一种污水处理设备的低压保护装置的制作方法

本发明涉及环保设备领域，具体涉及一种污水处理设备的低压保护装置。

背景技术：

污水处理设备的组成一般包括源水罐、源水泵、多介质过滤器、活性碳过滤器、保安过系统、精密过滤系统、高压泵、反渗透系统及纯水罐。其中低压保护装置安装在高压泵之前，用于保护高压泵在前端无水、压力小的情况下及时关闭高压泵，避免高压泵空转，保护高压泵。

现有的低压保护装置一般采用压力开关，其包括压力传感器，通过对压力传感器的结果进行采样处理比对后控制阀门进行关断操作、同时关闭高压泵。但是其存在压力传感器与水接触可靠性不高、功能少的技术问题。因此，提供一种功能齐全、可靠性高的用于污水处理设备的低压保护装置就很有必要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的功能性少、可靠性低的技术问题。提供一种新的输水设备的低压保护装置，该输水设备的低压保护装置具有可靠性高、功能性齐全、使用方便的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种污水处理设备的低压保护装置，所述低压保护装置包括水压检测单元，与水压检测单元连接的plc单元，与plc单元连接的高压水泵控制器、监控终端及开关闸门，还包括用于低压保护装置供电的电源模块；

所述高压水泵控制器用于控制高压水泵运行状态，所述开关闸门用于控制高压水泵入水口的开闭状态；

所述水压检测单元包括位于透光管道外延的平行光发射器，与平行光发射器对应、位于透光管道另一相对侧的平行光接收器；所述平行光发射器与平行光接收器均电性连接有处理器，处理器中包括时钟单元；

所述时钟单元用于记录光由平行光发射器传播到平行光接收器的时间差；

所述处理器用于统计时间差，并根据时间差判定透光管道3中实时水压，并将判定结果传输给plc单元。

本发明的工作原理：本发明中，光在空气中的传播速度为3×10⁸m/s，而在水中的传播速度仅仅为光速的3/4。因此，在管道中的缺水时，其存在部分空隙，光传播的速度会变慢。此时，平行光发射器到平行光接收器的时间路径会发生时间增加的变化。因此，本发明中，处理器通过时钟单元统一计时，处理器去触发平行光发射器，平行光发射器发射光的同时反馈信号到处理器，处理器计时，平行光接收器接收到光的通讯也反馈信号到处理器，处理器计时。处理器统计两次计时的时间差，并绘制曲线，当水压不足时，时间曲线会表征处发射到接收时间差增加的趋势。处理器从而判定管道中的实时水压。处理器的工作在软件方面采用的均为现有技术，包括时间差值计算，数据统计等。plc模块根据检测结果，输出控制信号控制输入开关阀进行关断、同时控制高压泵停止工作。

上述方案中，为优化，进一步地，所述高压油泵控制器为常闭态控制器，所述常闭态控制器的常闭态对应开关闸门关闭态。

进一步地，所述平行光发射器数量至少为2，平行光接收器与平行光发射器数量相等，位置对应。

进一步地，所述污水处理设备的低压保护装置外围还包括外壳，外壳为非导体且不透光材料。

进一步地，所述污水处理设备的低压保护装置还包括与处理器连接的报警装置，所述报警装置提示水压异常状态。

进一步地，所述报警装置通过通信单元与处理器远程连接。

进一步地，所述通信单元为无线通信单元。

进一步地，所述无线通信单元为gprs/wifi双频段通信单元。

进一步地，所述平行光发射器为激平行光发射器，所述平行光接收器为激光接收器。

本发明通过设置多个平行光发射-接收组合，通过求平均值的方式，能够提高探测精度。通过设置外壳，能够屏蔽掉外部光源的干扰，提高装置工作状态的稳定性。为扩展功能性、可靠性及系统方便，本发明设置无线通讯模块，所述无线通讯模块与数据中心或用户终端通过无线终端连接，用户通过终端上的控制软件能够实时查看高压泵前端实时压力值、更改压力阀值、远程控制高压泵及高压泵前端输入开关阀的开闭状态。同时，当发生故障时，通过无线网络能够实时将报警信号发送给一个或多个业务终端，避免因为业务终端人员未及时发现报警信号造成损失。本发明通过无线布设方式，能够克服有线布局带来的空间利用率低、线间串扰等不利因素。平行光源发射器中，激光发射器其具有不易散射，平行传播的特点，能够满足本发明需要。通过在高压水泵入水口6开关阀门额外设置手动控制模式，手动控制模式包括远程手动控制、电子相应模式，现场机械控制模式，通过优化，能够提高系统的可靠性，避免系统崩溃后无法从硬件上进行前端关断保护。对应的，为了使关闭的高压泵不会误启动，因此将高压泵控制器的常闭状态对应高压泵的关闭状态。另外，作为系统供电的电源模块，为了防止外部电源故障，通过在电源模块设置备用锂离子电池作为内部紧急供电单元，能够提高系统的可靠性与稳定性。

本发明的有益效果：

效果一，增强了低压保护装置的功能性；

效果二，增强了低压保护装置的可靠性；

效果三，通过无线式布局、提高了空间利用率、突破了空间局限性；

效果四，简化了控制输水设备的流程；

效果五，开创性的使用光学时间差测试实现无触水方式的检测低压力故障情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1，实施例1污水处理设备的低压保护装置示意图。

图2，实施例2污水处理设备的低压保护装置示意图。

图3，实施例3报警装置中声光报警单元示意图。

图4，电源模块构成示意图。

附图中：

1-平行光发射器，2-平行光接收器，3-透光管道，4-入口开关闸门4，5-高压水泵控制器，6-高压水泵入水口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种污水处理设备的低压保护装置，如图1，一种污水处理设备的低压保护装置，其特征在于：所述低压保护装置包括水压检测单元，与水压检测单元连接的plc单元，与plc单元连接的高压水泵控制器5、监控终端及开关闸门4，还包括用于低压保护装置供电的电源模块；所述高压水泵控制器5用于控制高压水泵运行状态，所述开关闸门4用于控制高压水泵入水口6的开闭状态；所述水压检测单元包括位于透光管道3外延的平行光发射器1，与平行光发射器1对应、位于透光管道3另一相对侧的平行光接收器2；所述平行光发射器1与平行光接收器2均电性连接有处理器，处理器中包括时钟单元；所处理器连接于plc模块，所述plc模块与高压水泵控制端5、监控终端及开关闸门4连接；所述透光管道3前端导通连接输水管道，后端导通连接高压水泵入水口6，所述高压水泵入水口6设有开关闸门4；所述时钟单元用于记录光由平行光发射器1传播到平行光接收器2的时间差；所述处理器用于统计时间差，并根据时间差判定透光管道3中实时水压，并将判定结果传输给plc单元。

本实施例的工作原理：本实施例中，时钟单元为处理器提供时钟，处理器发出信号控制平行光发射器1进行光输出，光通过管道内传播到达对应设置的平行光接收器2，平行光接收器2通过内部光电传感器将光信号转换为电信号，同时发出反馈信号到处理器，处理器控制时钟单元记录时间差。当水压为满溢状态时，时间差不变，水压发生变化时，处理器统计的时间差值会发生变化。其中，水压变少，则因为管道内存在空气，光传播速度加快，时间差值变小。处理器通过统计差值变化，绘制历史记录，判定管道内实时水压。处理器的工作在软件方面采用的均为现有技术，包括时间差值计算，数据统计等。plc模块根据是否管道满水的判定结果，输出控制信号控制输入开关阀进行关断、同时控制高压泵停止工作。

为了防止高压水泵在停止状态因控制器的故障突然开启，优选地，实施例中高压水泵控制器5为常闭态控制器，常闭态对应高压水泵关闭态。

作为优选，本实施例中的平行光发射器1数量可设置多个，至少为2个平行光发射器1，平行光接收器2与平行光发射器1数量相等，位置对应。通过设置多个数量，实用平均消除误差的方式，能投提高探测精度。

作为优选，平行光发射器1为激平行光发射器，所述平行光接收器2为激光接收器。首先，激光亮度高：由于激光的发射能力强和能量的高度集中，所以亮度很高。第二，激光方向性好：激光发射后发散角非常小。第三，激光相干性好：相干性是所有波的共性，但由于各种光波的品质不同，导致它们的相干性也有高低之分。普通光是自发辐射光，不会产生干涉现象。激光不同于普通光源，它是受激辐射光，具有极强的相干性，所以称为相干光。因此，本实施例采用激光作为优选方案。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，如图2，在外围设置一个外壳，外壳采用非导体且不透光的材料。通过设置外壳，能够避免外界光源对装置中平行光发射器1及接收器之间的光通信造成干扰。

实施例3

本实施例在实施例1的或2的基础上，通过与处理器连接设置一个报警装置，能够提示用户异常状态。

其中，所述污水处理设备的低压保护装置还包括与处理器连接的报警装置，所述报警装置提示水压异常状态。

具体地，报警装置采用声光报警单元组合，声音和光电报警使用一个驱动电路，如图3。包括r1-r5，c1-c4,555芯片u1及u2级联，然后驱动发光二极管d1及蜂鸣器或喇叭ls1。

在此基础上，还可通过通信单元，将报警装置的作用范围扩大。

优选地，所述报警装置通过通信单元与处理器远程连接。另外，用户还使用移动终端与报警装置匹配连接，当有故障时报警装置发出报警信号，包括声音、短信等。可以利用用户手机、平板电脑等移动个设备作为远程报警装置的载体。

其中，所述通信单元为无线通信单元。采用无线通信单元能够降低布线的难度，提高布局的简单性。

为提高通信稳定性，采用双频段通信方式，所述无线通信单元为gprs/wifi双频段通信单元。优先采用wifi通信单元进行通信，当通信距离超出wifi通信距离是，采用gprs通信作为补充。

实施例4

本实施例在前3个实施例基础上，通过对电源的优化，提高装置使用效果，增加稳定性。如图4，为了提高低压保护装置的适用条件，提高使用性。本实施例中所述稳压电源额外设置备用电源，所述稳压电源包括输入电路，与输入电路连接的整流滤波电路，与整流滤波电路连接的第一稳压电路，与第一稳压电路连接的开关，所述开关受控连接于plc模块，开关一路输出依次连接锂离子电池、第二稳压电路，另一路输出连接输出电路，所述第二稳压电路还与输出电路连接。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。