CN206376326U - 一种基于单片机和变频调速器的供水系统 - Google Patents
一种基于单片机和变频调速器的供水系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于单片机和变频调速器的供水系统，包括主水池，主水池内设置有水压传感器，水压传感器与单片机相连，单片机上还连接有主水泵和辅助水泵，主水泵和辅助水泵还连接着变频调速器。系统工作时，主水池安装有水压传感器，可以实时监控水池中的水量，当水量过低时，发送触发信号给单片机，单片机控制水泵停止工作，防止水量用完时水泵空载运行浪费能源。同时，在用水高峰期，主水泵和辅助水泵一起工作满足用水需求；正常需水时，主水泵正常运行；用水低谷期时，辅助水泵低流量运行。本实用新型的优点是：具有水量监控与分时控制，节约能源；具有独立的防电磁干扰装置，设备运行稳定；采用单片机为控制器，操作简单，价格便宜。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水泵供水系统，具体涉及一种基于单片机和变频调速器的供水系统。
背景技术
近几十年来，变频调速器在水泵供水系统中应用十分广泛，而在不同时间段需水量不同，高峰期需水量需大水泵大功率工作，而其它时间只需正常工作或小功率运行就可。同时，变频调速器是一种重要的电磁干扰源，其整流元件的导通、截止迫使电流被强制接通和切断，这个过程会产生大量谐波电流，会对系统中的控制、测量等电子设备造成干扰，影响控制、测量系统的稳定运行和精确采集。现有技术中往往通过多个水泵组解决需水高峰的问题，其负荷大，浪费电能且运行成本高，而在水泵供水系统中少有对变频调速器进行防电磁干扰设置。
现有水泵控制系统仅仅对水泵进行变频控制，无法监视水池水量，在水池没水的情况下水泵依然空转，浪费能源，而且通常只配备一个水泵，在满足用水高峰的同时在平时较为浪费，且设备磨损严重。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是降低供水成本，目的在于提供一种基于单片机和变频调速器的供水系统，解决现有技术需水高峰运行成本高的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种基于单片机和变频调速器的供水系统，包括主水池，还包括主水池内设置有水压传感器，水压传感器与单片机相连，单片机上还连接有主水泵和辅助水泵，主水泵和辅助水泵还连接着变频调速器；
水压传感器：检测水池主中的水位，当主水池中水量低于设定值时发送触发信号给单片机；
单片机：接收水压传感器发送的触发信号，根据触发信号控制主水泵和辅助水泵的启停；根据外界输入的流量信号分别控制主水泵和辅助水泵的启停；
主水泵、辅助水泵：根据单片机的控制信号启停，根据变频调速器的信号调整功率。系统工作时，主水池安装有水压传感器，可以实时监控水池中的水量，当水量低于10％时，发送触发信号给单片机，单片机控制水泵停止工作，防止水量用完时水泵空载运行浪费能源。同时，在用水高峰期，即外界输入的流量信号大于某个人工设定的设定值T1时，主水泵和辅助水泵一起工作满足用水需求，单片机控制主水泵与辅助水泵同时启动；正常需水时，即外界输入的流量信号介于人工设定的设定值T1和T2之间时，单片机控制主水泵正常运行；用水低谷期时，即外界输入的流量信号小于某个人工设定的设定值T2时，单片机控制辅助水泵低流量运行，在不同流量段合理的分配使用主水泵和辅助水泵，避免了水泵在高峰期持续高负载运行降低使用寿命，节约能源。
所述主水泵和辅助水泵与变频调速器之间还设置有防电磁干扰装置，防电磁干扰装置为有源滤波器、输入电抗器、输出电抗器和EMC滤波器依次连接组成。防电磁干扰装置的有源滤波器可滤除多次及高次谐波，不会引起谐振。输入电抗器可提高功率因数、抑制三相电压不平衡。输出电抗器能有效降低变频调速器输出PWM电压波在电缆上产生的尖峰电压对电机的损伤，延长变频调速器到电机之间的距离。而EMC滤波器能有效抑制变频器逆变电路IGBT高速开关动作产生的射频干扰电流发射。采用这四种器件配合抑制电力谐波的电磁干扰，其性价比最优。
还包括带散热孔的箱体，所述防电磁干扰装置和变频调速器均固定在箱体内。对防电磁干扰装置和变频调速器进行保护，延长其使用寿命。
主水泵与防电磁干扰装置之间的线路上和辅助水泵与防电磁干扰装置之间的线路上均设置有断路器。当发生严重过载或者短路时及时自动的切断电源，对电源和系统实行保护
还包括副水池，副水池内安装有水压传感器，水压传感器与单片机连接。副水池可以在主水池储水不足时，作为备用水池供水，保证供水需求。
单片机上还连接有声光报警器。在水池水量过低或系统短路、断路时进行告警，提醒工作人员。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型一种基于单片机和变频调速器的供水系统，具有水量监控与分时控制，节约能源；
2、本实用新型一种基于单片机和变频调速器的供水系统，具有独立的防电磁干扰装置，控制、测量设备运行稳定；
3、本实用新型一种基于单片机和变频调速器的供水系统，采用单片机为控制器，相比现有技术中的PLC控制，单片机操作简单，价格便宜，更具实用性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型系统结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-副水池，2-主水池，3-单片机，4-主水泵，5-断路器，6-辅助水泵，7-箱体，8-防电磁干扰装置，9-变频调速器，10-水压传感器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实用新型一种基于单片机和变频调速器的供水系统，包括30m3主水池2、90kw主水泵4、AT89S52单片机3、11kw辅助水泵6和6SL3210-5BE13-7UV0变频调速器9，主水池2内设置的KAP32M水压传感器10与单片机3连接，主水池2旁设置有5m3副水池1，副水池1内安装有一与单片机3连接的水压传感器10，水压传感器10能够实时监控水池中的水位，避免水泵空载运行。单片机3通过线路与主水泵4和辅助水泵6并联形成的电路连接，单片机3控制主水泵4和辅助水泵6的开启和关闭。
主水泵4和辅助水泵6通过防电磁干扰装置8与变频调速器9连接，防电磁干扰装置8为依次连接的有源滤波器、内置电抗器和EMC滤波器组成。
单片机3上设置有一声光报警器，当水池中的水位降到一定程度时，声光报警器报警。
防电磁干扰装置8和变频调速器9均固定在箱体7内，避免电磁干扰装置8和变频调速器9受雨水侵蚀，其中箱体7侧面设有散热孔，避免箱体内高温影响设备工作效率。
主水泵4与箱体7之间的线路上和辅助水泵6与箱体7之间的线路上均设置有断路器5，当发生严重过载或者短路时及时自动的切断电源，对电源和系统实行保护。
系统运行时，在用水高峰期，即外界输入的流量信号大于30m3/h时，主水泵4和辅助水泵6一起工作满足用水需求；正常需水时，即外界输入的流量信号小于30m3/h大于5m3/h时，主水泵4正常运行；用水低谷期时，即外界输入的流量信号小于5m3/h时，辅助水泵6低流量运行。这种在不同流量段合理的分配使用水泵，避免了水泵在高峰期持续高负载运行，减少其使用寿命，节约电能。
主水池2中水压传感器10将测得的水位数据传到单片机3中，当主水池2中的水位降到一定程度时，信号传到单片机3中，触发声光报器报警，并停止主水池供水，副水池开始供水，避免用水高峰期主水池供水不足的问题。
其中防电磁干扰装置8的有源滤波器可滤除产生的多次及高次谐波，不会引起谐振。输入电抗器可提高功率因数、抑制三相电压不平衡。输出电抗器能有效降低变频调速器输出PWM电压波在电缆上产生的尖峰电压对电机的损伤，延长变频调速器到电机之间的距离。而EMC滤波器能有效抑制变频器逆变电路IGBT高速开关动作产生的射频干扰电流发射。采用这四种器件配合抑制电力谐波的电磁干扰，其性价比最优，能够更好的保护设备，延长使用寿命。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于单片机和变频调速器的供水系统，包括主水池(2)和变频调速器(9)，其特征在于，还包括主水池(2)内设置有水压传感器(10)，水压传感器(10)与单片机(3)相连，单片机(3)上还连接有主水泵(4)和辅助水泵(6)，主水泵(4)和辅助水泵(6)还连接着变频调速器(9)；
水压传感器(10)：检测水池主(2)中的水位，当主水池(2)中水量低于设定值时发送触发信号给单片机(3)；
单片机(3)：接收水压传感器(10)发送的触发信号，根据触发信号控制主水泵(4)和辅助水泵(6)的启停；根据外界输入的流量信号分别控制主水泵(4)和辅助水泵(6)的启停；
主水泵(4)、辅助水泵(6)：根据单片机(3)的控制信号启停，根据变频调速器(9)的信号调整功率。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机和变频调速器的供水系统，其特征在于，所述主水泵(4)和辅助水泵(6)与变频调速器(9)之间还设置有防电磁干扰装置(8)，防电磁干扰装置(8)为有源滤波器、输入电抗器、输出电抗器和EMC滤波器依次连接组成。
3.根据权利要求2所述的一种基于单片机和变频调速器的供水系统，其特征在于，还包括带散热孔的箱体(7)，所述防电磁干扰装置(8)和变频调速器(9)均固定在箱体(7)内。
4.根据权利要求2所述的一种基于单片机和变频调速器的供水系统，其特征在于，主水泵(4)与防电磁干扰装置(8)之间的线路上和辅助水泵(6)与防电磁干扰装置(8)之间的线路上均设置有断路器(5)。
5.根据权利要求1所述的一种基于单片机和变频调速器的供水系统，其特征在于，还包括副水池(1)，副水池(1)内安装有水压传感器(10)，水压传感器(10)与单片机(3)连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于单片机和变频调速器的供水系统，其特征在于，单片机(3)上还连接有声光报警器。
Priority Applications (1)
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| CN201720045398.XU CN206376326U (zh) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | 一种基于单片机和变频调速器的供水系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110467310A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-19 | 中电建水环境治理技术有限公司 | 管道分流控制方法和装置 |
| CN112526868A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-19 | 海南蓝宇科技有限公司 | 一种二次加压生活供水系统的控制方法 |
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2017
- 2017-01-16 CN CN201720045398.XU patent/CN206376326U/zh active Active
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