1中的ADC将模拟信号转变为数字信号。
在本实施例中，单片机IC1选用ES7P003(东软载波微电子的产品)；压力传感器U1选用P046系列压力传感器；继电器K1选用16A继电器，以适应多种功率等级的水泵。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、初始化单片机，设定水压最低限值xmin、阈值thr、时间设定值T；
B、预处理压力传感器数据，检测得到初始水压值x0；
C、压力传感器实时监测得到当前水压值xi；
D、计算第i个水压变化值xi-xi-1；
E、计算最近n个水压变化平均值：
Figure FDA0002527168560000011
F、若当前水压值xi低于水压最低限值xmin，继续执行步骤G；若当前水压值xi不低于水压最低限值xmin，继续执行步骤H；
G、计算当前水压值xi低于水压最低限值xmin的累计连续时间t；若累计连续时间t大于或等于时间设定值T，继续执行步骤I；若累计连续时间t小于时间设定值T，继续执行步骤H；
H、若水压变化平均值f(x)大于或等于阈值thr，继续执行步骤I；若水压变化平均值f(x)小于阈值thr，继续执行步骤J；
I、启动水泵，继续执行步骤J；
J、处理其他事件，返回步骤C。
2.根据权利要求1所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述单片机与压力传感器电连接，所述单片机控制水泵启停。
3.根据权利要求2所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述单片机通过继电器控制水泵启停，所述继电器的线圈与单片机的控制输出端电连接、触点开关与水泵电连接。
4.根据权利要求3所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述继电器的线圈与单片机的控制输出端之间设置有三极管，所述三极管的基极与单片机的控制输出端电连接、集电极与继电器的线圈串联后与VCC电压电连接、发射极接地。
5.根据权利要求4所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述继电器的线圈与续流二极管并联后与VCC电压电连接。
6.根据权利要求1所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述水泵电连接供电电源，所述供电电源提供VCC电压，VCC电压分别与单片机、压力传感器电连接。
7.根据权利要求6所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述供电电源通过AC/DC电源适配器提供VCC电压。
8.根据权利要求2所述的一种减少压力控制型水泵频繁启动的控制方法，其特征在于：所述压力传感器与所述单片机的AD输入口电连接。
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