一种雨水回收利用控制系统故障诊断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保技术领域，具体指一种雨水回收利用控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，雨水回收利用研究主要集中在设计方法和雨水处理工艺上。通用的雨水处理工艺为物理过滤法和生态处理法。生态处理法因其占地面积大，处理时间长，极少应用于建筑领域。对特殊的山地地形构造，在管网布置、蓄水池分布、用水端等方面，对雨水回用系统提出了更高要求。然而对于处理系统本身的研究较少，特别是雨水处理系统的控制系统的优化设计几乎是一个空白。
[0003]现有的雨水回收利用系统参见图1，包括设备间10、蓄水池20、清水池30和配电箱，设备间10内主要设有多个搅拌栗11，多个计量栗12和设备间排污栗13 ;蓄水池20内主要设有多个排污栗21和多个净化栗22 ;清水池30内主要设有多个灌溉栗31 ;蓄水池20通过雨水收集总管网收集雨水，雨水在蓄水池20内净化，净化过程中设备间10向蓄水池20内投放絮凝剂；经过净化的水进入清水池30，设备间10向清水池30内投入消毒剂，经过消毒后的雨水采用灌溉栗31抽出，通过输水管41输出灌溉，输水管41上设有流量计42和压力表43，清水池30与压力表43之间的输水管41上连通有自来水管44，当雨水量不足，不能满足灌溉需求时，通过自来水补充。
[0004]上述雨水回收利用系统几乎处于半人工控制状态，最重要的是上述系统无法进行故障诊断，一旦系统运行异常，则需要人员根据经验排查，对工作人员的专业性要求较高，而且工作难度大，效率低。从而使设备难以长期有效运行的状况，极大的影响了雨水利用工程的实际效果。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是:提供一种能够快速，准确的诊断雨水回收利用控制系统故障的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种雨水回收利用控制系统故障诊断方法，所述雨水回收利用控制系统包括雨水回收利用系统；雨水回收利用系统包括设备间、蓄水池和清水池；所述设备间内设有多个搅拌栗，多个计量栗、设备间排污栗、絮凝剂药箱和消毒剂药箱；蓄水池内设有多个排污栗和多个净化栗；清水池内设有多个灌溉栗；蓄水池与清水池通过管道连通，清水池上连接有输水管，输水管从靠近清水池至远离清水池的方向依次设有流量计和压力表；清水池与流量计之间的输水管上连通有自来水管，自来水管上设有自来水阀蓄水池上具有与其连通的雨水管道，该雨水管道上设有雨水阀；
还包括控制系统，该控制系统包括终端服务器、无线数据传输设备、雨水回收监控模块和数据采集模块；
所述雨水回收监控模块包括控制处理单元、水栗控制电路、状态报警灯、RS485通信单元、数模转换单元和电源管理单元； 所述电源管理单元包括多个相互并联的稳压电路，各个稳压电路将电压变换后分别为控制处理单元、水栗控制电路、状态报警灯、RS485通信单元、数模转换单元和数据采集模块供电；
每个水栗的供电回路中都装有电流互感器，每个电流互感器分别与控制处理单元的第一信号输入端连接；
所述数据采集模块包括设置在设备间的温湿度传感器，设置在絮凝剂药箱内的絮凝剂液位传感器、设置在消毒剂药箱内的消毒剂液位传感器、设置在蓄水池中的蓄水池液位传感器、设置在清水池中的清水池液位传感器；
温湿度传感器、絮凝剂液位传感器、消毒剂液位传感器、蓄水池液位传感器和清水池液位传感器的信号输出端分别与数模转换单元信号输入端连接；
数模转换单元的数字信号输出端与控制处理单元的第二信号输入端连接；流量计流量信号输出端与控制处理单元的第三信号输入端连接，压力表的压力信号输出端与控制处理单元的第四信号输入端连接；
控制处理单元的第一信号输出端与状态报警灯连接，控制处理单元的第二信号输出端与RS485通信单元的信号输入端连接；控制处理单元的第三信号输出端与水栗控制电路的输入端连接，
RS485通信单元与无线数据传输设备通信连接，终端服务器与无线数据传输设备通信连接；
故障诊断方法如下:
控制处理单元内预设有絮凝剂阀值、消毒剂阀值、设备间温度范围、设备间湿度阀值、清水池液位阀值、蓄水池液位阀值和输水管压力阀值；
絮凝剂液位传感器将检测的絮凝剂药箱内的絮凝剂液位信号，消毒剂液位传感器将检测的消毒剂药箱内的消毒剂液位信号，温湿度传感器将检测的设备间内的温度信号和湿度信号，清水池液位传感器将检测的清水池内的清水液位信号，蓄水池液位传感器将检测到的蓄水池内的雨水液位信号、流量计检测的输水管上流量信号和压力表检测的输水管上的压力信号分别传给数模转换单元；
数模转换单元将接收到的絮凝剂液位信号、消毒剂液位信号、设备间的温度信号、设备间湿度信号、清水液位信号、雨水液位信号、流量信号和压力信号分别转换成相应的数字信号，然后传至控制处理单元；
当控制处理单元根据接收的絮凝剂液位数字信号判断絮凝剂药箱内的液位小于絮凝剂阀值时，控制处理单元向状态报警灯发出絮凝剂药箱故障报警信号，状态报警灯中的絮凝剂药箱故障报警灯亮；
当控制处理单元根据接收的消毒剂液位数字信号判断消毒剂药箱内的液位值小于消毒剂阀值时，控制处理单元向状态报警灯发出消毒剂药箱故障报警信号，状态报警灯中的消毒剂药箱故障报警灯亮；
当控制处理单元根据接收的设备间湿度数字信号判断设备间内的湿度小于湿度阀值时，或根据接收的设备间温度数字信号判断设备间内的温度不在设备间温度范围时，控制处理单元向状态报警灯发出设备间故障报警信号，状态报警灯中的设备间故障报警灯亮；当控制处理单元根据接收的清水液位数字信号和压力数字信号，判断清水池内的液位小于清水池液位阀值，同时输水管中的压力小于输水管压力阀值，并且持续了 Tlmin时，控制处理单元向状态报警灯发出清水池故障报警信号，状态报警灯中的清水池故障报警灯壳;
当控制处理单元根据接收的雨水液位数字信号和压力数字信号，判断蓄水池内的液位小于蓄水池液位阀值，同时输水管中的压力小于输水管压力阀值，并且持续了 T2min时，控制处理单元向状态报警灯发出蓄水池故障报警信号，状态报警灯中的蓄水池故障报警灯壳;
输水管的末端处于打开状态下，进行如下故障诊断；
初始状态:雨水阀处于打开状态，自来水阀处于关闭状态，灌溉栗未工作；
当控制处理单元接收到的压力数字信号和流量信号均大于零，则自来水阀异常，控制处理单元向状态报警灯发出自来水阀故障报警信号，状态报警灯中的自来水阀故障报警灯壳;
当控制处理单元接收到的流量信号大于零，而压力数字信号小于或等于零，则自来水阀和雨水阀同时异常，控制处理单元向状态报警灯同时发出自来水阀故障报警信号和雨水阀故障报警信号，状态报警灯中的自来水阀故障报警灯和雨水阀故障报警灯同时亮；
使用雨水工作状态:雨水阀处于打开状态，自来水阀处于关闭状态，灌溉栗工作；
当控制处理单元接收到的压力数字信号大于零，而流量信号小于或等于零，则雨水阀异常，控制处理单元向状态报警灯发出雨水阀故障报警信号，状态报警灯中的雨水阀故障报警灯亮；
当控制处理单元接收到的流量信号大于零，而压力数字信号等于零或小于输水管压力阀值，则自来水阀和雨水阀同时异常，控制处理单元向状态报警灯同时发出自来水阀故障报警信号和雨水阀故障报警信号，状态报警灯中的自来水阀故障报警灯和雨水阀故障报警灯同时亮；
使用自来水工作状态:雨水阀处于关闭状态，自来水阀处于打开状态，灌溉未工作；当控制处理单元接收到的流量信号小于或等于零，则自来水阀异常，控制处理单元向状态报警灯发出自来水阀故障报警信号，状态报警灯中的自来水阀故障报警灯亮；
当控制处理单元根据接收的清水液位数字信号的值大于或等于雨水液位数字信号的值两倍时，控制处理单元向状态报警灯发出系统故障报警信号，状态报警灯中的系统故障报警灯亮。
[0007]作为优化，所述控制处理单元采用意法半导体的STM32芯片。
[0008]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
本方法对现有的雨水回收利用控制系统进行了改进，改进后的雨水回收利用控制系统结构简单，改造成本低，只需要在现有雨水回收利用系统中加装相应的传感器，用于采集数据，另外，依托现有的现有通讯网络，进行数据的无线传输，到达终端服务器，从而方便工作人员查看、管理和及时维护雨水回收利用系统。
[0009]另外，通过控制系统可以实现对雨水回收利用系统的故障诊断和分析，还可以通过终端服务器监控雨水回收利用系统的运行和维护情况，从而不需要专人看守或巡视回收利用系统，不但减低了人工成本，还加快了维修的时间周期，尽可能低减少了该系统的停滞情况。
【附图说明】
[0010]图1为现有技术雨水回收利用系统的流程图。
[0011]图2为本发明