居民樓供水均壓裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】居民樓供水均壓裝置，包括供水管路、低層過(guò)剩水壓利用段、高層加壓供水段以及CPU控制器；供水管路包括低層管路、高層管路、連接管；低層過(guò)剩水壓利用段設(shè)置在低層管路上，包括低層流量開(kāi)關(guān)、低層水壓傳感器、發(fā)電機(jī)、低層電動(dòng)閥以及蓄電池；高層加壓供水段設(shè)置在高層管路上，包括高層流量開(kāi)關(guān)、高層水壓傳感器、增壓泵、高層電動(dòng)閥；CPU控制器采用51單片機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果：在存在過(guò)剩水壓的低樓層安裝水流發(fā)電機(jī)，將過(guò)剩水壓轉(zhuǎn)化為電能的同時(shí)，利用發(fā)電機(jī)發(fā)電消耗水壓，從而將該水壓降到適宜使用的值，減小對(duì)市政管網(wǎng)所加壓力的浪費(fèi)；在高樓層安裝增壓泵，在水壓不足時(shí)利用低樓層所發(fā)電能為自來(lái)水增壓，有效解決居民樓供水水壓不均的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】居民樓供水均壓裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及供水裝置領(lǐng)域，具體涉及一種居民樓供水均壓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著時(shí)代的發(fā)展和市場(chǎng)的需求，如今的居民住宅樓越建越高，在帶來(lái)生活便利和經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，也伴隨了一系列的問(wèn)題，居民自來(lái)水供水問(wèn)題就是其中之一。因?yàn)闃菍拥脑龈?，高樓層的供水難度也越來(lái)越大，根據(jù)給排水標(biāo)準(zhǔn)，市政管網(wǎng)水壓只保證6層以下樓房的用水，其余上部各層均需要提升水壓才能滿(mǎn)足用水要求。同一管網(wǎng)中，樓層越高，水壓就越低，甚至出現(xiàn)水壓不足或斷水的問(wèn)題，導(dǎo)致較高樓層的住戶(hù)出現(xiàn)水壓不足、無(wú)法正常用水的情況，而與此同時(shí)，低樓層用戶(hù)的水壓卻超過(guò)適宜使用的值、存在著水壓過(guò)剩的現(xiàn)象，現(xiàn)在最常用的措施是直接加裝減壓閥來(lái)減壓，以免下層住戶(hù)出現(xiàn)不適感，但是這樣造成使市政管網(wǎng)所加壓力被直接浪費(fèi)掉了，十分可惜。資料顯示，國(guó)家規(guī)定的管網(wǎng)末梢供壓是
0.14Mpa，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)社會(huì)承諾，自來(lái)水管網(wǎng)壓力(即一樓住戶(hù)入水口處壓力)達(dá)到
0.14Mpa即為合格，換算成通俗的說(shuō)法就是，只要自來(lái)水的壓力能保證上了四層樓的高度，就算是合格了。通過(guò)查閱資料和實(shí)地調(diào)查得知，水壓過(guò)剩的情況普遍存在于大部分樓層建筑的1-4層，過(guò)剩水壓利用空間非常廣闊，同時(shí)高層用戶(hù)往往出現(xiàn)水壓不足的現(xiàn)象，如果為此提高供水管網(wǎng)的水壓，將使低層水壓更大，不僅對(duì)供水管道提出了更高的要求，增加建筑成本，也不便于低層住戶(hù)使用。
[0003]目前二次供水是為高樓供水的主要方式，二次供水設(shè)備使用極為普遍，但是這些二次供水設(shè)備只是簡(jiǎn)單的把水送到用戶(hù)家中，甚至有時(shí)候還送不到，而沒(méi)有考慮到用戶(hù)的體驗(yàn)，低樓層水壓過(guò)高，高樓層水壓過(guò)低的現(xiàn)象十分常見(jiàn)，只有住在中間區(qū)域的用戶(hù)才會(huì)感覺(jué)到舒適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有自來(lái)水供水存在的上述不足，提供一種居民樓供水均壓裝置，使高樓層的低水壓和低樓層的高水壓均維持在一個(gè)適宜使用的范圍，減少市政管網(wǎng)所加壓力的浪費(fèi)，有效解決居民樓供水水壓不均的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]居民樓供水均壓裝置，包括供水管路、低層過(guò)剩水壓利用段、高層加壓供水段以及CPU控制器；
[0007]所述供水管路包括低層管路、高層管路、以及連接低層管路與高層管路的連接管；
[0008]所述低層過(guò)剩水壓利用段設(shè)置在低層管路上，包括低層流量開(kāi)關(guān)、低層水壓傳感器、發(fā)電機(jī)、低層電動(dòng)閥以及蓄電池，所述低層電動(dòng)閥與發(fā)電機(jī)并聯(lián)后、再與低層水壓傳感器和低層流量開(kāi)關(guān)串聯(lián)，低層流量開(kāi)關(guān)安裝在低層管路的出水口處，所述蓄電池與發(fā)電機(jī)連接；[0009]所述高層加壓供水段設(shè)置在高層管路上，包括高層流量開(kāi)關(guān)、高層水壓傳感器、增壓泵、高層電動(dòng)閥，所述高層電動(dòng)閥與增壓泵并聯(lián)后、再與高層水壓傳感器和高層流量開(kāi)關(guān)串聯(lián)，聞層流量開(kāi)關(guān)安裝在聞層管路的出水口處；
[0010]所述CPU控制器采用51單片機(jī)，所述低層水壓傳感器、高層水壓傳感器的輸出端分別與51單片機(jī)的輸入端連接，51單片機(jī)的輸出端口分別與低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥以及增壓泵的變頻器連接。
[0011]按上述方案，所述51單片機(jī)內(nèi)至少包括主控芯片STC89C52、用于A/D或D/A轉(zhuǎn)換的PCF8591芯片、以及用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的ULN2003芯片，所述低層水壓傳感器、高層水壓傳感器的輸出端與PCF8591芯片的輸入端連接，PCF8591芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL與主控芯片STC89C52的輸入接口連接；所述高層流量開(kāi)關(guān)與主控芯片STC89C52的PlO 口連接；所述主控芯片STC89C52的P00、P01、P02、P03 口與ULN2003芯片的輸入端口連接，ULN2003芯片的輸出端口與低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥連接；主控芯片STC89C52的P30、P31 口與增壓泵的變頻器連接(以串口通信的方式控制變頻器)。
[0012]按上述方案，所述低層水壓傳感器、高層水壓傳感器均選用高精度擴(kuò)散硅壓力變送器。
[0013]按上述方案，所述低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥均選用CWX-15Q微型電動(dòng)閥。
[0014]按上述方案，所述CWX-15Q微型電動(dòng)閥全開(kāi)和全閉的極限位置分別安裝兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)。
[0015]按上述方案，所述低層流量開(kāi)關(guān)、高層流量開(kāi)關(guān)均選用HC-A16流量開(kāi)關(guān)。
[0016]按上述方案，所述增壓泵選用封閉式葉輪的離心增壓泵。
[0017]按上述方案，所述發(fā)電機(jī)選用直流小型發(fā)電機(jī)。
[0018]按上述方案，所述供水管路的低層管路、高層管路、連接管均選用通徑為15mm的
鍍鋅鐵管。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理:通過(guò)設(shè)置低層過(guò)剩水壓利用段和高層加壓供水段并結(jié)合CPU控制器對(duì)整個(gè)居民樓進(jìn)行低層發(fā)電控制和高層均壓控制:
[0020]低層發(fā)電控制:低層過(guò)剩水壓利用段通過(guò)低層水壓傳感器將采集到的低層管路出水口處的水壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為I?5V的電壓數(shù)據(jù)送入PCF8591芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成離散信號(hào)，PCF8591芯片將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送入主控芯片STC89C52，主控芯片STC89C52將采集的水壓數(shù)據(jù)與設(shè)定的參考值作對(duì)比，按照數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化為對(duì)低層電動(dòng)閥的開(kāi)合角度的控制信息，并且在此過(guò)程中不斷地將低層水壓傳感器采集到的反饋信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值作對(duì)比，及時(shí)調(diào)整輸出的控制信息，處理后的信號(hào)送到ULN2003芯片，驅(qū)動(dòng)低層電動(dòng)閥作相應(yīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證通過(guò)發(fā)電機(jī)的水流的壓強(qiáng)和流速一定；
[0021]高層均壓控制:高層水壓傳感器的工作原理通上述低層水壓傳感器，驅(qū)動(dòng)高層電動(dòng)閥的電機(jī)作相應(yīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)，高層加壓供水段通過(guò)高層流量開(kāi)關(guān)將高層管路出口處輸出的高低電平通過(guò)主控芯片STC89C52的I/O端口輸入，并在主控芯片STC89C52中不斷讀取I/O端口的電平來(lái)檢測(cè)電平跳變是否發(fā)生，當(dāng)檢測(cè)到高電平時(shí)，判斷CPU控制器正常工作，啟動(dòng)增壓泵，同時(shí)按照上述對(duì)低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥的控制過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓泵轉(zhuǎn)速的控制從而保證高層用戶(hù)水流的壓強(qiáng)和流量維持在正常的范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到低電平時(shí)，說(shuō)明高層用戶(hù)沒(méi)有在使用自來(lái)水，則停止增壓泵的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止電能的浪費(fèi)。[0022]本實(shí)用新型的有益效果:
[0023]1、在存在過(guò)剩水壓的低樓層安裝水流發(fā)電機(jī)，將過(guò)剩水壓轉(zhuǎn)化為電能的同時(shí)，利用發(fā)電機(jī)發(fā)電消耗水壓，從而將該水壓降到適宜使用的值；
[0024]2、在高樓層安裝增壓泵，在水壓不足時(shí)利用低樓層所發(fā)電能為自來(lái)水增壓，將高樓層的水壓升到適宜使用的值，同時(shí)使高樓層的低水壓和低樓層的高水壓維持在一個(gè)適宜使用的范圍，減小對(duì)市政管網(wǎng)所加壓力的浪費(fèi)，有效解決居民樓供水水壓不均的問(wèn)題；
[0025]3、本裝置作為現(xiàn)有二次供水系統(tǒng)的補(bǔ)充設(shè)備，協(xié)助改善用戶(hù)體驗(yàn)，能夠降低低樓層過(guò)高的水壓，增加高樓層過(guò)低的水壓；同時(shí)，可以作為亞高層建筑的二次供水主設(shè)備，安裝簡(jiǎn)單，成本較低，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型均壓裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本實(shí)用新型的控制流程圖；
[0029]圖4是本實(shí)用新型低層水壓傳感器、高層水壓傳感器的應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是本實(shí)用新型低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6是本實(shí)用新型51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖中，11-低層流量開(kāi)關(guān)，12-低層水壓傳感器，13-發(fā)電機(jī)，14-低層電動(dòng)閥，15-蓄電池，21-高層流量開(kāi)關(guān)，22-高層水壓傳感器，23-增壓泵，24-高層電動(dòng)閥，31-低層管路，32-高層管路，33-連接管，41-電器盒，42-伺服電機(jī)，43-閥芯，44-閥體。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]參照?qǐng)D1?圖6所示，本實(shí)用新型所述的居民樓供水均壓裝置，包括供水管路、低層過(guò)剩水壓利用段、高層加壓供水段以及CPU控制器；
[0035]所述供水管路包括低層管路31、高層管路32、以及連接低層管路31與高層管路32的連接管33 ；
[0036]所述低層過(guò)剩水壓利用段設(shè)置在低層管路31上，包括低層流量開(kāi)關(guān)11、低層水壓傳感器12、發(fā)電機(jī)13、低層電動(dòng)閥14以及蓄電池15，所述低層電動(dòng)閥14與發(fā)電機(jī)13并聯(lián)后、再與低層水壓傳感器12和低層流量開(kāi)關(guān)11串聯(lián)，低層流量開(kāi)關(guān)11安裝在低層管路31的出水口處，所述蓄電池15與發(fā)電機(jī)13連接；低層水壓傳感器12用于檢測(cè)用戶(hù)端的水壓值并傳給CPU控制器，判斷是否在所要求的狀態(tài)，再根據(jù)情況調(diào)節(jié)低層電動(dòng)閥14的轉(zhuǎn)角，進(jìn)而控制流過(guò)發(fā)電機(jī)13的流量大小，改變用戶(hù)端的水壓、使其達(dá)到要求值所允許的變動(dòng)范圍；水流過(guò)發(fā)電機(jī)13時(shí)，發(fā)電機(jī)13工作發(fā)電，將過(guò)剩水壓轉(zhuǎn)化為電能，提供給蓄電池15供整套均壓裝置使用；
[0037]所述高層加壓供水段設(shè)置在高層管路32上，包括高層流量開(kāi)關(guān)21、高層水壓傳感器22、增壓泵23、高層電動(dòng)閥24，所述高層電動(dòng)閥24與增壓泵23并聯(lián)后、再與高層水壓傳感器22和高層流量開(kāi)關(guān)21串聯(lián)，高層流量開(kāi)關(guān)21安裝在高層管路32的出水口處；高層水壓傳感器22用于檢測(cè)用戶(hù)端的水壓值并傳給CPU控制器，判斷是否在所要求的狀態(tài)，再根據(jù)情況調(diào)節(jié)高層電動(dòng)閥24的轉(zhuǎn)角和增壓泵23的增壓效果，改變用戶(hù)端的水壓，使其達(dá)到要求值所允許的變動(dòng)范圍；高層流量開(kāi)關(guān)21用于檢測(cè)管道中的水流情況，判斷是否有用水，在沒(méi)有用水時(shí)，切斷裝置電源，避免增壓泵23空轉(zhuǎn)，造成電能的浪費(fèi)；
[0038]所述CPU控制器采用51單片機(jī)，參照?qǐng)D6所示，51單片機(jī)內(nèi)至少包括主控芯片STC89C52、用于A/D或D/A轉(zhuǎn)換的PCF8591芯片、以及用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的ULN2003芯片，所述低層水壓傳感器12、高層水壓傳感器22的輸出端與PCF8591芯片的輸入端AINO連接，PCF8591芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL與主控芯片STC89C52的輸入接口(P21，P20 口)連接；所述高層流量開(kāi)關(guān)21與主控芯片STC89C52的PlO 口連接；所述主控芯片STC89C52的POO、PO 1、P02、P03 口與ULN2003芯片的輸入端口連接，ULN2003芯片的輸出端口與低層電動(dòng)閥14、高層電動(dòng)閥24連接；主控芯片STC89C52的P30、P31 口與增壓泵23的變頻器連接(以串口通信的方式控制變頻器)。
[0039]所述低層水壓傳感器12、高層水壓傳感器22均選用高精度擴(kuò)散硅壓力變送器(型號(hào)HYDZ-800)，測(cè)量范圍為O?0.5MPa，能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代高樓供水的水壓測(cè)量的要求，最大過(guò)載為標(biāo)準(zhǔn)量程的1.5倍，精度等級(jí)是0.1%F.S，電源電壓為12VDC，測(cè)量介質(zhì)為蒸汽壓力或氣體、液體，長(zhǎng)期穩(wěn)定性為±0.2%F.S/年，溫度漂移為±0.03%FS/°C，補(bǔ)償溫度:0?80°C，工作溫度-10?70°C，能夠達(dá)到實(shí)際使用的工作要求，并且在低層水壓傳感器12、高層水壓傳感器22的應(yīng)用電路(如圖4所示)中串聯(lián)250歐姆的電阻將4?20mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再輸入到A/D中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，達(dá)到采集數(shù)據(jù)的要求。
[0040]所述低層電動(dòng)閥14、高層電動(dòng)閥24均選用CWX-15Q微型電動(dòng)閥，由電器盒41、伺服電機(jī)42、閥芯43、閥體44組成，結(jié)構(gòu)如圖5所示，電源為外接工作電源，電壓范圍為AC/DC9-24V，內(nèi)部采用法拉電容做備用電源，充電時(shí)間快，可工作在開(kāi)關(guān)頻率較高的場(chǎng)合，輸入輸出口徑為DN15，由于CWX-15Q微型電動(dòng)閥是二位二通式的，不能完全滿(mǎn)足無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)開(kāi)閉程度的要求，因此對(duì)它進(jìn)行了改裝，將CWX-15Q微型電動(dòng)閥內(nèi)部的伺服電機(jī)52改成可以由51單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)51單片機(jī)的輸出信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)水流量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
[0041]所述CWX-15Q微型電動(dòng)閥全開(kāi)和全閉的極限位置分別安裝兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)CffX-15Q微型電動(dòng)閥的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)到極限位置時(shí)，觸動(dòng)限位開(kāi)關(guān)，切斷CWX-15Q微型電動(dòng)閥的供電，避免到極限位置后CWX-15Q微型電動(dòng)閥繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成損害。
[0042]所述低層流量開(kāi)關(guān)11、高層流量開(kāi)關(guān)21均選用HC-A16流量開(kāi)關(guān)，HC-A16流量開(kāi)關(guān)由塑料閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和霍爾傳感器組成，HC-A16流量開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)進(jìn)水流量，當(dāng)水通過(guò)水流轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并且轉(zhuǎn)速隨著流量變化而變化，霍爾傳感器輸出相應(yīng)脈沖信號(hào)，反饋給CPU控制器，由CPU控制器判斷是否有一定水流流過(guò)，進(jìn)而對(duì)其他元器件的工作進(jìn)行調(diào)控。HC-A16流量開(kāi)關(guān)設(shè)有3根接線(xiàn)，分別是供電正負(fù)端和信號(hào)輸出端，HC-A16流量開(kāi)關(guān)最大工作電流15mA，工作電壓為DC5-24V，能夠與其他元器件參數(shù)較好配合，降低了供電和信號(hào)采集的難度。
[0043]所述增壓泵23選用封閉式葉輪的離心增壓泵(型號(hào)15WZ10-10)，揚(yáng)程較小、為6m，根據(jù)水流和水壓信號(hào)對(duì)某一時(shí)刻的供水情況的判斷來(lái)調(diào)節(jié)增壓泵23的轉(zhuǎn)速，即工作功率:當(dāng)有水流過(guò)但是水壓太低時(shí)，增壓泵23開(kāi)始工作，水壓增大時(shí)，開(kāi)始降低增壓泵23功率，水壓減小時(shí)，增大增壓泵23功率，使得輸出水壓始終在一個(gè)適宜的水壓范圍內(nèi)作較小的波動(dòng)。
[0044]所述發(fā)電機(jī)13選用直流小型發(fā)電機(jī)(型號(hào)ZS-F03)，在低層過(guò)剩水壓利用段充當(dāng)過(guò)剩水壓利用設(shè)備，適宜的運(yùn)行水壓為0.08Mpa?0.45MPa，最大運(yùn)行水壓為0.55MPa，流量損耗較小、為3.6%，輸出電壓為DC9.8?18.5V (空載情況)；DC8.8?15V (0.1k電阻負(fù)載)，輸出電流為128?160mA。水從發(fā)電機(jī)13入水口進(jìn)入，帶動(dòng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與定子協(xié)同工作產(chǎn)生電能并供給蓄電池15。由于發(fā)電機(jī)13在發(fā)電過(guò)程中會(huì)造成壓降，故在整套裝置中還充當(dāng)著減壓閥，將過(guò)剩水壓消耗掉，使用戶(hù)端的水壓在適宜使用的范圍內(nèi)。同時(shí)通過(guò)控制與發(fā)電機(jī)13并聯(lián)的低層電動(dòng)閥14的開(kāi)閉程度來(lái)調(diào)節(jié)流過(guò)發(fā)電機(jī)13的水流量，調(diào)整發(fā)電機(jī)13的降壓效果，使用戶(hù)端水壓始終保持在相對(duì)穩(wěn)定的適用范圍內(nèi)。
[0045]所述供水管路的低層管路31、高層管路32、連接管33均選用通徑為15mm的鍍鋅鐵管，所述低層管路31通過(guò)彎通、三通、直通將設(shè)置在低層管路31上的低層水壓傳感器12、發(fā)電機(jī)13、低層電動(dòng)閥14連接起來(lái)，所述高層管路32通過(guò)彎通、三通、直通將設(shè)置在高層管路32上的高層水壓傳感器22、增壓泵23、高層電動(dòng)閥24連接起來(lái)。
[0046]所述PCF8591芯片的操作電壓范圍2.5V-6V，待機(jī)電流低，通過(guò)I2C總線(xiàn)串行輸入/輸出，PCF8591芯片的采樣率由I2C總線(xiàn)速率決定，4個(gè)模擬輸入端AINO?AIN4為單端型或差分輸入，PCF8591芯片的模擬電壓范圍從VSS到VDD，PCF8591芯片內(nèi)置跟蹤保持電路，8-bit逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器，通過(guò)I路模擬輸出實(shí)現(xiàn)DAC增益，轉(zhuǎn)換過(guò)程中的分辨率達(dá)到
0.0195V，精度能夠滿(mǎn)足實(shí)際控制的要求。
[0047]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置低層過(guò)剩水壓利用段和高層加壓供水段并結(jié)合CPU控制器對(duì)整個(gè)居民樓進(jìn)行低層發(fā)電控制和高層均壓控制，工作流程如圖3所示:
[0048]低層發(fā)電控制:低層過(guò)剩水壓利用段通過(guò)低層水壓傳感器12的轉(zhuǎn)換電路將采集到的低層管路31出水口處的水壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為I?5V的電壓數(shù)據(jù)送入51單片機(jī)中、并利用PCF8591芯片的一路模擬輸入AINO進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成離散信號(hào)，并通過(guò)PCF8591芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果送入主控芯片STC89C52的P21，P20 口，主控芯片STC89C52將采集的水壓數(shù)據(jù)與設(shè)定的參考值作對(duì)比，按照數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化為對(duì)低層電動(dòng)閥14的開(kāi)合角度的控制信息，并且在此過(guò)程中不斷地將低層水壓傳感器12采集到的反饋信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值作對(duì)比，及時(shí)調(diào)整輸出的控制信息，處理后的信號(hào)以一定的形式通過(guò)主控芯片STC89C52的P00，P01, P02, P03 口送到ULN2003芯片的輸入端口，再通過(guò)ULN2003芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)低層電動(dòng)閥14的電機(jī)作相應(yīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證通過(guò)發(fā)電機(jī)13的水流的壓強(qiáng)和流速一定。
[0049]高層均壓控制:高層水壓傳感器22的工作原理通上述低層水壓傳感器12，驅(qū)動(dòng)高層電動(dòng)閥24的電機(jī)作相應(yīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)，高層加壓供水段通過(guò)高層流量開(kāi)關(guān)21將高層管路32出口處輸出的高低電平通過(guò)主控芯片STC89C52的I/O端口輸入，并在主控芯片STC89C52中不斷讀取I/O端口的電平來(lái)檢測(cè)電平跳變是否發(fā)生，當(dāng)檢測(cè)到高電平時(shí)，判斷CPU控制器正常工作，啟動(dòng)增壓泵23，同時(shí)按照上述對(duì)低層電動(dòng)閥14、高層電動(dòng)閥24的控制過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓泵23轉(zhuǎn)速的控制從而保證高層用戶(hù)水流的壓強(qiáng)和流量維持在正常的范圍內(nèi)；當(dāng)檢測(cè)到低電平時(shí)，說(shuō)明高層用戶(hù)沒(méi)有在使用自來(lái)水，則停止增壓泵23的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止電能的浪費(fèi)。
[0050]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所做的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所述【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，上述結(jié)構(gòu)都應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.居民樓供水均壓裝置，其特征在于:包括供水管路、低層過(guò)剩水壓利用段、高層加壓供水段以及CPU控制器； 所述供水管路包括低層管路、高層管路、以及連接低層管路與高層管路的連接管； 所述低層過(guò)剩水壓利用段設(shè)置在低層管路上，包括低層流量開(kāi)關(guān)、低層水壓傳感器、發(fā)電機(jī)、低層電動(dòng)閥以及蓄電池，所述低層電動(dòng)閥與發(fā)電機(jī)并聯(lián)后、再與低層水壓傳感器和低層流量開(kāi)關(guān)串聯(lián)，低層流量開(kāi)關(guān)安裝在低層管路的出水口處，所述蓄電池與發(fā)電機(jī)連接； 所述高層加壓供水段設(shè)置在高層管路上，包括高層流量開(kāi)關(guān)、高層水壓傳感器、增壓泵、高層電動(dòng)閥，所述高層電動(dòng)閥與增壓泵并聯(lián)后、再與高層水壓傳感器和高層流量開(kāi)關(guān)串聯(lián)，聞層流量開(kāi)關(guān)安裝在聞層管路的出水口處； 所述CPU控制器采用51單片機(jī)，所述低層水壓傳感器、高層水壓傳感器的輸出端分別與51單片機(jī)的輸入端連接，51單片機(jī)的輸出端口分別與低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥以及增壓泵的變頻器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述51單片機(jī)內(nèi)至少包括主控芯片STC89C52、用于A/D或D/A轉(zhuǎn)換的PCF8591芯片、以及用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的ULN2003芯片，所述低層水壓傳感器、高層水壓傳感器的輸出端與PCF8591芯片的輸入端連接，PCF8591芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL與主控芯片STC89C52的輸入接口連接；所述高層流量開(kāi)關(guān)與主控芯片STC89C52的PlO 口連接；所述主控芯片STC89C52的POO、POl、P02、P03 口與ULN2003芯片的輸入端口連接，ULN2003芯片的輸出端口與低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥連接；主控芯片STC89C52的P30、P31 口與增壓泵的變頻器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述低層水壓傳感器、高層水壓傳感器均選用高精度擴(kuò)散硅壓力變送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述低層電動(dòng)閥、高層電動(dòng)閥均選用CWX-15Q微型電動(dòng)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述CWX-15Q微型電動(dòng)閥全開(kāi)和全閉的極限位置分別安裝兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述低層流量開(kāi)關(guān)、高層流量開(kāi)關(guān)均選用HC-A16流量開(kāi)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述增壓泵選用封閉式葉輪的離心增壓泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)選用直流小型發(fā)電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的居民樓供水均壓裝置，其特征在于:所述供水管路的低層管路、高層管路、連接管均選用通徑為15mm的鍍鋅鐵管。
【文檔編號(hào)】E03B7/07GK203741929SQ201420053072
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】吳坤, 周智, 李文瑤, 段蒙 申請(qǐng)人:吳坤, 周智, 李文瑤, 段蒙