[发明专利]一种基于互联网+的泵站自动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理技术领域，特别是涉及一种基于互联网+的泵站自动控制装置。

背景技术

水(化学式：H₂O)是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒。在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉。水，包括天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等){含杂质}，蒸馏水是纯净水，人工制水(通过化学反应使氢氧原子结合得到的水)。水是地球上最常见的物质之一，是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要作用。它是一种狭义不可再生，广义可再生资源。

人们是使用水的过程中，经常需要用到水泵进行抽水，有的抽取的是干净的，有的抽取的书污水，但是在抽水过程中，都需要进行时刻检测水质，然后再实现抽水，同时，在抽水的过程中，操作人员不能离开设备太远，需要时常监测显示屏上的数据，这样费时费力，操作麻烦，也使工作人员不能做自己相关的事情。而且对于污水的治理更需从源头抓起，需能够在现场进行实时检测。传统人工监测的手段，通常是技术人员现场采集样本，带回检测中心，由专业人员进行试验分析，容易产生检测效率低、检测精度低、不能进行实时检测的问题，导致不能准确判断水体实际污染情况，无法满足现代污水治理的需求，还浪费人力、物力成本。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种能实现远程监测并能做出相应控制的一种基于互联网+的泵站自动控制装置。

为达到上述目的，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于互联网+的泵站自动控制装置，包括抽水池、水泵机组、泵站控制器、4G通讯元件和手机APP元件，所述水泵机组设置在抽水池内部，所述手机APP元件通过4G通讯元件与泵站控制器相连，位于所述水泵机组一端设有排水管，位于所述排水管上安装有电动阀门和过滤装置，所述过滤装置设置在电动阀门一侧，且所述过滤装置与排水管的出口端相邻，位于所述抽水池内还安装有水质检测装置和水位检测装置，所述水质检测装置和水位检测装置与泵站控制器相连。

进一步的，所述泵站控制器包括单片机、电源接口、信号转换器和显示屏，所述信号转换器位于单片机的输入端，且所述信号转换器通过防水导线分别与水质检测装置、水位检测装置、4G通讯元件和电动阀门连接，所述显示屏位于单片机的输出端，所述单片机通过电源接口与外部供电元件连接。

进一步的，所述水质检测装置包括光源、第一光纤耦合器、校准样品池、待测样品池、第二光纤耦合器和光电探测器；所述光源通过滤光片、会聚透镜连接所述第一光纤耦合器的输入端；所述第一光纤耦合器的输出端分别通过所述校准样品池和待测样品池连接所述第二光纤耦合器的输入端，所述校准样品池内装有衬底标准液，所述待测样品池内装有待测水流样品；所述光电探测器接收所述第二光纤耦合器的输出端光信号，将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号发送到所述泵站控制器；所述电信号包括待测信号U_S和校准信号D_S。

进一步的，所述泵站控制器包括水流数据处理模块和控制模块；所述水流数据处理模块用于对所述待测信号U_S和校准信号D_S进行处理，得到水流污染指数，并将所述水流污染指数发送到所述控制模块；所述控制模块用于将所述水流污染指数和预先设定的阈值进行比较，并根据比较结果向所述水泵机组下发控制命令。

进一步的，所述水流数据处理模块包括：

待测信号分量获权单元，用于对所述待测信号U_S进行处理，得到待测水流样品的吸光值与粒子浓度；

校准信号分量获权单元，用于对所述校准信号D_S进行处理，得到衬底标准液的吸光值与粒子浓度；

水流污染指数获权单元，用于对所述待测水流样品的吸光值与粒子浓度和衬底标准液的吸光值与粒子浓度进行比较，得到水流污染指数。

进一步的，所述待测信号分量获权单元根据如下计算过程对所述待测信号U_S进行处理：

将所述待测信号U_S经过采样后的待测污染信号表示为x(n)，所述待测污染信号x(n)满足的差分方程为：

c₁[x(n-1)+x(n-3)]+c₂x(n-2)+[x(n)+x(n-4)]＝0

该差分方程的系数c₁、c₂分别为：