一種雨水回收利用控制系統(tǒng)故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種雨水回收利用控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，雨水回收利用研究主要集中在設(shè)計方法和雨水處理工藝上。通用的雨水處理工藝為物理過濾法和生態(tài)處理法。生態(tài)處理法因其占地面積大，處理時間長，極少應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。對特殊的山地地形構(gòu)造，在管網(wǎng)布置、蓄水池分布、用水端等方面，對雨水回用系統(tǒng)提出了更高要求。然而對于處理系統(tǒng)本身的研究較少，特別是雨水處理系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計幾乎是一個空白。
[0003]現(xiàn)有的雨水回收利用系統(tǒng)參見圖1，包括設(shè)備間10、蓄水池20、清水池30和配電箱，設(shè)備間10內(nèi)主要設(shè)有多個攪拌栗11，多個計量栗12和設(shè)備間排污栗13 ;蓄水池20內(nèi)主要設(shè)有多個排污栗21和多個凈化栗22 ;清水池30內(nèi)主要設(shè)有多個灌溉栗31 ;蓄水池20通過雨水收集總管網(wǎng)收集雨水，雨水在蓄水池20內(nèi)凈化，凈化過程中設(shè)備間10向蓄水池20內(nèi)投放絮凝劑；經(jīng)過凈化的水進(jìn)入清水池30，設(shè)備間10向清水池30內(nèi)投入消毒劑，經(jīng)過消毒后的雨水采用灌溉栗31抽出，通過輸水管41輸出灌溉，輸水管41上設(shè)有流量計42和壓力表43，清水池30與壓力表43之間的輸水管41上連通有自來水管44，當(dāng)雨水量不足，不能滿足灌溉需求時，通過自來水補(bǔ)充。
[0004]上述雨水回收利用系統(tǒng)幾乎處于半人工控制狀態(tài)，最重要的是上述系統(tǒng)無法進(jìn)行故障診斷，一旦系統(tǒng)運(yùn)行異常，則需要人員根據(jù)經(jīng)驗排查，對工作人員的專業(yè)性要求較高，而且工作難度大，效率低。從而使設(shè)備難以長期有效運(yùn)行的狀況，極大的影響了雨水利用工程的實(shí)際效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是:提供一種能夠快速，準(zhǔn)確的診斷雨水回收利用控制系統(tǒng)故障的方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雨水回收利用控制系統(tǒng)故障診斷方法，所述雨水回收利用控制系統(tǒng)包括雨水回收利用系統(tǒng)；雨水回收利用系統(tǒng)包括設(shè)備間、蓄水池和清水池；所述設(shè)備間內(nèi)設(shè)有多個攪拌栗，多個計量栗、設(shè)備間排污栗、絮凝劑藥箱和消毒劑藥箱；蓄水池內(nèi)設(shè)有多個排污栗和多個凈化栗；清水池內(nèi)設(shè)有多個灌溉栗；蓄水池與清水池通過管道連通，清水池上連接有輸水管，輸水管從靠近清水池至遠(yuǎn)離清水池的方向依次設(shè)有流量計和壓力表；清水池與流量計之間的輸水管上連通有自來水管，自來水管上設(shè)有自來水閥蓄水池上具有與其連通的雨水管道，該雨水管道上設(shè)有雨水閥；
還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括終端服務(wù)器、無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、雨水回收監(jiān)控模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；
所述雨水回收監(jiān)控模塊包括控制處理單元、水栗控制電路、狀態(tài)報警燈、RS485通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和電源管理單元； 所述電源管理單元包括多個相互并聯(lián)的穩(wěn)壓電路，各個穩(wěn)壓電路將電壓變換后分別為控制處理單元、水栗控制電路、狀態(tài)報警燈、RS485通信單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和數(shù)據(jù)采集模塊供電；
每個水栗的供電回路中都裝有電流互感器，每個電流互感器分別與控制處理單元的第一信號輸入端連接；
所述數(shù)據(jù)采集模塊包括設(shè)置在設(shè)備間的溫濕度傳感器，設(shè)置在絮凝劑藥箱內(nèi)的絮凝劑液位傳感器、設(shè)置在消毒劑藥箱內(nèi)的消毒劑液位傳感器、設(shè)置在蓄水池中的蓄水池液位傳感器、設(shè)置在清水池中的清水池液位傳感器；
溫濕度傳感器、絮凝劑液位傳感器、消毒劑液位傳感器、蓄水池液位傳感器和清水池液位傳感器的信號輸出端分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換單元信號輸入端連接；
數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的數(shù)字信號輸出端與控制處理單元的第二信號輸入端連接；流量計流量信號輸出端與控制處理單元的第三信號輸入端連接，壓力表的壓力信號輸出端與控制處理單元的第四信號輸入端連接；
控制處理單元的第一信號輸出端與狀態(tài)報警燈連接，控制處理單元的第二信號輸出端與RS485通信單元的信號輸入端連接；控制處理單元的第三信號輸出端與水栗控制電路的輸入端連接，
RS485通信單元與無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通信連接，終端服務(wù)器與無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通信連接；
故障診斷方法如下:
控制處理單元內(nèi)預(yù)設(shè)有絮凝劑閥值、消毒劑閥值、設(shè)備間溫度范圍、設(shè)備間濕度閥值、清水池液位閥值、蓄水池液位閥值和輸水管壓力閥值；
絮凝劑液位傳感器將檢測的絮凝劑藥箱內(nèi)的絮凝劑液位信號，消毒劑液位傳感器將檢測的消毒劑藥箱內(nèi)的消毒劑液位信號，溫濕度傳感器將檢測的設(shè)備間內(nèi)的溫度信號和濕度信號，清水池液位傳感器將檢測的清水池內(nèi)的清水液位信號，蓄水池液位傳感器將檢測到的蓄水池內(nèi)的雨水液位信號、流量計檢測的輸水管上流量信號和壓力表檢測的輸水管上的壓力信號分別傳給數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；
數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將接收到的絮凝劑液位信號、消毒劑液位信號、設(shè)備間的溫度信號、設(shè)備間濕度信號、清水液位信號、雨水液位信號、流量信號和壓力信號分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，然后傳至控制處理單元；
當(dāng)控制處理單元根據(jù)接收的絮凝劑液位數(shù)字信號判斷絮凝劑藥箱內(nèi)的液位小于絮凝劑閥值時，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出絮凝劑藥箱故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的絮凝劑藥箱故障報警燈亮；
當(dāng)控制處理單元根據(jù)接收的消毒劑液位數(shù)字信號判斷消毒劑藥箱內(nèi)的液位值小于消毒劑閥值時，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出消毒劑藥箱故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的消毒劑藥箱故障報警燈亮；
當(dāng)控制處理單元根據(jù)接收的設(shè)備間濕度數(shù)字信號判斷設(shè)備間內(nèi)的濕度小于濕度閥值時，或根據(jù)接收的設(shè)備間溫度數(shù)字信號判斷設(shè)備間內(nèi)的溫度不在設(shè)備間溫度范圍時，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出設(shè)備間故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的設(shè)備間故障報警燈亮；當(dāng)控制處理單元根據(jù)接收的清水液位數(shù)字信號和壓力數(shù)字信號，判斷清水池內(nèi)的液位小于清水池液位閥值，同時輸水管中的壓力小于輸水管壓力閥值，并且持續(xù)了 Tlmin時，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出清水池故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的清水池故障報警燈殼;
當(dāng)控制處理單元根據(jù)接收的雨水液位數(shù)字信號和壓力數(shù)字信號，判斷蓄水池內(nèi)的液位小于蓄水池液位閥值，同時輸水管中的壓力小于輸水管壓力閥值，并且持續(xù)了 T2min時，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出蓄水池故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的蓄水池故障報警燈殼;
輸水管的末端處于打開狀態(tài)下，進(jìn)行如下故障診斷；
初始狀態(tài):雨水閥處于打開狀態(tài)，自來水閥處于關(guān)閉狀態(tài)，灌溉栗未工作；
當(dāng)控制處理單元接收到的壓力數(shù)字信號和流量信號均大于零，則自來水閥異常，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出自來水閥故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的自來水閥故障報警燈殼;
當(dāng)控制處理單元接收到的流量信號大于零，而壓力數(shù)字信號小于或等于零，則自來水閥和雨水閥同時異常，控制處理單元向狀態(tài)報警燈同時發(fā)出自來水閥故障報警信號和雨水閥故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的自來水閥故障報警燈和雨水閥故障報警燈同時亮；
使用雨水工作狀態(tài):雨水閥處于打開狀態(tài)，自來水閥處于關(guān)閉狀態(tài)，灌溉栗工作；
當(dāng)控制處理單元接收到的壓力數(shù)字信號大于零，而流量信號小于或等于零，則雨水閥異常，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出雨水閥故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的雨水閥故障報警燈亮；
當(dāng)控制處理單元接收到的流量信號大于零，而壓力數(shù)字信號等于零或小于輸水管壓力閥值，則自來水閥和雨水閥同時異常，控制處理單元向狀態(tài)報警燈同時發(fā)出自來水閥故障報警信號和雨水閥故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的自來水閥故障報警燈和雨水閥故障報警燈同時亮；
使用自來水工作狀態(tài):雨水閥處于關(guān)閉狀態(tài)，自來水閥處于打開狀態(tài)，灌溉未工作；當(dāng)控制處理單元接收到的流量信號小于或等于零，則自來水閥異常，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出自來水閥故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的自來水閥故障報警燈亮；
當(dāng)控制處理單元根據(jù)接收的清水液位數(shù)字信號的值大于或等于雨水液位數(shù)字信號的值兩倍時，控制處理單元向狀態(tài)報警燈發(fā)出系統(tǒng)故障報警信號，狀態(tài)報警燈中的系統(tǒng)故障報警燈亮。
[0007]作為優(yōu)化，所述控制處理單元采用意法半導(dǎo)體的STM32芯片。
[0008]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
本方法對現(xiàn)有的雨水回收利用控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的雨水回收利用控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，改造成本低，只需要在現(xiàn)有雨水回收利用系統(tǒng)中加裝相應(yīng)的傳感器，用于采集數(shù)據(jù)，另外，依托現(xiàn)有的現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸，到達(dá)終端服務(wù)器，從而方便工作人員查看、管理和及時維護(hù)雨水回收利用系統(tǒng)。
[0009]另外，通過控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對雨水回收利用系統(tǒng)的故障診斷和分析，還可以通過終端服務(wù)器監(jiān)控雨水回收利用系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)情況，從而不需要專人看守或巡視回收利用系統(tǒng)，不但減低了人工成本，還加快了維修的時間周期，盡可能低減少了該系統(tǒng)的停滯情況。
【附圖說明】
[0010]圖1為現(xiàn)有技術(shù)雨水回收利用系統(tǒng)的流程圖。
[0011]圖2為本發(fā)明