一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及檢測自動化裝置領域，特別是非接觸式液面檢測技術與控制領域，可以廣泛應用于解決農村分散用戶就近取水的分布式供水現狀下農戶水箱發生的溢水浪費問題。
技術背景
[0002]我國是一個農業大國，農村人口多，而水資源相對緊張。在我國南方的丘陵地帶農村，由于地形條件的限制，很多農戶較為分散的分布在各個地點。這樣給集中供水帶來了很大的困難。目前，大部分農戶都是采用就近取水的方式。即在離居住地較近的山上有水源的地方挖井圍池，然后通過架設管道到農戶家中。這樣能基本滿足飲用供水，但洗澡淋浴等生活用水則存在水壓不夠的問題(水池與農戶家的海拔落差較小，而且管道距離較遠)。因此，大部分農戶通過在其屋頂上安置一個大水箱，來保證生活用水的水壓。但是，這樣靠天喝水的現象還是比較嚴重，降水充足時水箱經常溢出，而降水不足時這樣的水箱所起效用并不理想。因此，研制一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，該裝置能準確的檢測出水箱水位，在參數配置模塊預置的液面范圍內入水口的進水閥才打開，有效可靠的解決水箱溢水浪費問題具有實用價值。
[0003]目前能解決該類問題的產品和專利相對較少。總結起來，有兩種技術方案，一是通過純機械式液面控制方法，通過在水箱內安裝一個浮漂檢測液面，當液面上升到一定高度時啟動氣囊關閉水閥，該類方法既不可靠，又不衛生；二是通過電子檢測方法檢測液面，如安裝壓力傳感器檢測水箱重量間接檢測液面，然后啟動電磁閥控制水閥的通斷。顯然電子檢測類方法較為先進和衛生。但電子類的液面檢測方法是一個非常值得研宄的問題，包括安裝難易程度、供電、可靠性、衛生等細節都需要全面考慮。本實用新型采用農村充裕的太陽能進行供電，采用可靠性高、非接觸式低成本的超聲波液面檢測技術，通過低功耗低成本單片機進行處理和判斷水閥應有狀態，較好的解決了上述技術問題。
【發明內容】
[0004]本實用新型提出了一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，安裝在農戶水箱上。其總體目標是，當液面超出預設上限值時，關閉入水閥，防治水資源亂費；而當液面下降到預設下屆且當前水閥處于關閉時，則打開入水閥，進而保證水壓和水箱儲水量。
[0005]本實用新型通過以下技術方案實現:一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，包括供電模塊、微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊。所述供電模塊采用太陽能和鋰電池組相結合的方案，分別與微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊連接；所述微處理器模塊與液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊相連。
[0006]進一步，實用新型所述供電模塊包括太陽能電池板、充電電路和鋰電池組。在太陽光充裕的白天，太陽能電池在給所述裝置供電的同時，通過充電電路給鋰電池組充電；晚上則是通過鋰電池組供電。
[0007]進一步，實用新型所述處理器模塊采用低功耗單片機。用于所述裝置的控制管理和時序分配。
[0008]進一步，實用新型所述液面檢測模塊采用超聲波測距模塊。利用超聲波遇到不同距離障礙物(液面)反射回的回波接收時間不同測出水箱內的液面高度。超聲波模塊安裝在水箱頂部。
[0009]進一步，實用新型所述機電模塊包括驅動控制電路和電磁水閥。
[0010]進一步，實用新型所述參數配置模塊采用采用矩陣鍵盤與IXD液晶顯示模塊。用于離線狀態下配置所述裝置的初始化參數，如期望的液面高度。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0012]圖1是本實用新型系統示意框圖。
具體實施例
[0013]本實用新型提出了一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，安裝在農戶水箱上。其總體目標是，當液面超出預設上限值時，關閉進水閥，防治水資源亂費；而當液面下降到預設下屆且當前水閥處于關閉時，則打開入水閥，進而保證水壓和水箱儲水量。
[0014]如圖1所示，一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，包括供電模塊、微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊。所述供電模塊采用太陽能和鋰電池組相結合的方案，分別與微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊連接；所述微處理器模塊與液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊相連。
[0015]所述供電模塊包括太陽能電池板、充電電路和鋰電池組。在太陽光充裕的白天，太陽能電池在給所述裝置供電的同時，通過充電電路給鋰電池組充電；晚上則是通過鋰電池組供電。
[0016]所述處理器模塊采用低功耗單片機MSP430F149，該款單片機系TI公司出產的一款16位低功耗高性能單片機，具有豐富的算術運算和片上外設資源。
[0017]所述液面檢測模塊采用超聲波傳感器T/R40-16型超聲波傳感器。T/R40-16為收發分體式壓電陶瓷超聲波傳感器，T40-16為發射探頭，能發射中心頻率為40KHz的超聲波；R40-16為接收探頭，可以接收中心頻率為40KHz的超聲波并轉換為電信號。
[0018]所述機電模塊包括2W160-15型電磁水閥和其相應的放大驅動控制電路。
[0019]所述參數配置模塊采用4X4矩陣鍵盤與128X64IXD液晶顯示模塊。該模塊用于離線狀態下進行系統初始化配置，包括預置液位的上界與下界。
【主權項】
1.一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，其特征在于，包括供電模塊、微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊；所述供電模塊采用太陽能和鋰電池組相結合的方案，分別與微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊連接；所述微處理器模塊與液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊相連。
2.根據權利要求1所述的一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，其特征在于所述供電模塊包括太陽能電池板、充電電路和鋰電池組。
3.根據權利要求1所述的一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，其特征在于所述微處理器模塊采用低功耗單片機。
4.根據權利要求1所述的一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，其特征在于所述液面檢測模塊采用超聲波測距模塊。
5.根據權利要求1所述的一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，其特征在于所述機電模塊采用電磁水閥。
6.根據權利要求1所述的一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置，其特征在于所述參數配置模塊采用矩陣鍵盤與LCD液晶顯示模塊。
【專利摘要】為解決農村分散用戶分布式供水現狀下農戶水箱發生的溢水浪費問題，本實用新型提供一種分布式農戶供水下的水箱節水裝置。該裝置包括供電模塊、微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊。所述供電模塊采用太陽能和鋰電池組相結合的方案，分別與微處理器模塊、液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊連接;所述微處理器模塊與液面檢測模塊、機電模塊及參數配置模塊相連。該裝置能非常準確的檢測出水箱水位，在參數配置模塊預置的液面范圍內入水口的進水閥才打開，有效可靠的解決了水箱溢水浪費問題。
【IPC分類】E03B11-02
【公開號】CN204608879
【申請號】CN201520318790
【發明人】錢瑩晶, 張仁民, 張濤, 廖新, 肖典乾, 何思永
【申請人】懷化學院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月18日