[实用新型]一种分布式农户供水下的水箱节水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及检测自动化装置领域，特别是非接触式液面检测技术与控制领域，可以广泛应用于解决农村分散用户就近取水的分布式供水现状下农户水箱发生的溢水浪费问题。

技术背景

我国是一个农业大国，农村人口多，而水资源相对紧张。在我国南方的丘陵地带农村，由于地形条件的限制，很多农户较为分散的分布在各个地点。这样给集中供水带来了很大的困难。目前，大部分农户都是采用就近取水的方式。即在离居住地较近的山上有水源的地方挖井围池，然后通过架设管道到农户家中。这样能基本满足饮用供水，但洗澡淋浴等生活用水则存在水压不够的问题（水池与农户家的海拔落差较小，而且管道距离较远）。因此，大部分农户通过在其屋顶上安置一个大水箱，来保证生活用水的水压。但是，这样靠天喝水的现象还是比较严重，降水充足时水箱经常溢出，而降水不足时这样的水箱所起效用并不理想。因此，研制一种分布式农户供水下的水箱节水装置，该装置能准确的检测出水箱水位，在参数配置模块预置的液面范围内入水口的进水阀才打开，有效可靠的解决水箱溢水浪费问题具有实用价值。

目前能解决该类问题的产品和专利相对较少。总结起来，有两种技术方案，一是通过纯机械式液面控制方法，通过在水箱内安装一个浮漂检测液面，当液面上升到一定高度时启动气囊关闭水阀，该类方法既不可靠，又不卫生；二是通过电子检测方法检测液面，如安装压力传感器检测水箱重量间接检测液面，然后启动电磁阀控制水阀的通断。显然电子检测类方法较为先进和卫生。但电子类的液面检测方法是一个非常值得研究的问题，包括安装难易程度、供电、可靠性、卫生等细节都需要全面考虑。本实用新型采用农村充裕的太阳能进行供电，采用可靠性高、非接触式低成本的超声波液面检测技术，通过低功耗低成本单片机进行处理和判断水阀应有状态，较好的解决了上述技术问题。

发明内容

本实用新型提出了一种分布式农户供水下的水箱节水装置，安装在农户水箱上。其总体目标是，当液面超出预设上限值时，关闭入水阀，防治水资源乱费；而当液面下降到预设下届且当前水阀处于关闭时，则打开入水阀，进而保证水压和水箱储水量。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种分布式农户供水下的水箱节水装置，包括供电模块、微处理器模块、液面检测模块、机电模块及参数配置模块。所述供电模块采用太阳能和锂电池组相结合的方案，分别与微处理器模块、液面检测模块、机电模块及参数配置模块连接；所述微处理器模块与液面检测模块、机电模块及参数配置模块相连。

进一步，实用新型所述供电模块包括太阳能电池板、充电电路和锂电池组。在太阳光充裕的白天，太阳能电池在给所述装置供电的同时，通过充电电路给锂电池组充电；晚上则是通过锂电池组供电。

进一步，实用新型所述处理器模块采用低功耗单片机。用于所述装置的控制管理和时序分配。

进一步，实用新型所述液面检测模块采用超声波测距模块。利用超声波遇到不同距离障碍物（液面）反射回的回波接收时间不同测出水箱内的液面高度。超声波模块安装在水箱顶部。

进一步，实用新型所述机电模块包括驱动控制电路和电磁水阀。

进一步，实用新型所述参数配置模块采用采用矩阵键盘与LCD液晶显示模块。用于离线状态下配置所述装置的初始化参数，如期望的液面高度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型系统示意框图。

具体实施例

本实用新型提出了一种分布式农户供水下的水箱节水装置，安装在农户水箱上。其总体目标是，当液面超出预设上限值时，关闭进水阀，防治水资源乱费；而当液面下降到预设下届且当前水阀处于关闭时，则打开入水阀，进而保证水压和水箱储水量。

如图1所示，一种分布式农户供水下的水箱节水装置，包括供电模块、微处理器模块、液面检测模块、机电模块及参数配置模块。所述供电模块采用太阳能和锂电池组相结合的方案，分别与微处理器模块、液面检测模块、机电模块及参数配置模块连接；所述微处理器模块与液面检测模块、机电模块及参数配置模块相连。

所述供电模块包括太阳能电池板、充电电路和锂电池组。在太阳光充裕的白天，太阳能电池在给所述装置供电的同时，通过充电电路给锂电池组充电；晚上则是通过锂电池组供电。

所述处理器模块采用低功耗单片机MSP430F149，该款单片机系TI公司出产的一款16位低功耗高性能单片机，具有丰富的算术运算和片上外设资源。