公用水池智能节水系统

摘要

本发明公开了一种公用水池智能节水系统，属于节水智能控制领域。该系统包括主控制器(1)、水流检测电路(2)、人体检测电路(3)、电磁阀启动电路(4)、电磁阀(5)和电源模块(7)，水流检测电路(2)和人体检测电路(3)均采用传感器模块，两者均连接主控制器(1)，主控制器(1)通过电磁阀启动电路(4)控制电磁阀(5)，电源模块(7)采用蓄电池或市电。本发明通过传感器控制电磁阀，实现了可控的长时间用水，智能识别用户用水状态，大大提高了公用水池的节水能力。

权利要求

1.一种公用水池智能节水系统，其特征在于：包括主控制器(1)、水流检测电路(2)、人体检测电路(3)、电磁阀启动电路(4)、电磁阀(5)和电源模块(7)，其中：水流检测电路(2)和人体检测电路(3)均与主控制器(1)连接，主控制器(1)通过电磁阀启动电路(4)连接电磁阀(5)，电源模块(7)分别给主控制器(1)、水流检测电路(2)、人体检测电路(3)和电磁阀(5)供电；

所述人体检测电路(3)安装在水池前上方；所述水流检测电路(2)安装在下水管道上，水流检测电路(2)包括导电探针、电阻和三极管，其中导电探针插入下水管道的管壁；人体检测电路(3)和水流检测电路(2)输出高低电平至主控制器(1)，主控制器(1)通过电磁阀启动电路(4)控制电磁阀(5)的闭合和导通。

2.根据权利要求1所述的公用水池智能节水系统，其特征在于：所述主控制器(1)采用51单片机，主控制器(1)还连接断水指示灯(6)。

3.根据权利要求1所述的公用水池智能节水系统，其特征在于：所述人体检测电路(3)采用热释红外传感器模块。

4.根据权利要求1所述的公用水池智能节水系统，其特征在于：所述电磁阀启动电路(4)采用三极管开关电路或电磁继电器。

5.根据权利要求1所述的公用水池智能节水系统，其特征在于：所述电源模块(7)采用蓄电池或市电电源适配器。

6.根据权利要求5所述的公用水池智能节水系统，其特征在于：所述蓄电池采用水流发电机或太阳能电池板进行充电。

说明书

公用水池智能节水系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种节水系统，尤其涉及一种采用传感器控制电磁阀的公用水池节水系统，属于节水智能控制领域。

背景技术

[0002] 市场上现有的节水装置主要分为按压式和红外感应式两种。按压式水龙头原理简单，生产成本低，但其存在机械磨损及出水量不确定的问题；红外感应式水龙头为非接触设计，清洁卫生，但其成本较高。这两种节水装置都需要更换原有水龙头，且仅适合短时、少量的用水需求。当需要长时、大量、连续用水时，按压式龙头则需要不停地按压或者一直压住龙头，使用比较麻烦；红外感应龙头则需要热源一直置于感应区域内，这样显然不能满足人们的多种用水情况，不适用于公用水池，也不适合大范围的改造推广。

发明内容

[0003] 本发明针对现有节水装置的缺陷，而提出一种适合长时间用水的公用水池智能节水系统。

[0004] 该节水系统的结构包括：主控制器、水流检测电路、人体检测电路、电磁阀启动电路、电磁阀和电源模块，其中：水流检测电路和人体检测电路均与主控制器连接，主控制器通过电磁阀启动电路连接电磁阀，电源模块分别给主控制器、水流检测电路、人体检测电路和电磁阀供电。

[0005] 所述主控制器采用51单片机，其还连接断水指示灯；优选地，人体检测电路采用热释红外传感器模块；电磁阀启动电路采用三极管开关电路或电磁继电器；电源模块采用蓄电池或市电电源适配器。

[0006] 本发明具有如下有益效果：

[0007] 1、与现有节水装置相比，更符合人们的日常用水习惯，且能满足人们多种用水情况，允许用户长时、大量、连续用水。

[0008] 2、当用水后水龙头没有拧紧或忘记关时，系统可自行关闭电磁阀截断流水，节约水资源。

[0009] 3、若用户在用水时暂时离开，系统可以在容器盛满水后自动断水，设计更加人性化。

[0010] 4、使用本系统不需要更换新的水龙头，节约了成本。

[0011] 5、本系统硬件配置灵活，可满足不同用户的需求。

附图说明

[0012] 图1为本发明的组成结构框图，图中标号名称：1、主控制器；2、水流检测电路；3、人体检测电路；4、电磁阀启动电路；5、电磁阀；6、断水指示灯；7、电源模块。

[0013] 图2为水流检测电路原理图。

[0014] 图3为三极管开关电路原理图。

[0015] 图4为主控制器单片机控制逻辑示意图。

具体实施方式

[0016] 本发明的结构如图1所示，包括主控制器1、水流检测电路2、人体检测电路3、电磁阀启动电路4、电磁阀5和电源模块7，其中：水流检测电路2和人体检测电路3均与主控制器1连接，主控制器1通过电磁阀启动电路4连接电磁阀5，主控制器1还连接断水指示灯6，电源模块7分别给主控制器1、水流检测电路2、人体检测电路3和电磁阀5供电。

[0017] 主控制器1采用51系列单片机；水流检测电路2的电路结构如图2所示，其是由导电探针3.2、电阻3.3(10k)和三极管3.4(9013)组成，导电探针3.2插入下水管道3.1的管壁，电路信号输出端3.5连接单片机；人体检测电路3采用热释红外传感器模块，该模块包括RE200B热释电红外传感器和红外专用BISS0001芯片模块；电磁阀5可购买获得。

[0018] 热释电红外传感器安装在水池前上方，水流检测装置安装在下水管壁上，电磁阀5安装在水池主进水管上，电源部分另外安装，其他部分安装在控制盒内。

[0019] 本系统工作电源采用蓄电池或市电供电，可依靠水流发电或太阳能补充电能，实现半封闭式运行；采用热释红外传感器来探测公用水池周围是否有人，水流传感器实时测量下水道流量，电磁阀控制主进水管通断；由主控制器智能判断用户的用水状态，实现有人无水、有人有水、无人流水、无人无水(正常状态)、无人无水(人暂时离开)五种状态的识别并做出不同控制，不仅可防止无人流水状态，还允许给容器打水时人暂时离开而不断水。

[0020] 五种工作状态由单片机程序控制，单片机控制逻辑如图4所示，具体如下：

[0021] A、有人无水状态：有人，未用水时，电磁阀常开；

[0022] B、有人有水状态：有人，在用水时，电磁阀常开；

[0023] C、无人流水状态：无人，下水道有水时，电磁阀闭合水管断水，断水指示灯亮起；

[0024] D、无人无水(正常)状态：无人，下水道无水，且水龙头未打开时，电磁阀常开；

[0025] E、无人无水(人暂时离开)状态：无人，下水道无水，但水龙头打开向容器中放水，电磁阀常开。

[0026] 在断水情况下，若有人回到水池前，电磁阀门会重新打开，自来水又可以正常使用，断水指示灯熄灭。

[0027] 下面介绍本发明的三种实施例。

[0028] 实施例1：

[0029] 本系统由蓄电池供电。截断进水管，在进水管上安装水流发电机和电磁阀，热释红外传感器安装在水池前上方，水流检测装置安装在下水管道上，导电探针插入管壁(注意防止渗漏)。通过人体检测电路和水流检测电路输出高低电平至单片机，可判断出有人有水、有人无水、无人有水三种状态，再结合标志位Flag的值，又可判断出无人无水(正常)和无人无水(人暂时离开)两种状态。单片机通过三极管开关电路控制电磁阀的闭合和导通。在用水时，水流发电机工作，给蓄电池充电。

[0030] 三极管开关电路的电路结构如图3所示，其是由两个电阻R5、R7和两个三极管Q2、Q3组成，图中4.1端连接电源，电磁阀控制端4.2连接单片机，4.3端连接电磁阀。

[0031] 实施例2：

[0032] 本系统由蓄电池供电。截断进水管，在进水管上安装电磁阀，热释红外传感器安装在水池前上方，水流检测装置安装在下水管道上，导电探针插入管壁(注意防止渗漏)，太阳能电池板安装在阳光充足处。通过人体检测电路和水流检测电路输出高低电平至单片机，可判断出有人有水、有人无水、无人有水三种状态，再结合标志位Flag的值，又可判断出无人无水(正常)和无人无水(人暂时离开)两种状态。单片机通过电磁继电器控制电磁阀的闭合和导通。有阳光时，太阳能电池给蓄电池充电。

[0033] 实施例3：

[0034] 本系统通过电源适配器采用220V交流供电，无充电装置。截断进水管，在进水管上安装电磁阀，热释红外传感器安装在水池前上方，水流检测装置安装在下水管道上，导电探针插入管壁(注意防止渗漏)。通过人体检测电路和水流检测电路输出高低电平至单片机，可判断出有人有水、有人无水、无人有水三种状态，再结合标志位Flag的值，又可判断出无人无水(正常)和无人无水(人暂时离开)两种状态。单片机通过电磁继电器控制电磁阀的闭合和导通。