污水处理工艺中用无线检测系统的制作方法

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种污水处理工艺中用无线检测系统。

背景技术：

污水处理关乎到人们赖以生存的生态环境资源，是国家实施节能减排战略、加快培育发展战略性新兴产业，我国污水处理行业的建设规模和服务范围将进一步扩大。污水处理建设市场和运营市场进入高速发展期，产业整合逐步展开，污水处理市场化改革将进一步推进，污水处理投资运营市场具有广阔的市场空间。

在整个污水处理领域，包括集中式的污水处理厂，除此之外还有各个企业建设的污水处理池，同时在乡村领域也有建设一体化污水处理设施。而污水处理又包含各种不同的处理工艺，应用领域和环节都相对比较复杂。

从整个行业的技术发展水平来看，污水处理工艺已经越来越成熟，也起到了很好的处理效果，在污水处理工艺中运用到的是污水处理设备，污水处理设备内设置有用于检测待处理污水的ph检测传感器等检测设备，然而通过各个检测设备虽然能知道各个检测值，检测设备仅在污水处理设备处，因此仅能在污水处理设备处观察各个检测指标以对污水处理设备进行监控，但是此给监控工作带来极大的不便，那么如何实现远程监控是亟待处理的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种污水处理工艺中用无线检测系统，解决现有技术中不能实现远程监控的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种污水处理工艺中用无线检测系统，包括：采集cpu；污水检测设备，其输出端与采集cpu的输入端连接；无线传输设备，采集cpu的输出端与无线传输设备连接，无线传输设备用于无线连接至远程监控系统；以及直流电源供电电路，其包括：用于将市电交流220v转换为直流12v的电源适配单元、用于将直流12v转变为直流5v的开关电源单元、共模电感以及用于将直流5v转变为直流3.3v的线性电源单元，开关电源单元的正极输入端与电源适配单元的正极输出端连接，开关电源单元的负极输入端与电源适配单元的负极输出端连接，开关电源单元的正极输出端连接共模电感的正极输入端，开关电源单元的负极输出端连接共模电感的负极输入端，共模电感的正极输出端连接线性电源单元的正极输入端，共模电感的负极输出端接地，共模电感的正极输出端用于为采集cpu的电源端以及污水检测设备的电源端供电，线性电源单元的正极输出端用于为无线传输设备的电源端供电。

优选的是，开关电源单元包括：第一pwm转换器，第一pwm转换器的vin端为开关电源单元的正极输入端，第一pwm转换器的gnd端为开关电源单元的负极输入端，第一pwm转换器的gnd端接地，第一pwm转换器的gnd端为开关电源单元的负极输出端；稳压二极管，稳压二极管的阳极与第一pwm转换器的gnd端连接，稳压二极管的阴极与第一pwm转换器的vin端连接；第一滤波模块，其包括第一滤波电容、第二滤波电容以及第三滤波电容，第一滤波电容的正极、第二滤波电容的正极以及第三滤波电容的正极均与第一pwm转换器的vin端连接，第一滤波电容的负极、第二滤波电容的负极以及第三滤波电容的负极均与第一pwm转换器的gnd端连接；以及分压模块，其包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻，第一电阻一端均与第一pwm转换器的boot端连接，第一电阻另一端均与第二电阻和第三电阻一端连接，第二电阻和第三电阻另一端均接地。

优选的是，开关电源单元还包括：第四电容，第四电容正极与第一pwm转换器的boot端连接且第四电容负极与第一电阻连接，第四电容负极与第一pwm转换器的ph端连接。

优选的是，开关电源单元还包括：续流二极管，续流二极管的阳极接地，续流二极管的阴极的第四电容负极连接。

优选的是，开关电源单元还包括：第二滤波模块，第二滤波模块包括普通电感以及第五电容，普通电感的正极与第四电容负极连接，普通电感的负极与第一电阻未连接第二电阻的端连接，第五电容的正极与普通电感的负极连接，第五电容的负极接地。

优选的是，开关电源单元还包括：第六电容，第六电容的正极与普通电感的负极连接，第六电容的负极接地。

优选的是，开关电源单元还包括：第七电容以及第八电容，第七电容正极与普通电感的负极连接，第七电容负极与第一电阻和第二电阻的节点连接，第八电容的正极与第一电阻和第二电阻的节点连接，第八电容的负极接地，第一电阻和第二电阻的节点连接至第一pwm转换器的vsns端。

优选的是，线性电源单元包括第二pwm转换器、第九电容、第十电容、第十一电容以及第十二电容，第二pwm转换器的vin端为线性电源单元的正极输入端，第二pwm转换器的vout端为线性电源单元的正极输出端，第九电容的正极和第十电容的正极均连接第二pwm转换器的vin端，第九电容的负极和第十电容的负极均接地，第十一电容的正极和第十二电容的正极均连接第二pwm转换器的vout端，第十一电容的负极和第十二电容的负极均接地。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

污水检测设备用于检测污水处理设备处理污水时待处理污水的ph值以及温度等；通过设置采集cpu以及无线传输设备，实现了将污水检测设备检测到的各项指标传递给远程监控系统，实现了远程根据实时检测指标控制污水处理设备的运作，也可以实现紧急情况处理等；通过设置共模电感，避免了共模干扰信号对开关电源单元向线性电源单元输入的电压信号的干扰，既实现了向线性电源单元输入标准的5v电压，也实现了向污水检测设备以及采集cpu输入标准的5v电压。

附图说明

图1为污水处理工艺中用无线检测系统的电路框图；

图2为开关电源单元以及共模电感的电路原理图；

图3为线性电源单元的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出了一种污水处理工艺中用无线检测系统，包括：采集cpu1；污水检测设备2，其输出端与采集cpu1的输入端连接；无线传输设备3，采集cpu1的输出端与无线传输设备3连接，无线传输设备3用于无线连接至远程监控系统；以及直流电源供电电路4，其包括：用于将市电交流220v转换为直流12v的电源适配单元、用于将直流12v转变为直流5v的开关电源单元、共模电感l1以及用于将直流5v转变为直流3.3v的线性电源单元，开关电源单元的正极输入端与电源适配单元的正极输出端连接，开关电源单元的负极输入端与电源适配单元的负极输出端连接，开关电源单元的正极输出端连接共模电感l1的正极输入端，开关电源单元的负极输出端连接共模电感l1的负极输入端，共模电感l1的正极输出端连接线性电源单元的正极输入端，共模电感l1的负极输出端接地，共模电感l1的正极输出端用于为采集cpu1的电源端以及污水检测设备2的电源端供电，线性电源单元的正极输出端用于为无线传输设备3的电源端供电。其中共模电感l1采用zjys51r5-2pb-01型号。

为了设计结构简单且使用方便的开关电源单元，开关电源单元包括：第一pwm转换器u1，第一pwm转换器u1的vin端为开关电源单元的正极输入端，第一pwm转换器u1的gnd端为开关电源单元的负极输入端，第一pwm转换器u1的gnd端接地，第一pwm转换器u1的gnd端为开关电源单元的负极输出端；稳压二极管d1，稳压二极管d1的阳极与第一pwm转换器u1的gnd端连接，稳压二极管d1的阴极与第一pwm转换器u1的vin端连接；第一滤波模块，其包括第一滤波电容c1、第二滤波电容c2以及第三滤波电容c3，第一滤波电容c1的正极、第二滤波电容c2的正极以及第三滤波电容c3的正极均与第一pwm转换器u1的vin端连接，第一滤波电容c1的负极、第二滤波电容c2的负极以及第三滤波电容c3的负极均与第一pwm转换器u1的gnd端连接；以及分压模块，其包括第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3，第一电阻r1一端均与第一pwm转换器u1的boot端连接，第一电阻r1另一端均与第二电阻r2和第三电阻r3一端连接，第二电阻r2和第三电阻r3另一端均接地。第一pwm转换器u1采用tps5430dda型号。通过设置稳压二极管d1，防止向第一pwm转换器u1输入的电源出现较大的波动导致烧坏芯片；第一滤波模块采用三级电容滤波，实现了向第一pwm转换器u1输入的为标准12v电压。

开关电源单元还包括：第四电容c4，第四电容c4正极与第一pwm转换器u1的boot端连接且第四电容c4负极与第一电阻r1连接，第四电容c4负极与第一pwm转换器u1的ph端连接。第四电容c4为0.01uf电容，利用电容的充放电效果，给予第一pwm转换器u1不断的启动电源，保证第一pwm转换器u1的正常启动。

开关电源单元还包括：续流二极管d2，续流二极管d2的阳极接地，续流二极管d2的阴极的第四电容c4负极连接。续流二极管d2用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏，以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端，并与其形成回路，使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗，从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。

开关电源单元还包括：第二滤波模块，第二滤波模块包括普通电感l2以及第五电容c5，普通电感l2的正极与第四电容c4负极连接，普通电感l2的负极与第一电阻r1未连接第二电阻r2的端连接，第五电容c5的正极与普通电感l2的负极连接，第五电容c5的负极接地。第二滤波模块为lc滤波电路，实现电流的稳定输出和纹波滤除。

开关电源单元还包括：第六电容c6，第六电容c6的正极与普通电感l2的负极连接，第六电容c6的负极接地。第六电容c6用于滤除高频纹波。

开关电源单元还包括：第七电容c7以及第八电容c8，第七电容c7正极与普通电感l2的负极连接，第七电容c7负极与第一电阻r1和第二电阻r2的节点连接，第八电容c8的正极与第一电阻r1和第二电阻r2的节点连接，第八电容c8的负极接地，第一电阻r1和第二电阻r2的节点连接至第一pwm转换器u1的vsns端。由于第一电阻r1和第二电阻r2的节点处电压是向第一pwm转换器u1输入反馈电压的，通过第七电容c7以及第八电容c8的设置，实现了对第一pwm转换器u1输入反馈电压的纹波干扰滤除。

线性电源单元包括第二pwm转换器u2、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11以及第十二电容c12，第二pwm转换器u2的vin端为线性电源单元的正极输入端，第二pwm转换器u2的vout端为线性电源单元的正极输出端，第九电容c9的正极和第十电容c10的正极均连接第二pwm转换器u2的vin端，第九电容c9的负极和第十电容c10的负极均接地，第十一电容c11的正极和第十二电容c12的正极均连接第二pwm转换器u2的vout端，第十一电容c11的负极和第十二电容c12的负极均接地。第二pwm转换器u2型号为ams1117-3.3v。第九电容c9和第十电容c10滤除高频和低频对第二pwm转换器u2的vin端的输入干扰。第十一电容c11和第十二电容c12避免高频和低频对第二pwm转换器u2的vout端输出干扰。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。