CN210323899U

CN210323899U - 一种全自动水位控制系统

Info

Publication number: CN210323899U
Application number: CN201921568237.4U
Authority: CN
Inventors: 方云德
Original assignee: Qin Jia Electric Co ltd
Current assignee: Qin Jia Electric Co ltd
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2029-09-20

Abstract

一种全自动水位控制系统，属于水泵控制领域，解决了现有水位控制器不具备水泵空转检测功能的问题。所述控制系统：高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器、缺水传感器、水位指示电路、少水及缺水告警电路和系统工作模式指示电路均与主控电路电性连接。主控电路的控制信号输出端与驱动电路的控制信号输入端相连，驱动电路的驱动信号输出端与水泵开关电路的驱动信号输入端相连。水泵开关电路用于根据驱动信号使水泵开启。水泵工作状态指示电路用于指示水泵处于开启或关闭状态。系统工作模式设置电路用于将所述控制系统的工作模式设置为永久开、自动或永久关。主控开关电路用于在所述全自动水位控制系统处于自动工作模式时，开启或关闭主控电路。

Description

一种全自动水位控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种水位控制系统，属于水泵控制领域。

背景技术

水位控制器是一种采用机械或电子方式对储水容器内水位高低进行控制的设备，在实际应用中通常用于控制水泵或者电磁阀的开闭，进而实现对储水容器的供水控制。现有的水位控制器可分为干簧管水位控制器、浮球磁性开关液位控制器、电极式水位控制器、压力式水位控制器。然而，无论上述机械式水位控制器还是上述电子式水位控制器均不具备水泵空转检测功能。当水源侧缺水而水泵持续工作时，极易烧坏水泵。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的水位控制器不具备水泵空转检测功能的问题，提出了一种全自动水位控制系统。

本实用新型所述的全自动水位控制系统包括高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器、缺水传感器、主控电路、驱动电路、水泵开关电路、系统工作模式设置电路、主控开关电路、水位指示电路、少水及缺水告警电路、系统工作模式指示电路、水泵工作状态指示电路和供电电路；

高水位传感器、中水位传感器和低水位传感器分别按照各自的预定安装位置设置在水箱的内壁上，缺水传感器设置在用于连通水泵与水箱的进水管内；

高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器和缺水传感器均与主控电路电性连接，主控电路同时与水位指示电路和少水及缺水告警电路电性连接；

主控电路的控制信号输出端与驱动电路的控制信号输入端相连，驱动电路的驱动信号输出端与水泵开关电路的驱动信号输入端相连；

水泵开关电路用于根据驱动信号使水泵开启；

水泵工作状态指示电路用于指示水泵处于开启或关闭状态；

系统工作模式设置电路与主控电路电性连接，用于将所述全自动水位控制系统的工作模式设置为永久开、自动或永久关；

主控开关电路用于在所述全自动水位控制系统处于自动工作模式时，开启或关闭主控电路；

供电电路用于同时为所述全自动水位控制系统的各个用电单元供电。

作为优选的是，主控电路采用单片机实现。

作为优选的是，驱动电路包括三极管、与三极管基极相连的上偏置电阻以及与三极管集电极相连的负载电阻，上偏置电阻与负载电阻的公共端为驱动电路的控制信号输入端，三极管的发射极为驱动电路的驱动信号输出端。

作为优选的是，水泵开关电路为继电器，继电器包括线圈和常开触点；

驱动电路输出的驱动信号用于使线圈得电，常开触点串接在水泵的供电回路中。

作为优选的是，系统工作模式设置电路和主控开关电路均采用按键开关实现。

作为优选的是，水位指示电路、少水及缺水告警电路、系统工作模式指示电路和水泵工作状态指示电路均采用发光二极管实现。

作为优选的是，供电电路包括依次相连的变压器、整流电路、输入滤波电路、输出可调稳压电路和输出滤波电路。

本实用新型所述的全自动水位控制系统具有以下功能：

1、通过系统工作模式设置电路能够将所述全自动水位控制系统的工作模式设置为永久开、自动或永久关，系统工作模式设置电路的设置命令延迟生效。

当所述全自动水位控制系统处于永久开工作模式时，系统保持开启。当所述全自动水位控制系统处于永久关工作模式时，系统保持关闭。当所述全自动水位控制系统处于自动工作模式时，系统根据水箱内的水位自动开关，具体为：当水箱内的水位低于预设的低水位时，低水位传感器发出的低水位信号唤醒主控电路，当水箱内的水位达到预设的高水位时，高水位传感器向主控电路发送高水位信号，主控电路进入休眠状态。

2、对于处于永久开或自动工作模式的所述全自动水位控制系统，主控电路根据低水位传感器发来的低水位信号，持续向驱动电路发送控制信号，驱动电路持续向水泵开关电路发送驱动信号，水泵开关电路持续使水泵开启，水泵持续向水箱内送水，直至主控电路接收到高水位传感器发来的高水位信号。

3、当所述全自动水位控制系统处于自动工作模式时，通过主控开关电路能够开启或关闭主控电路。当主控电路被开启时，主控电路持续向驱动电路发送控制信号，驱动电路持续向水泵开关电路发送驱动信号，水泵开关电路持续使水泵开启，水泵持续向水箱内送水，直至主控电路接收到高水位传感器发来的高水位信号。

4、当水箱内的水位低于预设的低水位或者水泵空转时，通过少水及缺水告警电路进行告警。当水泵空转时，设置在进水管内的缺水传感器向主控电路发送缺水信号，主控电路根据缺水信号，通过驱动电路和水泵开关电路使水泵关闭。在水泵关闭后的预设检测时段内，主控电路保持开启。当缺水传感器在检测时段内取消发送缺水信号时，主控电路通过驱动电路和水泵开关电路开启水泵，直至水箱内的水位达到预设的高水位。当缺水传感器在检测时段内持续向主控电路发送缺水信号时，主控电路关闭。

本实用新型所述的全自动水位控制系统，通过设置在水箱进水管内的缺水传感器与主控电路的配合工作，实现了对水泵空转的实时检测，进而解决了现有水位控制器不具备水泵空转检测功能的问题。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型所述的全自动水位控制系统进行更详细的描述，其中：

图1为实施例所述的全自动水位控制系统的原理框图；

图2为实施例所述的全自动水位控制系统的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型所述的全自动水位控制系统作进一步说明。

实施例：下面结合图1和图2详细地说明本实施例。

参照图1，本实施例所述的全自动水位控制系统包括高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器、缺水传感器、主控电路、驱动电路、水泵开关电路、系统工作模式设置电路、主控开关电路、水位指示电路、少水及缺水告警电路、系统工作模式指示电路、水泵工作状态指示电路和供电电路；

水泵开关电路用于根据驱动信号使水泵开启；

水泵工作状态指示电路用于指示水泵处于开启或关闭状态；

系统工作模式指示电路与主控电路电性连接；

本实施例所述的全自动水位控制系统还具有自检功能，自动检测高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器和缺水传感器的工作状态。当检测到传感器处于非正常状态时，主控电路将自动启用时间控制，以确保水泵正常运行，并通过相应的传感器异常告警电路进行告警。在实际应用中，本实施例的少水及缺水告警电路兼顾传感器异常告警电路的功能。

在实际应用中，本实施例的高水位传感器、中水位传感器和低水位传感器还可以整体采用多点式水位传感器替代。

图2为所述全自动水位控制系统的电路原理图，其中，高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器和缺水传感器均未示出。

下面结合图2详细说明本实施例所述的全自动水位控制系统的电路原理：

本实施例的供电电路包括变压器T、整流电路、输入滤波电路、输出可调稳压电路和输出滤波电路。其中，变压器T用于将220V交流市电转换为12V交流电。整流电路为整流芯片U1，用于将12V交流电整流为12V直流电。输出可调稳压电路为三端稳压芯片U2，用于将12V直流电转换为5V直流电。输入滤波电路为电解电容C1，用于对整流芯片U1输出的12V直流电进行滤波。输出滤波电路包括电解电容C2和电容C3，用于对三端稳压芯片U2输出的5V直流电进行滤波。

本实施例的主控电路采用单片机芯片MCU实现，10号引脚与缺水传感器的缺水信号输出端相连，12号引脚通过电阻R6同时与高水位传感器的高水位信号输出端、中水位传感器的中水位信号输出端和低水位传感器的低水位信号输出端相连。

本实施例的驱动电路包括三极管T、电阻R4和电阻R5，电阻R4为上偏置电阻，电阻R5为负载电阻。当单片机芯片MCU接收到低水位传感器发来的低水位信号时，单片机芯片MCU的7号引脚输出高电平的控制信号，使三极管T导通。

本实施例的水泵开关电路采用继电器实现，继电器包括线圈KM、常开触点KM1和常开触点KM2。线圈KM与三极管T处于同一电气回路中，当三极管T导通时，线圈KM得电。此时，接入火线L的常开触点KM1和接入零线N的常开触点KM2均闭合，水泵的电动机M得电工作。

本实施例的系统工作模式设置电路为按键开关K1，接入单片机芯片MCU的9号引脚。

本实施例的主控开关电路为按键开关K2，接入单片机芯片MCU的11号引脚。

本实施例的水位指示电路包括发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3和电阻R1。当单片机芯片MCU接收到高水位信号时，其5号引脚输出高电平信号，发光二极管D1亮起，指示水箱内当前水位为高水位。当单片机芯片MCU接收到中水位信号时，其3号引脚输出高电平信号，发光二极管D2亮起，指示水箱内当前水位为中水位。当单片机芯片MCU接收到低水位信号时，其1号引脚输出高电平信号，发光二极管D3亮起，指示水箱内当前水位为低水位。

本实施例的系统工作模式指示电路包括发光二极管D4、发光二极管D5、发光二极管D6和电阻R2。当所述全自动水位控制系统处于永久开工作模式时，单片机芯片MCU的2号引脚输出高电平信号，发光二极管D4亮起。当所述全自动水位控制系统处于自动工作模式时，单片机芯片MCU的4号引脚输出高电平信号，发光二极管D5亮起。当所述全自动水位控制系统处于永久关工作模式时，单片机芯片MCU的6号引脚输出高电平信号，发光二极管D6亮起。

本实施例的少水及缺水告警电路包括发光二极管D7和电阻R3。当单片机芯片MCU接收到低水位信号或缺水信号时，其8号引脚均输出高电平信号，发光二极管D7亮起，进而实现少水告警或水泵空转告警。

本实施例的水泵工作状态指示电路为发光二极管D8。当水泵得电开启时，三极管T处于导通状态，发光二极管D8所在的电气回路导通，发光二极管D8亮起，指示水泵处于工作状态。当水泵失电关闭时，三极管T处于截止状态，发光二极管D8所在的电气回路断开，发光二极管D8熄灭，指示水泵处于非工作状态。

在本实施例中，单片机芯片MCU采用5V、1000Hz脉冲监测高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器和缺水传感器，以减少高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器和缺水传感器的电离，进而延长传感器的寿命以及减少传感器对水质的影响。

本实施例所述的全自动水位控制系统还包括壳体，本实施例的主控电路、驱动电路、水泵开关电路、系统工作模式设置电路、主控开关电路、水位指示电路、少水及缺水告警电路、系统工作模式指示电路、水泵工作状态指示电路和供电电路分别适应性地设置在壳体内或者嵌设在壳体上。

本实施例的壳体匹配2pin的标准轨道，使得所述全自动水位控制系统方便安装，不仅节省了安装空间，而且降低了安装费用。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims

1.一种全自动水位控制系统，其特征在于，包括高水位传感器、中水位传感器、低水位传感器、缺水传感器、主控电路、驱动电路、水泵开关电路、系统工作模式设置电路、主控开关电路、水位指示电路、少水及缺水告警电路、系统工作模式指示电路、水泵工作状态指示电路和供电电路；

水泵开关电路用于根据驱动信号使水泵开启；

水泵工作状态指示电路用于指示水泵处于开启或关闭状态；

系统工作模式指示电路与主控电路电性连接；

2.如权利要求1所述的全自动水位控制系统，其特征在于，主控电路采用单片机实现。

3.如权利要求2所述的全自动水位控制系统，其特征在于，驱动电路包括三极管、与三极管基极相连的上偏置电阻以及与三极管集电极相连的负载电阻，上偏置电阻与负载电阻的公共端为驱动电路的控制信号输入端，三极管的发射极为驱动电路的驱动信号输出端。

4.如权利要求3所述的全自动水位控制系统，其特征在于，水泵开关电路为继电器，继电器包括线圈和常开触点；

5.如权利要求4所述的全自动水位控制系统，其特征在于，系统工作模式设置电路和主控开关电路均采用按键开关实现。

6.如权利要求5所述的全自动水位控制系统，其特征在于，水位指示电路、少水及缺水告警电路、系统工作模式指示电路和水泵工作状态指示电路均采用发光二极管实现。

7.如权利要求6所述的全自动水位控制系统，其特征在于，供电电路包括依次相连的变压器、整流电路、输入滤波电路、输出可调稳压电路和输出滤波电路。