CN208903393U - 一种污水提升泵站无人值守自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，包括：安装在污水提升泵站的配电箱内的烟雾探测器，所述烟雾探测器藕接有烟雾报警电路，所述烟雾报警电路包括：电源电路和烟雾监控电路，电源电路的输出端连接烟雾监控电路；通过烟雾监控电路，实时对污水提升泵站的配电箱内的烟雾进行探测，避免无人值守的污水提升泵站发生火灾现象时，无法及时处理，造成严重的损失；同时有烟雾时能及时报警，提示工作人员进行处理，并且能及时切断配电箱的供电电源，保证供电安全性；该烟雾监控电路的电源电路的供电电压稳定性高，提高了整个烟雾监控电路的可靠性，电路结构简单，抗干扰能力强。

Description

一种污水提升泵站无人值守自动控制系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水提升泵站无人值守自动控制系统。

背景技术

污水处理厂在运行工艺流程中一般采用重力流的方法通过各个构筑物和设备。但由于厂区地形和地质的限制。必须在其处理处加提升泵站将污水提到某一高度后才能按重力流方法运行。污水提升泵站的作用就是将上游来的污水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力流。

近几年，随着国家对污水治理的力度逐渐加大，各地政府对城市污水的管理作为一项重要的工作内容，随着科技的发展，现有的污水提升泵站多采用无人值守的自动控制系统。

由于污水提升泵站采用无人值守，泵站的安全运行性也是无人值守自动控制系统的一个重要考虑因素，其中烟雾探测器是安防系统中的关键器件之一，现有的烟雾探测器内部安装有烟雾传感器，其仅仅是在烟雾浓度超范围时进行基础报警，并没有烟雾浓度指示作用，无法对现场烟雾浓度情况进行实时监控，同时不能及时切断电源，从而无法保证污水提升泵站的使用安全。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种污水提升泵站无人值守自动控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，包括：安装在污水提升泵站的配电箱内的烟雾探测器，所述烟雾探测器藕接有烟雾报警电路，所述烟雾报警电路包括：电源电路和烟雾监控电路，电源电路的输出端连接烟雾监控电路；

所述烟雾监控电路包括：外接电源、烟雾传感器、第一电阻、放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四比较器、第一电容、第一三极管、第十电阻、功放、第二三极管、继电器、第十一电阻；

所述烟雾传感器的输入端连接电源电路的输出端，烟雾传感器的输出端连接放大器的反相输入端，放大器的同相输入端通过第一电阻接地，放大器的电源端连接外接电源，放大器的接地端接地，放大器的反相输入端通过第二电阻连接放大器的输出端，放大器的输出端连接第四比较器的同相输入端，第四比较器的反相输入端外接基准电压，第四比较器的输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极还通过第一电容接地，第一三极管的集电极通过第十电阻连接外接电源，第十电阻两端并联连接有功放，第一三极管的发射极还连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接继电器的一端，继电器的另一端接地，第二三极管的发射极通过第十一电阻连接外接电源；

所述外接电源与地之间串联连接有第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第三电阻和第四电阻的公共端连接第一比较器的同相输入端，第四电阻和第五电阻的公共端连接第二比较器的同相输入端，第五电阻和第六电阻的公共端连接第三比较器的同相输入端，放大器的输出端分别连接第一比较器、第二比较器和第三比较器的反相输入端，第一比较器的输出端通过串接的第一发光二极管和第七电阻连接外接电源，第二比较器的输出端通过串接的第二发光二极管和第八电阻连接外接电源，第三比较器的输出端通过串接的第三发光二极管和第九电阻连接外接电源。

优选地，所述电源电路包括：交流电源、全桥整流电路和第四电容；所述交流电源两端连接全桥整流电路，全桥整流电路的输出端连接第四电容的第一端，第四电容的第二端接地。

优选地，所述电源电路还包括：稳压芯片、第二电容和第三电容；全桥整流电路的输出端连接稳压芯片的输入端，稳压芯片的输出端连接第四电容的第一端，稳压芯片的输入端与地之间连接第二电容，稳压芯片的输出端与地之间连接第三电容，稳压芯片的输出端为电源电路的输出端。

优选地，所述稳压芯片的输入端还连接二极管的阴极，二极管的阳极连接稳压芯片的输出端。

优选地，所述稳压芯片采用的芯片型号为7805。

优选地，所述放大器的芯片型号为ICL7650。

本实用新型的有益效果是：通过烟雾监控电路，实时对污水提升泵站的配电箱内的烟雾进行探测，避免无人值守的污水提升泵站发生火灾现象时，无法及时处理，造成严重的损失；同时有烟雾时能及时报警，提示工作人员进行处理，并且能及时切断配电箱的供电电源，保证供电安全性；该烟雾监控电路的电源电路的供电电压稳定性高，提高了整个烟雾监控电路的可靠性，电路结构简单，抗干扰能力强。

附图说明

图1是本实用新型所述烟雾监控电路的电路原理图。

图2是本实用新型所述电源电路的电路原理图。

附图标记：VCC-外接电源，RS-烟雾传感器，R1-第一电阻，A1-放大器，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，U1-第一比较器，U2-第二比较器，U3-第三比较器，L1-第一发光二极管，L2-第二发光二极管，L3-第三发光二极管，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，U4-第四比较器，U0-基准电压，C1-第一电容，T1-第一三极管，R10-第十电阻，BP-功放，T2-第二三极管，J-继电器，R11-第十一电阻，AC-交流电源，IC1-稳压芯片，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-第四电容。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，包括：安装在污水提升泵站的配电箱内的烟雾探测器，所述烟雾探测器藕接有烟雾报警电路，所述烟雾报警电路包括：电源电路和烟雾监控电路，电源电路的输出端连接烟雾监控电路；

所述烟雾监控电路包括：外接电源VCC、烟雾传感器RS、第一电阻R1、放大器A1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3、第一发光二极管L1、第二发光二极管L2、第三发光二极管L3、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四比较器U4、第一电容C1、第一三极管T1、第十电阻R10、功放BP、第二三极管T2、继电器J、第十一电阻R11；

所述烟雾传感器RS的输入端连接电源电路的输出端，烟雾传感器RS的输出端连接放大器A1的反相输入端，放大器A1的同相输入端通过第一电阻R1接地，放大器A1的电源端连接外接电源VCC，放大器A1的接地端接地，放大器A1的反相输入端通过第二电阻R2连接放大器A1的输出端，放大器A1的输出端连接第四比较器U4的同相输入端，第四比较器U4的反相输入端外接基准电压U0，第四比较器U4的输出端连接第一三极管T1的基极，第一三极管T1的发射极接地，第一三极管T1的基极还通过第一电容C1接地，第一三极管T1的集电极通过第十电阻R10连接外接电源VCC，第十电阻R10两端并联连接有功放BP，第一三极管T1的发射极还连接第二三极管T2的基极，第二三极管T2的集电极连接继电器J的一端，继电器J的另一端接地，第二三极管T2的发射极通过第十一电阻R11连接外接电源VCC；

所述外接电源VCC与地之间串联连接有第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，第三电阻R3和第四电阻R4的公共端连接第一比较器U1的同相输入端，第四电阻R4和第五电阻R5的公共端连接第二比较器U2的同相输入端，第五电阻R5和第六电阻R6的公共端连接第三比较器U3的同相输入端，放大器A1的输出端分别连接第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3的反相输入端，第一比较器U1的输出端通过串接的第一发光二极管L1和第七电阻R7连接外接电源VCC，第二比较器U2的输出端通过串接的第二发光二极管L2和第八电阻R8连接外接电源VCC，第三比较器U3的输出端通过串接的第三发光二极管L3和第九电阻R9连接外接电源VCC；

具体地，所述烟雾传感器RS用于检测污水提升泵站的配电箱内的烟雾含量，烟雾传感器RS接收烟雾信号后转换成电压信号，由于烟雾传感器RS检测的电压信号十分微弱，且烟雾传感器RS输出电压信号的过程中存在各种干扰，因此采用放大器A1对该电压信号进行放大及改善，其中放大器A1、第一电阻R1和第二电阻R2组成放大电路，第一电阻R1和第二电阻R2用于调整放大器A1的放大倍数，该放大电路的放大倍数灵活可调，使得电压信号变得更加精准，提高烟雾传感器RS的灵敏度；

经过放大后的电压信号进入第四比较器U4的同相输入端，该电压信号值与第四比较器U4的反相输入端的基准电压U0值进行比较，该基准电压U0值为烟雾报警的电压阈值，若该电压信号值大于基准电压U0值时，第四比较器U4输出高电平信号，第一三极管T1为NPN型三极管，第一三极管T1接收高电平信号导通，此时功放发出报警信号，同时第二三极管T2为PNP型三极管,由于第一三极管T1的导通接地，第二三极管T2的基极接收低电平信号导通，此时继电器J得电工作，所述继电器J与配电箱的供电电路上的开关控制连接，继电器J此时控制开关断开，此时配电箱不再为污水提升泵站供电，保证污水提升泵站的安全；所述第一电容C1在电路接通时进行充电，当电源电路出现状况无法供电时，第一电容C1还能起供电作用，起持续报警的作用；

所述外接电源VCC与地之间串接第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6用于提供分压电压，第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3的同相输入端均接收一个分压后的阈值电压值，此时为三个等级的电压数值，第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3的反相输入端接收烟雾传感器RS输出的电压值，此时的电压值分别与三个等级的电压数值做比较，若电压值大于其中任意一个等级的电压数值，该等级的电压数值对应的比较器输出低电平，对应的发光二极管被点亮，根据点亮的发光二极管的颜色即可判断烟雾浓度的范围，所述第一发光二极管L1的颜色为蓝色，第二发光二极管L2的颜色为黄色，第三发光二极管L3的颜色为红色，通过不同颜色的发光二极管，便于观察，清楚明了。

所述电源电路包括：交流电源AC、全桥整流电路和第四电容C4；所述交流电源AC两端连接全桥整流电路，全桥整流电路的输出端连接第四电容C4的第一端，第四电容C4的第二端接地；所述全桥整流电路用于将交流电源转换为直流电源，供额定电源电压较低的放大器A1和比较器等器件使用；所述第四电容C4为滤波电容，滤波电容用于得到比较平滑的直流电压。

所述电源电路还包括：稳压芯片IC1、第二电容C2和第三电容C3；全桥整流电路的输出端连接稳压芯片IC1的输入端，稳压芯片IC1的输出端连接第四电容C4的第一端，稳压芯片IC1的输入端与地之间连接第二电容C2，稳压芯片IC1的输出端与地之间连接第三电容C3，稳压芯片IC1的输出端为电源电路的输出端；所述稳压芯片IC1、第二电容C2和第三电容C3构成稳压电路，使输出的直流电压稳定，不随交流网电压和负载的变化而变化，让整个系统的供电正常；第二电容C2为稳压芯片IC1的输入端滤波电容，第三电容C3为稳压芯片IC1的输出端滤波电容。

所述稳压芯片IC1的输入端还连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接稳压芯片IC1的输出端；所述二极管D1用于防止过高的电压击穿稳压芯片IC1。

所述稳压芯片IC1采用的芯片型号为7805。

所述放大器A1的芯片型号为ICL7650；ICL7650为高精度运算放大器，具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定及价格低廉等优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，其特征在于：包括：安装在污水提升泵站的配电箱内的烟雾探测器，所述烟雾探测器耦接有烟雾报警电路，所述烟雾报警电路包括：电源电路和烟雾监控电路，电源电路的输出端连接烟雾监控电路；

所述烟雾监控电路包括：外接电源、烟雾传感器、第一电阻、放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四比较器、第一电容、第一三极管、第十电阻、功放、第二三极管、继电器、第十一电阻；

所述烟雾传感器的输入端连接电源电路的输出端，烟雾传感器的输出端连接放大器的反相输入端，放大器的同相输入端通过第一电阻接地，放大器的电源端连接外接电源，放大器的接地端接地，放大器的反相输入端通过第二电阻连接放大器的输出端，放大器的输出端连接第四比较器的同相输入端，第四比较器的反相输入端外接基准电压，第四比较器的输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极还通过第一电容接地，第一三极管的集电极通过第十电阻连接外接电源，第十电阻两端并联连接有功放，第一三极管的发射极还连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接继电器的一端，继电器的另一端接地，第二三极管的发射极通过第十一电阻连接外接电源；

所述外接电源与地之间串联连接有第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第三电阻和第四电阻的公共端连接第一比较器的同相输入端，第四电阻和第五电阻的公共端连接第二比较器的同相输入端，第五电阻和第六电阻的公共端连接第三比较器的同相输入端，放大器的输出端分别连接第一比较器、第二比较器和第三比较器的反相输入端，第一比较器的输出端通过串接的第一发光二极管和第七电阻连接外接电源，第二比较器的输出端通过串接的第二发光二极管和第八电阻连接外接电源，第三比较器的输出端通过串接的第三发光二极管和第九电阻连接外接电源。

2.如权利要求1所述的一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，其特征在于：所述电源电路包括：交流电源、全桥整流电路和第四电容；所述交流电源两端连接全桥整流电路，全桥整流电路的输出端连接第四电容的第一端，第四电容的第二端接地。

3.如权利要求2所述的一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，其特征在于：所述电源电路还包括：稳压芯片、第二电容和第三电容；全桥整流电路的输出端连接稳压芯片的输入端，稳压芯片的输出端连接第四电容的第一端，稳压芯片的输入端与地之间连接第二电容，稳压芯片的输出端与地之间连接第三电容，稳压芯片的输出端为电源电路的输出端。

4.如权利要求3所述的一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，其特征在于：所述稳压芯片的输入端还连接二极管的阴极，二极管的阳极连接稳压芯片的输出端。

5.如权利要求4所述的一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，其特征在于：所述稳压芯片采用的芯片型号为7805。

6.如权利要求1所述的一种污水提升泵站无人值守自动控制系统，其特征在于：所述放大器的芯片型号为ICL7650。