一種用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，它包括安裝在水池側(cè)壁上的浮子式水位傳感器、通過管道與水池相連通的主用灌水泵、備用灌水泵和控制模塊；所述浮子式水位傳感器包括管狀外殼、空心浮子、設(shè)置于空心浮子內(nèi)壁上的磁鐵；所述管狀外殼的頂部內(nèi)側(cè)和底部內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)形成的孔型的最窄處小于空心浮子的最窄處；所述管狀外殼為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密封空腔，所述密封空腔中上端固定有干簧管；所述管狀外殼上設(shè)置有用于引出干簧管的輸出導(dǎo)線的引線孔；所述控制模塊包括穩(wěn)壓電源、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是避免設(shè)備或者人為原因致使消防灌水泵無法停泵，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。
【專利說明】一種用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，屬于給排水控制工程領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，地下廠房消防水池用于全廠消防用水，必須保證水池內(nèi)保持必要的水量，而一般的消防用水池僅考慮了水位低的情況，設(shè)置了水位低報(bào)警，而對(duì)水位溢出未做過多考慮，僅僅配置了水位正常時(shí)的停泵信號(hào)。在對(duì)消防灌水泵的啟停手動(dòng)操作時(shí)，只是保留有必要的電氣故障保護(hù)，而對(duì)外圍信號(hào)如水位、壓力等等不做要求，因此在手動(dòng)操作下啟動(dòng)消防灌水泵，不會(huì)因?yàn)樗贿^高而自動(dòng)停泵，有可能造成水淹廠房的事故。由于設(shè)備或者人為原因致使消防灌水泵無法停泵，將會(huì)水淹廠房，損壞電氣設(shè)備，不利于設(shè)備安全有效的運(yùn)行。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中的水位傳感器多數(shù)是壓敏電阻式或電極式的，雖然結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，可是適用于干燥環(huán)境，一旦進(jìn)水則完全失效，造成誤判，且使用壽命短，對(duì)于整個(gè)水位控制系統(tǒng)來講，更換起來造成人力、物力的浪費(fèi)。目前在有的水箱中采用的浮子式水位傳感器，采用干簧管和磁體相互配合測量水位變化，但浮子外沒有對(duì)其上下浮動(dòng)進(jìn)行預(yù)設(shè)軌道方向的處理，在浮動(dòng)過程中易發(fā)生卡塞，且浮子不易更換，另外按其布置方式，只能監(jiān)測一個(gè)預(yù)定液面或是需要多個(gè)浮子才能完成檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種避免設(shè)備或者人為原因致使消防補(bǔ)水水泵無法停泵，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡單、提高設(shè)備安全運(yùn)行可靠性的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
本發(fā)明包括水池、消防水管，其特征在于:安裝在水池側(cè)壁上的浮子式水位傳感器、通過管道與水池相連通的主用灌水泵、備用灌水泵以及控制模塊；
所述浮子式水位傳感器包括管狀外殼、空心浮子、設(shè)置于空心浮子內(nèi)壁上的磁鐵；所述管狀外殼的頂部內(nèi)側(cè)和底部內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)形成的孔型的最窄處小于空心浮子的最窄處；所述管狀外殼為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密封空腔，所述密封空腔中上端固定有干簧管；所述管狀外殼上設(shè)置有用于引出干簧管的輸出導(dǎo)線的引線孔；
所述控制模塊包括穩(wěn)壓電源、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路；所述干簧管的輸出導(dǎo)線依次經(jīng)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路接單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端分別接報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的輸出端分別控制主用灌水泵和備用灌水泵；所述穩(wěn)壓電源的輸出端分別接、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的電源端。
[0006]所述弓丨線孔處設(shè)有密封膠圈。
[0007]所述空心浮子為非金屬空心浮子。[0008]所述管狀外殼的管側(cè)壁上設(shè)置有豎直開口。
[0009]所述豎直開口的寬度小于空心浮子的最小寬度。
[0010]本發(fā)明還包括無線發(fā)送模塊、無線接收模塊和顯示屏；所述無線發(fā)送模塊內(nèi)置于控制模塊中，所述單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接無線發(fā)送模塊的輸入端，所述無線接收模塊的輸出端接顯示屏的相應(yīng)輸入端。
[0011]所述穩(wěn)壓電源米用型號(hào)為ADM8828ART芯片組成穩(wěn)壓電源電路；所述放大電路為采用型號(hào)為AD202JY的放大芯片組成的放大電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路為采用型號(hào)為TLC4541IDGK的A/D轉(zhuǎn)換器組成的A/D轉(zhuǎn)換電路；所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路由繼電器及其外圍電路元件組成；所述報(bào)警器的型號(hào)為AL600U ；
所述單片機(jī)的型號(hào)為ATmega32的AVR單片機(jī)；所述主用灌水泵和備用灌水泵的型號(hào)為Y2-802-2P-1.1Kff ；
所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用藍(lán)牙芯片BRF6150E2SZ1R ;所述顯示器的型號(hào)為 LCD1602。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明通過在不同水位處設(shè)置的水位傳感器，配合主用和備用灌水泵，對(duì)過高水位實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行停泵并報(bào)警，提高了本系統(tǒng)的安全性，避免池水溢出水淹廠房；同時(shí)不依賴變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)灌水速度的調(diào)整，節(jié)約成本，控制準(zhǔn)確；無論在手動(dòng)方式還是在現(xiàn)地自動(dòng)方式，杜絕手動(dòng)方式時(shí)忘記停泵導(dǎo)致水滿溢出，同時(shí)也為現(xiàn)地自動(dòng)方式增加一道停泵保證。(2)本發(fā)明中使用的浮子式水位傳感器采用管狀外殼，有效減少水中雜質(zhì)對(duì)空心浮子運(yùn)動(dòng)的影響，減小體積，擴(kuò)大了適用范圍，管狀外殼簡單便于安裝固定；力口長管狀外殼，可在內(nèi)部密封空腔中安裝多個(gè)干簧管，相當(dāng)于一次性安裝多個(gè)浮子式水位傳感器，節(jié)省人力物力；(3)設(shè)置在浮子式水位傳感器的管狀外殼的頂部內(nèi)側(cè)和底部內(nèi)側(cè)設(shè)置的凸臺(tái)，有效限定了空心浮子的上下限，保證了浮子不會(huì)隨水溢出或落下；(4)通過在浮子式水位傳感器的管狀外殼的管側(cè)壁上設(shè)置豎直開口，可方便地清理進(jìn)入管狀外殼中的雜物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明的安裝排布圖。
[0014]附圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖3為本發(fā)明中浮子式水位傳感器的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0016]附圖4為本發(fā)明中浮子式水位傳感器的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中，I水池、2消防水管、3-廣3-5第一至第五浮子式水位傳感器、4-1主用灌水泵、4-2備用灌水泵、5-1低水位平面、5-2次低水位平面、5-3中間水位平面、5-4停泵水位平面、5-5報(bào)警水位平面、6管狀外殼、7密封空腔、8空心浮子、9磁鐵、10凸臺(tái)、11干簧管、12引線孔、13豎直開口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合說明書附圖廣4和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0019]如附圖f 3所示，本發(fā)明包括水池1、消防水管2，其特征在于:安裝在水池I側(cè)壁上的浮子式水位傳感器、通過管道與水池I相連通的主用灌水泵4-1、備用灌水泵4-2以及控制|吳塊；
所述浮子式水位傳感器包括管狀外殼6、空心浮子8、設(shè)置于空心浮子8內(nèi)壁上的磁鐵9;所述管狀外殼6的頂部內(nèi)側(cè)和底部內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有凸臺(tái)10，所述凸臺(tái)10形成的孔型的最窄處小于空心浮子8的最窄處；所述管狀外殼6為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密封空腔7，所述密封空腔7中上端固定有干簧管11 ;所述管狀外殼6上設(shè)置有用于引出干簧管11的輸出導(dǎo)線的引線孔12;
所述控制模塊包括穩(wěn)壓電源、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路；所述干簧管11的輸出導(dǎo)線依次經(jīng)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路接單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端分別接報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的輸出端分別控制主用灌水泵4-1和備用灌水泵4-2 ;所述穩(wěn)壓電源的輸出端分別接、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的電源端。
[0020]所述引線孔12處設(shè)有密封膠圈。
[0021]所述空心浮子8為非金屬空心浮子。
[0022]實(shí)施例2:
其他特征與上述實(shí)施例1相同，如附圖4所示，區(qū)別在于實(shí)施例2的所述管狀外殼6的管側(cè)壁上設(shè)置有豎直開口 13。
[0023]所述豎直開口 13的寬度小于空心浮子8的最小寬度。
[0024]所述管狀外殼6由彈性材料制成，可掰開位于其上的豎直開口 13更換內(nèi)部的空心浮子8。
[0025]本發(fā)明還包括無線發(fā)送模塊、無線接收模塊和顯示屏；所述無線發(fā)送模塊內(nèi)置于控制模塊中，所述單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接無線發(fā)送模塊的輸入端，所述無線接收模塊的輸出端接顯示屏的相應(yīng)輸入端。
[0026]所述穩(wěn)壓電源采用型號(hào)為ADM8828ART芯片組成穩(wěn)壓電源電路；所述放大電路為采用型號(hào)為AD202JY的放大芯片組成的放大電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路為采用型號(hào)為TLC4541IDGK的A/D轉(zhuǎn)換器組成的A/D轉(zhuǎn)換電路；所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路由繼電器及其外圍電路元件組成；所述報(bào)警器的型號(hào)為AL600U ；
所述單片機(jī)的型號(hào)為ATmega32的AVR單片機(jī)；所述主用灌水泵4_1和備用灌水泵4_2的型號(hào)為 Y2-802-2P-1.1Kff ；
所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用藍(lán)牙芯片BRF6150E2SZ1R ;所述顯示器的型號(hào)為 LCD1602。
[0027]所述管狀外殼上覆蓋有防銹涂層。
[0028]所述管狀外殼為彈性材料制成的管狀外殼，便于掰開更換空心浮子。
[0029]本發(fā)明還包括用于固定連接管狀外殼的連接件，所述連接件為直徑大于管狀外殼的套管，所述套管與被連接的兩個(gè)管狀外殼緊配合。通過連接件連接管狀外殼，將多個(gè)水位傳感器的串聯(lián)成一體，減少安裝固定的次數(shù)，提高工作效率。
[0030]所述凸臺(tái)與所述管狀外殼的頂部內(nèi)側(cè)和底部內(nèi)側(cè)通過密封膠圈相緊固，必要時(shí)可拆下凸臺(tái)更換內(nèi)部的空心浮子，簡單方便。
[0031]本發(fā)明的工作過程如下:
如附圖1所示，在水池I中安裝有第一至第五浮子式水位傳感器3-廣3-5，所述第一至第五浮子式水位傳感器3-f 3-5依次分別位于報(bào)警水位平面5-5、停泵水位平面5-4、中間水位平面5-3、次低水位平面5-2、低水位平面5-1處。
[0032]所述浮子式水位傳感器豎直安裝在水池I內(nèi)側(cè)壁上。
[0033]上述每個(gè)水位傳感器中的管狀外殼6內(nèi)固定有I個(gè)干簧管11，所需浮子式水位傳感器的數(shù)量與所要測量的水位的數(shù)量一致。
[0034]當(dāng)開啟消防水管2放水后，水池I內(nèi)水位降低，檢測第一至第五浮子式水位傳感器3-廣3-5的輸出；若檢測到水位在低水位平面5-1處時(shí)，主用灌水泵4-1和備用灌水泵4-2全速開啟，同時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)A ;若檢測到水位在次低水位平面時(shí)，主用灌水泵4-1全速開啟，備用灌水泵4-2停止；若檢測到水位在中間水位平面5-3時(shí)，主用灌水泵4-1降功率運(yùn)行；若檢測到水位在停泵水位平面5-4時(shí)，主用灌水泵4-1停泵；若檢測到水位在報(bào)警水位平面5-5時(shí)，斷開主用灌水泵4-1和備用灌水泵4-2電源，同時(shí)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)B0
[0035]所述報(bào)警信號(hào)A和報(bào)警信號(hào)B聲音或閃光不同,便于工作人員區(qū)分處理。
[0036]當(dāng)然，所述浮子式水位傳感器的數(shù)量也可為I個(gè)，此時(shí)所述管狀外殼6內(nèi)固定有多個(gè)干簧管11，所述干簧管11的數(shù)量與所要測量的水位的數(shù)量一致。這樣的好處是當(dāng)，需檢測的水位多且密集時(shí),可一次性整體安裝該浮子式水位傳感器,節(jié)省人力物力。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其包括水池(I)、消防水管(2)，其特征在于:安裝在水池(I)側(cè)壁上的浮子式水位傳感器、通過管道與水池(I)相連通的主用灌水泵(4-1)、備用灌水泵(4-2)以及控制模塊； 所述浮子式水位傳感器包括管狀外殼(6)、空心浮子(8)、設(shè)置于空心浮子(8)內(nèi)壁上的磁鐵(9);所述管狀外殼(6)的頂部內(nèi)側(cè)和底部內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有凸臺(tái)(10)，所述凸臺(tái)(10)形成的孔型的最窄處小于空心浮子(8)的最窄處；所述管狀外殼(6)為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為密封空腔(7)，所述密封空腔(7)中上端固定有干簧管(11);所述管狀外殼(6)上設(shè)置有用于引出干簧管(11)的輸出導(dǎo)線的引線孔(12)； 所述控制模塊包括穩(wěn)壓電源、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路；所述干簧管(11)的輸出導(dǎo)線依次經(jīng)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路接單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端分別接報(bào)警器和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的輸入端，所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的輸出端分別控制主用灌水泵(4-1)和備用灌水泵(4-2);所述穩(wěn)壓電源的輸出端分別接、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路的電源端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述引線孔(12)處設(shè)有密封膠圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述空心浮子(8)為非金屬空心浮子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述管狀外殼(6)的管側(cè)壁上設(shè)置有豎直開口(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述豎直開口(13)的寬度小于空心浮子(8)的最小寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括無線發(fā)送模塊、無線接收模塊和顯示屏；所述無線發(fā)送模塊內(nèi)置于控制模塊中，所述單片機(jī)的相應(yīng)輸出端接無線發(fā)送模塊的輸入端，所述無線接收模塊的輸出端接顯示屏的相應(yīng)輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述穩(wěn)壓電源采用型號(hào)為ADM8828ART芯片組成穩(wěn)壓電源電路；所述放大電路為采用型號(hào)為AD202JY的放大芯片組成的放大電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路為采用型號(hào)為TLC4541IDGK的A/D轉(zhuǎn)換器組成的A/D轉(zhuǎn)換電路；所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路由繼電器及其外圍電路元件組成；所述報(bào)警器的型號(hào)為AL600U ； 所述單片機(jī)的型號(hào)為ATmega32的AVR單片機(jī)；所述主用灌水泵(4_1)和備用灌水泵(4-2)的型號(hào)為 Y2-802-2P-1.1KW。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于消防水池的自動(dòng)水位控制系統(tǒng)，其特征在于:所述穩(wěn)壓電源采用型號(hào)為ADM8828ART芯片組成穩(wěn)壓電源電路；所述放大電路為采用型號(hào)為AD202JY的放大芯片組成的放大電路；所述A/D轉(zhuǎn)換電路為采用型號(hào)為TLC4541IDGK的A/D轉(zhuǎn)換器組成的A/D轉(zhuǎn)換電路；所述驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路由繼電器及其外圍電路元件組成；所述報(bào)警器的型號(hào)為AL600U ； 所述單片機(jī)的型號(hào)為ATmega32的AVR單片機(jī)；所述主用灌水泵(4_1)和備用灌水泵(4-2)的型號(hào)為 Y2-802-2P-1.1Kff ；所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用藍(lán)牙芯片BRF6150E2SZ1R ;所述顯示器的型號(hào)為 LCD160 2。
【文檔編號(hào)】G05D9/12GK103616901SQ201310635181
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】谷振富, 侯錄江, 楊戰(zhàn)營, 朱海峰, 高冠群, 鄭凱, 王卓瑜, 任剛, 李剛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)新源控股有限公司, 河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司