[发明专利]一种智能电源控制器及其在活性污泥法污水处理中的应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种智能电源控制器及其在活性污泥法污水处理中的应用。

(二)背景技术

活性污泥法是一种常用的污水处理办法。在曝气池内提供一定污水停留时间，通过鼓风机曝气满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。鼓风曝气通过增加污水中溶氧量来提高微生物活动能力，因此曝气时间是提高污水处理质量和降低能耗的关键部分。目前市场上存在着多种可定时的电源开关控制器，但是他们普遍存在着使用面窄，可控性差的局限性。为此，本研究提出了一种可以远程控制的智能电源系统来运用到活性污泥法处理污水中。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种可以远程控制的智能电源控制器，以及所述智能电源控制器在活性污泥法处理污水中的应用。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种智能电源控制器，包括信号处理器、显示控制模块(优选LCD显示控制模块)、固态继电器、板级支持包(Board Support Package)和程序模块，所述信号处理器通过通用输入/输出模块(GPIO)与键盘、显示控制模块和固态继电器连接，所述固态继电器与电源连接，同时信号处理器通过串行通信接口(SCI)模块与RS485串行通信接口连接，所述RS485仪表与总线通信接口连接；所述板级支持包界于信号处理器和程序模块之间，所述程序模块包括实时嵌入式μCOS－II内核和应用进程模块，所述应用程序模块包括串口通信进程模块、主进程模块、继电器控制进程模块和现场设置进程模块，所述应用程序模块与实时嵌入式μCOS－II内核相应接口连接。

进一步，所述信号处理器连接存储单元，所述存储单元为FLASH存储单元或RAM存储单元。

进一步，所述信号处理器为高速数字信号处理器DSP(DSP56F807)芯片。

本发明还提供一种所述智能电源控制器在活性污泥法处理污水中的应用，具体所述的应用是在污水处理曝气池中设置与电脑连接的溶解氧传感器，将智能电源系统通过RS485串行通信接口与电脑连接，若曝气池中溶解氧浓度小于或等于2mg/L，则继续通电，若大于2mg/L时，则断电。

本发明所述的智能电源控制器，即是按照用户事先设定的时间，通过固态继电器对电源实施接通、断开操作的控制器件。它既可以作为独立控制器件使用，也可以通过RS-485接口接入总线网络，作为网络控制终端使用。当它作为一个独立控制器件使用时，用户可以通过键盘、LCD组成的人机交互界面来完成定时时间参数的设置；当它接入总线，作为一个网络控制终端使用时，除了用前一种设置方式外，用户还可以通过控制中心的软件平台远程设置定时时间参数。为了提高控制器件的使用效率，每个智能电源控制器可以同时对3个电源开关进行定时管理。

本发明所述的智能电源控制器，采用了DSP+RTOS的设计方案，即是以DSP芯片为硬件核心，RTOS(实时操作系统)为软件核心的嵌入式设计方案，不仅要完成本地人机交换界面的管理，时间定时管理和继电器的控制管理等功能，还要能够通过串口进行实时通信。

本发明所述的智能电源控制器，包括硬件系统和软件系统，其中硬件系统整体设计方案如图1所示。整个系统以高速数字信号处理器DSP(DSP56F807)芯片为核心，加上RS-485串行接口、键盘、LCD显示控制模块和固态继电器等主要片外功能模块组成。DSP56F807控制处理单元通过GPIO(通用输入输出)和SCI(串行通信接口)外围接口电路对片外各个功能模块进行控制，另外，DSP芯片上还集成了FLASH和RAM存储单元，它们是整个软件系统的载体。RS-485串行接口是控制器件实现总线通信的接口电路，控制器件就是通过它和总线上的控制中心进行通信。键盘和LCD显示控制模块构成了用户和控制器件信息交互的界面，为用户提供了在工作现场查询、设置时间参数的功能。固态继电器的主要功能是根据控制器件输出的控制信息接通或断开电气设备的电源。