一种泳池水质清洁自动化运行系统的制作方法

本发明涉及泳池水质检测技术领域，尤其涉及一种泳池水质清洁自动化运行系统。

背景技术：

随着社会的进步，人们对生活水平的要求不断提高。泳池是人们常用的设施之一，同时，为保证人体的健康，一个合格的泳池必须对其水质参数具有良好的检测与控制。现在技术中，水质参数采集装置都是对泳池的循环水进行在线的、实时的取样检测，但大多数的水质参数采集装置都只是具有当前的读数显示，并不具备储存功能，极少数的采集装置能通过有线方式连接到计算机设备进行数据储存，但也不具备分析处理的功能。另外现有的采集装置大多只具有一显示屏和若干控制按钮，来实现显示及简单的控制功能。显然，现有技术的水质参数采集装置要么不能实时的储存及传送数据至计算机设备进行处理，要么只是将数据通过有线方式传送到计算机，却没有分析功能，这些采集装置都不便于用户对数据的管理，更不能有效地帮助用户分析数据以提高泳池水质的管理。并且采集装置所采用传统的显示及按键控制方式既容易失灵，用户的体验也不高。

目前市面上的的监测仪是将当前读数与所设定的标准读数相比较，如果小于则输出信号给“投药器”控制其连续不断地进行投药，由于泳池一般需要几个小时才能形成一个循环周期，给水口与回水口都有一定的距离，所以这样的控制方式很难实现整池水消毒药浓度的均匀。

综上可知，现有的泳池水质参数采集装置，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

再者，作为水质监测后的相应装置的投药器，目前市面上使用较为广泛的投药器有两种：一种是加液体的加药泵，这只能加入液体消毒剂，目前市面上用得最多的消毒粉，消毒片等固体消毒剂则要先溶解成液体后才能使用加药泵投加，这些固体消毒粉、消毒片在溶解后会很快失效，并且会挥发出很刺激的气味，这些气味的快速挥发就使得消毒成份快速下降，而且还造成对体的不适以及对设备的腐蚀。另一种是加固体缓溶消毒片的投药器，这种投药器直接连接循环水管，缓溶消毒片也是浸泡式进行溶解，那么一样也存在失效快，另外由于是缓溶的消毒片，加药速度会受到较大的影响。

另一种为固体的投药器，采用上下分离式设计，即上部一桶体盛放消毒片，下部桶体盛装消毒水，上部的顶端设置喷淋头，对上部桶体内的消毒片进行喷淋溶解，溶解出的消毒水落入下部的桶体内，再通过管道流入循环管道中。考虑到加药方便性，上部桶体与下部筒体通常是可以拆装的，因此，存在气密性问题，消毒片在溶解的过程中，释放氯气，并通过上部桶体与下部桶体之间的间隙挥发至空气中，对人体有强烈的刺激性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种泳池水质清洁自动化运行系统，能够实时的监测泳池水质的各项参数，同时能够及时相应监测的数据，并根据该参数对泳池水质进行维护和改善。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种泳池水质清洁自动化运行系统，包括：泳池水质监测装置及自动投药桶装置，所述泳池水质监测装置的输出端连接自动投药桶装置。

所述泳池水质监测装置，包括：

多个传感器，多个传感器安装在泳池内，分别探测泳池内水质的余氯含量、温度、PH值等参数；

MCU控制模块，所述MCU控制模块实时的获取传感器发送的余氯含量、温度、PH值等参数，并进行分析及处理后发送至显示模块；

显示模块，获取MCU控制模块发送的余氯含量、温度、PH值等参数，并以数值、列表、曲线图标等方式显示；

存储模块，存储模块中预先存储有水质监测程序及各种预先设置的阈值参数，MCU控制模块获取传感器的参数后，调用存储模块中的阈值进行比对计算；

无线传输接收模块，将余氯含量、温度、PH值等数据通过无线方式传输至远程端，或接收远程端发送的控制指令；

云端，云端作为远程端，可存储各种余氯含量、温度、PH值等数据，并形成历史日志，供使用者通过无线查看。

优选地，还包括控制模块，所述控制模块连接显示屏和MCU控制模块，可通过显示屏或控制按钮输入控制指令；

利用无线终端等智能设备，向无线传输接收模块发送控制指令，也能够实现远程对泳池水质监测装置的控制。

所述自动投药桶装置，包括：上桶与下桶，所述上桶的外壁固定沿桶中心对称的把手，顶部中空，有一桶盖装设于上桶顶部，桶盖中间有一个透明有机玻璃观察孔，上桶底部中空，有一消毒片托架固定在上桶底部。

消毒片则放置在消毒片托架内，消毒片托架中心设置一通气管孔，使得从下而上的通气管能通过该通气管孔进入上桶，将上桶与下桶连通，消毒片托架上分布众多圆形孔，这些圆形孔稍小于消毒片的直径，消毒片装入上桶后，消毒片托架可防止消毒药片从孔洞中掉入下桶。

所述下桶放置在上桶下部，下桶的上开口包覆上桶的底部，保证上桶内的消毒片溶解后通过圆形孔滴入或流入下桶内。

所述下桶的上开口内周边具有一环形凹槽，该凹槽用于承托上桶，当上桶放入下桶时，其底部凸起的桶壁刚好放在凹槽内，通过向环形凹槽内灌水，可防止上桶及下桶内的气体溢出，起到很好的密封作用，能保证桶内负压及提升抽气效果。

所述下桶的上方在接近消毒片托架的位置内设置喷淋头，该喷淋头通过喷淋管提供净水对消毒片托架底部的消毒片进行喷淋，溶解消毒片托架上最底层的消毒片，而底层以上的消毒片则不会接触到水，因此保持干燥。只有当底层消毒片被充分溶解后，上层消毒片就会自然下落至消毒片托盘上遇水而溶解，进而将上部桶体内的消毒片溶解完。

所述下桶的下方设置溢流口，这个溢流口需要安装一个U形管，这U形管一头高一头低，低的一头装在溢流口上，高的另一头则向上伸到下桶的较高位置，如下桶内水位过高，到了U形管高的这头位置时，就会通过这U形管溢流出去，防止下桶内消毒水位过高，进入上桶，浸泡消毒片，U形管的底部会长期积水，这样也能起到密封的作用。

下桶还有与其连接的消毒水输出管，该输出管连接射流器，在游泳池循环系统开启后，射流器就会产出吸力，使得整个桶体内部保持负压状态，桶体内溶解的消毒水及消毒片在溶解过程中产生的氯味都会被立即抽入消毒水输出管中，这就能有效防止带有刺激性的氯味散发到空气中，对人造成不适及对设备造成腐蚀，并且这挥发的氯气随着水流被抽入循环管道后又会溶于水变成了有效的消毒成份，减少了浪费节约了成本。

所述泳池水质清洁自动化运行系统的运行方法，包括以下步骤：

（1） 安装于泳池内的传感器获取泳池内的水质在当前时间节点的余氯含量、温度、PH值等参数；

（2） 所述传感器获取的参数实时的传输至远端的监测装置，监测装置通过显示装置处将数值以数字及曲线图表的方式显示；

（3） 监测装置中的MCU控制模块获取余氯含量、温度、PH值等参数后，进行分析计算；MCU控制模块将余氯含量、PH值在当前温度下与系统内预先设置的余氯含量、PH值的最高阈值、最低阈值进行比对；

（4） MCU控制模块在根据比对结果，输出相应的控制指令给与泳池水质监测装置连接的自动投药桶装置。

（5） 所述自动投药桶装置根据投药指令开启，向泳池的回水总管中打入含氯消毒液、酸液或碱液，来维持泳池内水质在正常范围内。

优选地，在步骤3中还可预先设置多项警戒值，如余氯含量的警戒值为最低阈值上浮15%；

优选地，步骤4中的控制指令包括：当池水药剂浓度低于最低值时我们监测仪会按所设定的投药时间全速投药，而当池水药剂浓度达到标准值并在最高值以下时，我们的监测仪就会按其所接近的比例自动减少投药时间，就是说当我们的药剂浓度慢慢接近所设定的浓度时，机器会逐渐降低每次的投药时间，以保证整池水的药剂浓度平稳维持在某一水平。每次投药后中间的间隔时间可以根据不同大小的泳池来设置，大的泳池药剂扩散较慢，较小的泳池扩散就快很多，不同大小的泳池可以通过间隔时间的设置来使药剂加入后有足够的时间进行扩散，以便池水药剂更平稳。

本发明的优点在于：1、本发明通过无线终端可查看泳池运营中在任何时段的余氯含量、水温、PH值等各项数值的情况，实时掌握泳池的水质情况，便于管理；2、本发明所提供的智能化的监测方法，采用MCU控制模块可以根据所设定的药剂标准值，最低值，最高值以及每次投药时间，间隔时间进行智能的控制，即当池水药剂浓度低于最低值时我们监测仪会按所设定的投药时间全速投药，而当池水药剂浓度达到标准值并在最高值以下时，我们的监测仪就会按其所接近的比例自动减少投药时间，就是说当我们的药剂浓度慢慢接近所设定的浓度时，机器会逐渐降低每次的投药时间，以保证整池水的药剂浓度平稳维持在某一水平。每次投药后中间的间隔时间可以根据不同大小的泳池来设置，大的泳池药剂扩散较慢，较小的泳池扩散就快很多，不同大小的泳池可以通过间隔时间的设置来使药剂加入后有足够的时间进行扩散，以便池水药剂更平稳，不会造成很大或者是超出设置范围的波动。

附图说明

图1为本发明实施例的原理结构款图；

图2为本发明实施例第一泳池余氯的监测图表；

图3为本发明实施例第一泳池PH值的监测图表；

图4为本发明实施例第一泳池温度的监测图表；

图5为本发明实施例第二泳池余氯的监测图表；

图6为本发明实施例第二泳池PH值的监测图表；

图7为本发明实施例第二泳池温度的监测图表；

图8为本发明实施例第二泳池PH值的监测图表；

图9为本发明实施例中自动投药装置的结构示意图：

图10为本发明实施例中自动投药装置的侧视图；

图11为本发明实施例中自动投药装置的剖视图；

图12为本发明实施例中消毒片托架的结构示意图；

图13为本发明实施例的运行流程图。

图中：1、1、MCU控制模块；2、移动终端；3、传感器；4、显示模块；5、存储模块；6、投药系统；7、控制执行模块；8、云端；9、桶盖；10、上桶；11、下桶；12、观察孔；13、消毒片托架；14、通气管孔；15、通气管；16、圆形孔；17、喷淋头；18、溢液口；19、U形管；20、环形管；21、消毒水输出管；22、喷淋进水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，现代泳池在建设中，都会设计水循环系统，一般来说游泳池水循环有如下三种方式 ：

顺流式：游泳池或水上游乐池的全部循环水量，经设在池子端壁或侧壁水面以下的给水口送入池内，再由设在池底的回水口取回使用过的相应体积的水，进行净化（加药、过滤、加热和消毒）后在送回池内继续使用的水流方式。我们一般采用模拟河流流动的“顺流式“循环方式，它的优点是建造简单，只需在池壁上预埋进回水口即可，不需要建造平衡水池，建造费用相对较低，管路沿程损失较小；但也有弊端，当进回水口连接管的连接方式采用不当时会出现死水区，池面会残留一些漂浮物，需人工去除；就中国目前情况而言‘顺流式’的循环方式是最适合中国目前国情循环水处理方式。

逆流式：游泳池或水上游乐池的全部循环水量，经设在池底的给水口或给水槽送入池内，再经设在池壁外侧的溢水槽取回使用过的相应体积的水，进行净化（加药、过滤、加热和消毒）后再送回池内继续使用的水流方式。这种循环方式的优点是布水相对均匀。表层漂浮物可随水流祛除，但它对建造的要求较大，管路沿程损失也较大，并需要建造平衡水池，相对建造成本较高，当池沿平整度不均匀的情况下，池水会出现短路的现象（即处理后的水未经使用就直接回到了水处理设备）。

混流式：游泳池或水上游乐池全部循环水60%~70%的水量，经设在池壁外侧的溢流回水槽取回，另外30%~40%的水量，经设在池底的回水口取回。将这两部分循环水量合并进行净化（加药、过滤、加热和消毒）后经池底送回池内继续使用的水流方式。但它对建造的要求较大、比较复杂，一般不宜采用。

做泳池水质的监测，一般是在最接近泳池的回水总管设置余氯传感器、温度传感器和PH值传感器，用于获取流经该监测点水质的余氯含量、温度、PH值，这些数值会实时的传输至安装于机房的水质监测装置，在此处获取的数据等同于泳池内水质的数据。

一种泳池水质清洁自动化运行系统，包括：泳池水质监测装置及自动投药桶装置，所述泳池水质监测装置的输出端连接自动投药桶装置。

所述水质监测装置包括：MCU控制模块1、显示模块4、存储模块5、无线传输接收模块2；所述MCU控制模块1电性连接显示模块4、存储模块5、无线传输接收模块2。

所述水质监测装置中的MCU控制模块1获取这些数值后进行数据处理。

传感器3所获取的数值通过无线传输接收模块2发送至远程的云端8存储，便于使用者通过终端终端21访问查看。所述传感器3获取的数值可以日志、图文、图表等方式存储，这样监测的效果十分直观。

所述传感器包括：氯气传感器、温度传感器、PH值传感器。

存储模块5中预存有水质监测装置的基础程序及余氯含量、温度、PH值三项数值的最高阈值、最低阈值，特殊阈值等预先设定的数值。

云端8，云端作为远程端，可存储各种余氯含量、温度、PH值等数据，并形成历史日志，供使用者通过无线查看。

优选地，还包括控制执行模块7，所述控制执行模块7连接显示屏和MCU控制模块1，可通过显示屏或控制按钮输入控制指令；

利用移动终端21等智能设备，向无线传输接收模块2发送控制指令，也能够实现远程对泳池水质监测装置的控制。

如图2-4所示，用户通过移动终端设备访问云端，查看日期为：2015年10月29日，第一泳池在06：00-10:00的余氯含量、温度、PH值，从图表中可用看出，该泳池在该时间段内的温度在24-28摄氏度之间变化，余氯含量在0.41mg/L至0.48mg/L之间，PH值在7.3-7.5之间，各项数据比较正常。

如图5-7所示，用户通过移动终端设备访问云端，查看日期为：2015年10月30日，第二泳池在06：00-10：00的余氯含量、温度、PH值，从该数值中可以看出，第二泳池在从6点开始的时候，余氯含量为0.32mg/L，接近最低阈值的0.3mg/L，过低的氯含量容易使泳池滋生细菌和藻类，因此需要及时向泳池加氯，维持氯含量在正常范围之内，因此MCU控制模块自动向控制模块发出控制指令，控制模块控制投药桶启动进行加氯。

当然，也可以通过显示模块所连接的触摸显示屏或安装在水质监测装置外面板上的控制按键来控制对泳池进行加氯操作。

如图6所示，泳池内的PH值为6.9，接近最低阈值6.8，MCU控制模块给投碱机组指令，控制投碱机组运作，向给水总管加入碱性药剂，平衡泳池内的酸碱性，让水质回归正常值。

如图8所示，泳池内的PH值为7.9，接近最高阈值8.2，MCU控制模块给投酸机组指令，控制投酸机组运作，向给水总管加入酸性药剂，平衡泳池内的酸碱性，让水质回归正常值。

如图9-12所示，所述自动投药桶装置，包括：上桶10与下桶11，所述上桶10的外壁固定沿桶中心对称的把手，顶部中空，有一桶盖9装设于上桶10顶部，桶盖9中间有一个透明有机玻璃观察孔12，上桶10底部中空，有一消毒片托架13固定在上桶10底部。

消毒片则放置在消毒片托架13内，消毒片托架13中心设置一通气管孔14，使得从下而上的通气管15能通过该通气管孔14进入上桶10，将上桶10与下桶11连通，消毒片托架13上分布众多圆形孔16，这些圆形孔16稍小于消毒片的直径，消毒片装入上桶后，消毒片托架13可防止消毒药片从孔洞中掉入下桶11。

所述下桶11放置在上桶10下部，下桶11的上开口包覆上桶10的底部，保证上桶10内的消毒片溶解后通过圆形孔16滴入或流入下桶11内。

所述下桶11的上开口内周边具有一环形凹槽，该凹槽用于承托上桶10，当上桶10放入下桶11时，其底部凸起的桶壁刚好放在凹槽内，通过向环形凹槽内灌水，可防止上桶及下桶内的气体溢出，起到很好的密封作用，能保证桶内负压及提升抽气效果。

所述下桶的上方在接近消毒片托架的位置内设置喷淋头17，该喷淋头17通过喷淋管提供净水对消毒片托架底部的消毒片进行喷淋，溶解消毒片托架上最底层的消毒片，而底层以上的消毒片则不会接触到水，因此保持干燥。只有当底层消毒片被充分溶解后，上层消毒片就会自然下落至消毒片托盘上遇水而溶解，进而将上部桶体内的消毒片溶解完。

所述下桶11的下方设置溢流口18，这个溢流口18需要安装一个U形管19，这U形管19一头高一头低，低的一头装在溢流口18上，高的另一头则向上伸到下桶的较高位置，如下桶内水位过高，到了U形管19高的这头位置时，就会通过这U形管19溢流出去，防止下桶内消毒水位过高，进入上桶，浸泡消毒片，U形管的底部会长期积水，这样也能起到密封的作用。

下桶11还有与其连接的消毒水输出管21，该输出管连接射流器，在游泳池循环系统开启后，射流器就会产出吸力，使得整个桶体内部保持负压状态，桶体内溶解的消毒水及消毒片在溶解过程中产生的氯味都会被立即抽入消毒水输出管中，这就能有效防止带有刺激性的氯味散发到空气中，对人造成不适及对设备造成腐蚀，并且这挥发的氯气随着水流被抽入循环管道后又会溶于水变成了有效的消毒成份，减少了浪费节约了成本。

所述喷淋管设置在下桶中部，采用环形管20结构，环形管20一侧边开口连接喷淋进水管22，环形管20上部等份的开有6个喷淋孔，安装上喷淋头17，可同时对上方的消毒片进行喷淋，提高消毒水制作的效率。

当泳池内的余氯含量为0.32mg/L，接近最低阈值的0.3mg/L，MCU控制模块发出指令，控制投药桶系统启动进行加氯，喷淋头通过喷淋管提供净水对消毒片托架底部的消毒片进行全力喷淋，消毒片溶解为消毒溶液，从消毒片托架中的滴漏空流入下桶中，被下桶的输出管迅速抽走，进入循环管道对泳池水质进行消毒，同时，消毒片在溶解过程中，释放气体状态的氯，这些气体状态的氯被通气管迅速抽走进入循环管道与循环管道中的水溶解，形成消毒水对泳池内水质进行消毒。

余氯传感器不断的探测泳池内余氯的变化量，当余氯在不断的加入消毒水后，余氯的含量为0.45mg/L，MCU控制模块发出指令，控制加药桶的喷淋系统减小喷淋量，达到全速60%的加药速度，泳池内水中的余氯将缓慢上升，到余氯含量为0.47mg/L，MCU控制模块发出指令，控制加药桶的喷淋系统再次减小喷淋量，达到全速20%的加药速度，保证泳池内水质在10分钟后趋于0.48mg/L，MCU控制模块控制加药桶停止加药。

泳池内水质总的酸或碱值高于或低于系统中设置的阈值，MCU控制模块以同样的方式控制投酸或投碱桶进行加药，让泳池内水质趋于正常。

如图13所示，一种泳池水质的监测方法，包括：

（a）安装于泳池内的传感器获取泳池内的水质在当前时间节点的余氯含量、温度、PH值等参数；

(b)所述传感器获取的参数实时的传输至远端的监测装置，监测装置通过显示装置处将数值以数字及曲线图表的方式显示；

(c)监测装置中的MCU控制模块获取余氯含量、温度、PH值等参数后，进行分析计算；MCU控制模块将余氯含量、PH值在当前温度下与系统内预先设置的余氯含量、PH值的最高阈值、最低阈值进行比对；

(d） MCU控制模块在根据比对结果，输出相应的控制指令给与泳池水质监测装置连接的投药桶系统。

（e) 所述自动投药桶装置根据投药指令开启，向泳池的回水总管中打入含氯消毒液、酸液或碱液，来维持泳池内水质在正常范围内。

优选地，在步骤c中还可预先设置多项警戒值，如余氯含量的警戒值为最低阈值上浮15%；

优选地，步骤d中的控制指令包括：当池水药剂浓度低于最低值时我们监测仪会按所设定的投药时间全速投药，而当池水药剂浓度达到标准值并在最高值以下时，我们的监测仪就会按其所接近的比例自动减少投药时间，就是说当我们的药剂浓度慢慢接近所设定的浓度时，机器会逐渐降低每次的投药时间，以保证整池水的药剂浓度平稳维持在某一水平。每次投药后中间的间隔时间可以根据不同大小的泳池来设置，大的泳池药剂扩散较慢，较小的泳池扩散就快很多，不同大小的泳池可以通过间隔时间的设置来使药剂加入后有足够的时间进行扩散，以便池水药剂更平稳。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。