[发明专利]一种泳池水中氯产量的控制方法

摘要

本发明涉及一种泳池水中氯产量的控制方法，该方法包括以下步骤初始化；确定泳池达到消毒效果当天所需总氯产量；采集水温和水流速度数据；根据水流速度条件确定次氯酸钠发生器的启动或者关闭；采集次氯酸钠发生器的工作电压和电流数据，处理水温、水流速度、电压和电流数据；计算当前的氯产量；比较当前的氯产量和泳池达到消毒效果当天所需总氯产量，如果当前的氯产量小于泳池达到消毒效果当天所需总氯产量，则返回继续采集数据，否则次氯酸钠发生器停止工作。该控制方法利用水化学理论，智能调节控制泳池中的氯产量，使得对泳池中达到消毒效果时所含的氯产量控制更加精确。

主权项

一种泳池水中氯产量的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、初始化，设置泳池达到消毒效果所需氯的含量M0，设置初始的盐浓度值C0，设置水池中最低水流速度VL、截取的最少数据处理组数G、设置最大工作限制电流Ih、设置电压控制参数PWM_Timer的最大限制值PWM_T；步骤二、确定泳池达到消毒效果当天所需总氯产量P0；步骤三、利用水流传感器实时检测水池中水流速度，将当前的采集的水流速度数据V0和设置的水池中最低水流速度VL进行比较，当V0≥VL时，水流传感器传送信号至单片机控制中心MCU，单片机控制中心MCU控制次氯酸钠发生器启动工作；同时温度传感器每间隔固定时间td采集一个水温数据，并传送给单片机控制中心MCU进行记录，形成水温数组；步骤四、对次氯酸钠发生器的工作时间t进行计时，其中泳池体积E、次氯酸钠发生器的启动工作电流I0、预设的工作时间t0分别为：I0=E40×1.5,]]>其中P的初始值为0；步骤五、次氯酸钠发生器工作后，单片机控制中心MCU通过控制电压控制参数PWM_Timer的值，控制次氯酸钠发生器输出到工作电极端的电压，进而控制次氯酸钠发生器的工作电流，其中所述电压控制参数PWM_Timer根据水池中水温和盐浓度的变化确定，电压控制参数PWM_Timer的值越高，即次氯酸钠发生器输出到电极端的电压越高，相应地次氯酸钠发生器的工作电流越大，相反地，电压控制参数PWM_Timer的值越低，即次氯酸钠发生器输出到电极端的电压越低，相应地次氯酸钠发生器的工作电流越小，不同的电极系统采用不同的电压控制参数PWM_Timer值；与采集水温数据相同的时间点，每间隔固定时间td，由单片机控制中心MCU的A/D模块读取次氯酸钠发生器的即时工作电压数据和工作电流数据，并传送给单片机控制中心MCU进行记录，形成工作电压数组和工作电流数组；单片机控制中心MCU对采集的水温数组、工作电压数组、和工作电流数组进行数据处理；对水温数组中的温度数据进行计数，当水温数组T中的数据量大于等于G个时，截取水温数组中按照时间顺序相连的G个温度数据，构成水温计算数组T＝[T1,T2,T3,......,TG]，其中T1表示截取的水温计算数组T中最早采集获取的水温值，TG表示当前采集获取的水温值；对工作电流数组中的电流数据进行计数，当工作电流数组中的数据量大于等于G个时，与截取的水温数据对应的相同的时间段内，截取工作电流数组中按照时间顺序相连的G个电流数据，构成工作电流计算数组I＝[I1,I2,I3,......,IG]，其中I1表示截取的工作电流计算数组I中最早采集获取的电流值，IG表示当前采集获取的电流值；对工作电压数组中的电压数据进行计数，当工作电压数组中的数据量大于等于G个时，与截取的水温数据对应的相同的时间段内，截取工作电压数组中按照时间顺序相连的G个电压数据，构成工作电压计算数组U＝[U1,U2,U3,......,UG]，其中U1表示截取的工作电压计算数组U中最早采集获取的电压值，UG表示当前采集获取的电压值；根据截取的水温计算数组T＝[T1,T2,T3,......,TG]中的水温数据计算水温参考值，即首先对水温数据T1,T2,T3,......,TG按照数值大小由低到高进行排序，再剔除水温数据中的最大值Tmax和最小值Tmin，然后对剔除过Tmax和Tmin的剩余的水温数据进行平均计算后再进行加权计算，得到实际水温平均值ΔT，计算如下：其中k为水温检测电路的属性参数，该参数可以经过水温检测电路实验计算确定；根据截取的工作电流计算数组I＝[I1,I2,I3,......,IG]中的电流数据计算电流参考值，即首先对工作电流数据I1,I2,I3,......,IG按照数值大小由低到高进行排序，再剔除工作电流数据中的最大值Imax和最小值Imin，然后对剔除过Imax和Imin的剩余的电流数据进行平均计算后再进行加权计算，得到实际电流平均值ΔI，其中m为电流检测电路参数，该参数可以经过电流检测电路进行实验计算确定；根据截取的工作电压计算数组U＝[U1,U2,U3,......,UG]中的电压数据计算电压参考值，即首先对工作电压数值U1,U2,U3,......,UG按照数值大小由低到高进行排序，再剔除工作电压数据中的最大值Umax和最小值Umin，然后对剔除过Umax和Umin的剩余的电压数据进行平均计算后再进行加权计算，得到实际电压平均值ΔU，其中n为电压检测电路参数，该参数可以经过电压检测电路进行实验计算确定；根据计算的实际水温平均值ΔT、实际电流平均值ΔI、实际电压平均值ΔU及电极溶度参数CT计算水池中盐浓度值C，即：当ΔI≠0时，其中所述电极溶度参数CT由电极尺寸间距及材料确定；当ΔI＝0时，水池中盐的浓度值为C＝0；步骤六、根据步骤五中计算所得的实际电流平均值ΔI以及次氯酸钠发生器的工作时间t计算当前的氯产量P，氯产量的计算如下：P=35.5×ΔI×t1.6×10-19×6.02×1023;]]>步骤七、比较步骤六中计算所得的当前氯产量P和当天所需总氯产量P0，如果P＜P0返回步骤五，否则次氯酸钠发生器停止工作，所述步骤二中泳池达到消毒效果当天所需总氯产量P0由用户直接设置泳池达到消毒效果当天所需总氯产量P0或者根据用户设置的泳池的体积E、当天泳池中水的水质状态值L和步骤一中设置的泳池达到消毒效果所需氯的含量值M0进行计算，泳池达到消毒效果当天所需总氯产量P0的计算如下：P0=M0×E×L5,]]>其中L＝1表示水质状态好，L＝5表示水质状态一般，L＝10表示水质差，泳池水质状态值默认为L＝5。