一种基于智能控制的三级排水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种排水系统，尤其涉及的是一种基于智能控制的三级排水系统。
【背景技术】
[0002]排水系统应用领域十分广泛，如煤矿、水库等。排水系统性能的好坏对安全起着决定性的作用。尤其对煤矿而言，井下排水系统一旦发生故障，很短时间就会造成冒顶，对生产和工人生命安全都会造成极大威胁，最终带来巨大经济损失和人员伤亡。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于智能控制的三级排水系统，针对不同的水位条件对三级水栗进行合理控制。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种基于智能控制的三级排水系统，包括单片机控制电路、信号检测电路、驱动控制电路、串行通信电路和为上述电路供电的电源电路，所述单片机控制电路包括微处理器芯片STC89C52及其外围控制电路，单片机控制电路的信号输出端分别与驱动控制电路、串行通信电路的信号输入端电性连接，所述单片机控制电路的信号输入端与信号检测电路的信号输出端电性连接。
[0005]作为上述方案的进一步优化，所述驱动控制电路的信号输出端分别通过第一继电器、第二继电器、第三继电器对应与一级水栗、二级水栗、三级水栗电性连接。
[0006]作为上述方案的进一步优化，所述驱动控制电路的信号输出端通过第四继电器与报警器电性连接。
[0007]作为上述方案的进一步优化，所述信号检测电路的信号输入端与一级水位传感器、二级水位传感器、三级水位传感器的信号输出端电性连接。
[0008]作为上述方案的进一步优化，所述一级水位传感器、二级水位传感器、三级水位传感器为浮球开关。
[0009]作为上述方案的进一步优化，所述串行通信电路包括串行通信芯片MAX232、电容C2、C3、C4、C5 和 C6。
[0010]作为上述方案的进一步优化，所述驱动控制电路包括电阻Rl、R3、R5、R9和R7，光电耦合器U3、三极管Ql和Q3，二极管Dl和D3，发光二极管D5，NMOS管Ul和继电器Jl。
[0011]与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于智能控制的三级排水系统的有益效果体现在:
[0012]1、本实用新型的一种基于智能控制的三级排水系统，把处于不同水位的传感器信息发送单片机控制电路，驱动控制电路发出指令控制继电器的开合，实现在不同的水位条件下对三级水栗及报警器的运行进行合理控制安排。
[0013]2、本实用新型的一种基于智能控制的三级排水系统，驱动控制电路采用PNP型三极管放大电路，继电器线圈两端的电流由三极管提供，且加一个光电耦合电路，再利用一个NMOS管作为继电器的开关，实现对继电器驱动控制的同时有效防止外界干扰。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的一种基于智能控制的三级排水系统的结构框图。
[0015]图2为单片机控制电路的电路原理图。
[0016]图3为串行通信电路的电路原理图。
[0017]图4为驱动控制电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0019]一种基于智能控制的三级排水系统，包括单片机控制电路1、信号检测电路2、驱动控制电路3、串行通信电路4和为上述电路供电的电源电路5，单片机控制电路I包括微处理器芯片STC89C52及其外围控制电路，单片机控制电路I的信号输出端分别与驱动控制电路3、串行通信电路4的信号输入端电性连接，单片机控制电路I的信号输入端与信号检测电路2的信号输出端电性连接。其中，信号检测电路2用于采集水位传感器的信号并将信号传送给送给单片机控制电路I。
[0020]其中，在不同警戒水位设置三个液位传感器，一级水位传感器31、二级水位传感器32和三级水位传感器33。驱动控制电路3的信号输出端分别通过第一继电器11、第二继电器12、第三继电器13对应与一级水栗21、二级水栗22、三级水栗23电性连接。信号检测电路2的信号输入端与一级水位传感器31、二级水位传感器32、三级水位传感器33的信号输出端电性连接。此外，驱动控制电路的信号输出端通过第四继电器14与报警器6电性连接。
[0021]其中，单片机控制电路I接收来自信号检测电路2发送来的信号，经过处理后发送指令给驱动控制电路3驱动继电器开合，以控制水栗和报警器按照预定的要求进行工作。参见图2，图2为单片机控制电路的电路原理图。单片机控制电路I包括微处理器芯片STC89C52、复位电路和时钟电路。电源电路为单片机控制电路I和水位传感器提供工作时所需的5V电压。参见图3，图3为串行通信电路的电路原理图。所述串行通信电路包括串行通信芯片MAX232、电容C2、C3、C4、C5和C6。串行通信芯片MAX232实现RS232与TTL之间的电平转换，使得单片机控制电路和计算机之间能够进行串行通信。另，为了微处理器芯片STC89C52的PO 口得到高电位，微处理器芯片STC89C52的PO 口接上电源，在电源和PO口之间加1K的排阻，起到限流作用。
[0022]本优选实施例中，一级水位传感器、二级水位传感器和三级水位传感器为浮球开关。浮球开关的输出的是开关量，且本优选实施例中，报警器和水栗的控制也都是开关式控制，故，对水位信号无需进行A/D或D/A转换，只需考虑耦合隔离提高其抗干扰能力。本有优选实施例中，排针外接浮球开关，当浮球开关因液位上升闭合时，LED灯亮，双排针引脚电位会发生变化。这种变化传给单片机表现为高电平和低电平信号。
[0023]本优选实施例中，实现单片机控制电路的高低电平输出信号来控制继电器的开合，采用PNP型三极管放大电路，继电器线圈两端的电流由三极管来提供。参见图4，图4为驱动控制电路的电路原理图。驱动控制电路包括电阻R1、R3、R5、R9和R7，光电耦合器U3、三极管Ql和Q3，二极管Dl和D3，发光二极管D5，NMOS管Ul和继电器Jl。实现对继电器驱动控制的同时有效防止外界干扰。单片机指令从A端输入，当单片机控制端给三极管Ql的基极送低电平时，三极管导通，光电耦合器中的光敏三极管导通，进而使得电路中的NMOS管导通，接入Jl接口的继电器吸合；相反，当单片机控制端给三极管的基极送高电平时，光电耦合器截止，NMOS管不导通，继电器断开。
[0024]本实用新型的一种基于智能控制的三级排水系统，利用三个水位信息指令对四个继电器进行有效控制。工作原理:当水处于安全水位时，三个水栗都停止工作。当水达到一级警戒水位时，一级水栗21开始工作排水。当积水量继续增大，达到第二级警戒水位时，二级水栗22同时开始工作。当积水量仍然继续增大，达到第三级警戒水位时，警报器报警，三级水栗23也同时开始工作。当水位低于第三级警戒时，警报器5解除报警，同时三级水栗23停止工作。当水位低于第二级警戒时，二级水栗22停止工作。当水位低于第一级警戒处于安全水位时，一级水栗21也停止工作。三级水栗的排水流量逐级递增。即第一级水栗排水量最小，第三级最大，第二级水栗排水量介于第一和第三极之间，有利于尽快把水位降到安全位置。
[0025]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0026]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:包括单片机控制电路、信号检测电路、驱动控制电路、串行通信电路和为上述电路供电的电源电路，所述单片机控制电路包括微处理器芯片STC89C52及其外围控制电路，单片机控制电路的信号输出端分别与驱动控制电路、串行通信电路的信号输入端电性连接，所述单片机控制电路的信号输入端与信号检测电路的信号输出端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:所述驱动控制电路的信号输出端分别通过第一继电器、第二继电器、第三继电器对应与一级水栗、二级水栗、三级水栗电性连接。3.根据权利要求1或2所述的一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:所述驱动控制电路的信号输出端通过第四继电器与报警器电性连接。4.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:所述信号检测电路的信号输入端与一级水位传感器、二级水位传感器、三级水位传感器的信号输出端电性连接。5.根据权利要求4所述的一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:所述一级水位传感器、二级水位传感器、三级水位传感器为浮球开关。6.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:所述串行通信电路包括串行通信芯片MAX232、电容C2、C3、C4、C5和C6。7.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的三级排水系统，其特征在于:所述驱动控制电路包括电阻Rl、R3、R5、R9和R7，光电耦合器U3、三极管Ql和Q3，二极管Dl和D3，发光二极管D5，NMOS管Ul和继电器Jl。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于智能控制的三级排水系统，包括单片机控制电路、信号检测电路、驱动控制电路、串行通信电路和为上述电路供电的电源电路。其中，单片机控制电路包括微处理器芯片STC89C52及其外围控制电路，单片机控制电路的信号输出端分别与驱动控制电路、串行通信电路的信号输入端电性连接。本实用新型的一种基于智能控制的三级排水系统水位检测系统，把处于不同水位的传感器信息发送单片机控制电路，驱动控制电路发出指令控制继电器的开合，实现在不同的水位条件下对三级水泵及报警器的运行进行合理控制安排。
【IPC分类】G05D9/12
【公开号】CN204832980
【申请号】CN201520684655
【发明人】纵榜峰, 王 琦
【申请人】宿州学院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月30日