专利名称:一种基于can总线的真空排水监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于CAN总线的真空排水监控系统，包括布设在各个水管管道出水口并且通过CAN总线通信方式级联在CAN总线上用于监测排水疏导是否通畅的多个真空水位水压监控分站；所述真空水位水压监控分站包括微控制器、按键输入电路、压力传感器、用于处理水压数据信息的第一信号处理电路、水位传感器、用于处理水位数据信息的第二信号处理电路、继电器开关电路、控制阀、真空泵组、污水泵组、故障控制开关电路、报警电路、CAN总线收发器和与CAN总线通信的CAN总线接口电路，本实用新型设计新颖，结构简单，通过CAN总线可以实现故障发生时主动上传及时报警，布线方便，系统灵活，成本低廉，实用性强。
【专利说明】一种基于CAN总线的真空排水监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于CAN总线【技术领域】，具体涉及一种基于CAN总线的真空排水监控系统。
【背景技术】
[0002]目前随着城市化进展的加快、生态居住小区人居环境的自然回归、强化修复水环境措施的出台和评估体系的完善，人工河湖、溪流、喷泉等水环境已成为可持续发展生态居住小区及城市环境的重要组成部分，这些设施不可避免地要与市政设施尤其是排水管网平面或竖向交叉，真空排水系统以其灵活高效节能环保等优势，近些年得到广泛的应用，但真空接触启动装置是一项关键技术，整个系统的安全运行取决于它的稳定性和可靠性，通常真空排水多采用空气压缩机后连接真空发生器，而地下管道空气稀少不易多处采用空气压缩机，因此需要一种直接由电作用采用真空泵排水的系统，现如今，缺少一种结构简单，设计合理，通过多种信息数据判断地下管道水位水量信息，使用控制阀控制多个真空泵排除污水，并且在多次排除的情况下水位依然不减时认为是管道堵塞出现故障，需要人工进行干预，通过CAN总线通信方便定位排除，将污水进行排放，并通过压力传感器实时监测不同时刻不同情况下的压力，能够在出现异常时及时解决地下排水问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其设计新颖，结构简单，通过CAN总线可以实现故障发生时主动上传及时报警，布线方便，系统灵活，成本低廉，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:包括布设在各个水管管道出水口并且通过CAN总线通信方式级联在CAN总线上用于监测排水疏导是否通畅的多个真空水位水压监控分站；所述真空水位水压监控分站包括微控制器、与微控制器相接且用于与微控制器进行双向通信的CAN总线收发器和与CAN总线收发器相接且用于与CAN总线收发器进行双向通信并且将真空水位水压监控分站采集的水位水压数据通过CAN总线上报的CAN总线接口电路；所述微控制器的输入端接有用于设置管道水位和管道水压报警阈值的按键输入电路、用于检测管道水压数据信息的水压采集模块和用于检测管道水位数据信息的水位采集模块；所述微控制器的输出端接有用于污水排放和真空排水的排水执行模块和用于提醒的报警模块；所述水压采集模块包括用于实时检测当前水压正负情况的压力传感器和与压力传感器输出端相接且用于处理水压数据的第一信号处理电路，所述水位采集模块包括用于实时检测当前水位情况的水位传感器和与水位传感器输出端相接且用于处理水位数据的第二信号处理电路，所述第一信号处理电路和第二信号处理电路的输出端均与微控制器相接；所述排水执行模块包括与微控制器输出端相接且用于启动污水泵或真空泵排水的继电器开关电路、与继电器开关电路输出端相接且用于控制多个真空泵排水的控制阀、与继电器开关电路输出端相接且用于排出污水的污水泵组和与控制阀输出端相接且用于真空排水的真空泵组；所述报警模块包括与微控制器输出端相接且用于多次排水后水位传感器采集的水位信息仍然超出设定阈值提醒人工修复的故障控制开关电路和与故障控制开关电路输出端相接且用于声光报警的报警电路。
[0005]上述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述微控制器为带有CAN控制器的ARM微处理器或带有CAN控制器的DSP微控制器。
[0006]上述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述水位传感器为FP0W-08G传感器。
[0007]上述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述压力传感器为PTC302传感器。
[0008]上述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述第一信号处理电路由型号为LM358的第一芯片构成。
[0009]上述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述第二信号处理电路由型号为LM358的第二芯片构成。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、本实用新型成本低，通过压力传感器实时监测地下管道受压情况，根据数据对照地下水管通道是否通畅，起到提前预防的辅助作用，功能完备，实用性强。
[0012]2、本实用新型通过水位传感器实时监测地下管道水位情况，根据监测到的数据对照地下水管水位是否超过设定的阈值，起到及时提醒的作用，方便快捷，且使用操作方便。
[0013]3、本实用新型通过采用CAN总线的通信方式，将地下管道统一监测，方便准确，且各个真空水位水压监控分站之间独立运行，互不影响，便于推广使用。
[0014]4、本实用新型设计新颖，结构简单，通过CAN总线可以实现故障发生时主动上传及时报警，布线方便，系统灵活，成本低廉，实用性强。
[0015]综上所述，本实用新型设计新颖，结构简单，通过CAN总线可以实现故障发生时主动上传及时报警，布线方便，系统灵活，成本低廉，实用性强，便于推广使用。
[0016]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型各电路的电路连接关系示意图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I一微控制器；2—按键输入电路；3—压力传感器；
[0020]4一第一信号处理电路；5—水位传感器；6—第二信号处理电路；
[0021]7—继电器开关电路； 8—控制阀；9 一真空泵组；
[0022]10—污水泵组；11 一故障控制开关电路；
[0023]12—报警电路；13 — CAN总线收发器； 14一CAN总线接口电路。
【具体实施方式】
[0024]如图1所示，本实用新型包括布设在各个水管管道出水口并且通过CAN总线通信方式级联在CAN总线上用于监测排水疏导是否通畅的多个真空水位水压监控分站；所述真空水位水压监控分站包括微控制器1、与微控制器I相接且用于与微控制器I进行双向通信的CAN总线收发器13和与CAN总线收发器13相接且用于与CAN总线收发器13进行双向通信并且将真空水位水压监控分站采集的水位水压数据通过CAN总线上报的CAN总线接口电路14 ;所述微控制器I的输入端接有用于设置管道水位和管道水压报警阈值的按键输入电路2、用于检测管道水压数据信息的水压采集模块和用于检测管道水位数据信息的水位采集模块；所述微控制器I的输出端接有用于污水排放和真空排水的排水执行模块和用于提醒的报警模块；所述水压采集模块包括用于实时检测当前水压正负情况的压力传感器3和与压力传感器3输出端相接且用于处理水压数据的第一信号处理电路4，所述水位采集模块包括用于实时检测当前水位情况的水位传感器5和与水位传感器5输出端相接且用于处理水位数据的第二信号处理电路6，所述第一信号处理电路4和第二信号处理电路6的输出端均与微控制器I相接；所述排水执行模块包括与微控制器I输出端相接且用于启动污水泵或真空泵排水的继电器开关电路7、与继电器开关电路7输出端相接且用于控制多个真空泵排水的控制阀8、与继电器开关电路7输出端相接且用于排出污水的污水泵组10和与控制阀8输出端相接且用于真空排水的真空泵组9 ;所述报警模块包括与微控制器I输出端相接且用于多次排水后水位传感器采集的水位信息仍然超出设定阈值提醒人工修复的故障控制开关电路11和与故障控制开关电路11输出端相接且用于声光报警的报警电路
12ο
[0025]本实施例中，所述微控制器I为带有CAN控制器的ARM微处理器或带有CAN控制器的DSP微控制器。
[0026]本实施例中，所述水位传感器5为FP0W-08G传感器。
[0027]本实施例中，所述压力传感器3为PTC302传感器。
[0028]本实施例中，所述第一信号处理电路4由型号为LM358的第一芯片构成。
[0029]本实施例中，所述第二信号处理电路6由型号为LM358的第二芯片构成。
[0030]本实用新型使用时，在地下多个排水口布设真空水位水压监控分站，通过CAN总线统一管理，方便快捷，互不影响，每个真空水位水压监控分站通过压力传感器3实时监测地下管道受压情况，并传输到地面监测站，根据数据对照地下水管通道是否通畅，起到提前预防的辅助作用，能在水位没超过阈值时提醒工作人员是否采取措施，不用等到地下管道堵塞时才去人工修理，造成不必要的麻烦，同时通过水位传感器5实时监测地下管道水位情况，并传输到地面监测站，根据数据阈值对照地下水管通道是否通畅，在水位超过阈值时声光报警提醒工作人员启动单刀双掷继电器导通污水泵组排水，或导通控制阀，控制多个真空泵真空排水，当一次排污排水连续多次排水后，水位传感器检测到的水位信息依然超过提前设置的阈值，启动故障控制开关电路并报警提醒工作人员人工修理，保证地下管道的正常排水，避免造成面积更大的地下管道堵塞，影响人们的日常生活秩序。
[0031]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:包括布设在各个水管管道出水口并且通过CAN总线通信方式级联在CAN总线上用于监测排水疏导是否通畅的多个真空水位水压监控分站；所述真空水位水压监控分站包括微控制器(I)、与微控制器(I)相接且用于与微控制器(I)进行双向通信的CAN总线收发器(13)和与CAN总线收发器(13)相接且用于与CAN总线收发器(13)进行双向通信并且将真空水位水压监控分站采集的水位水压数据通过CAN总线上报的CAN总线接口电路(14);所述微控制器(I)的输入端接有用于设置管道水位和管道水压报警阈值的按键输入电路(2)、用于检测管道水压数据信息的水压采集模块和用于检测管道水位数据信息的水位采集模块；所述微控制器(I)的输出端接有用于污水排放和真空排水的排水执行模块和用于提醒的报警模块；所述水压采集模块包括用于实时检测当前水压正负情况的压力传感器(3)和与压力传感器(3)输出端相接且用于处理水压数据的第一信号处理电路(4)，所述水位采集模块包括用于实时检测当前水位情况的水位传感器(5)和与水位传感器(5)输出端相接且用于处理水位数据的第二信号处理电路(6)，所述第一信号处理电路(4)和第二信号处理电路(6)的输出端均与微控制器(I)相接；所述排水执行模块包括与微控制器(I)输出端相接且用于启动污水泵或真空泵排水的继电器开关电路(7)、与继电器开关电路(7)输出端相接且用于控制多个真空泵排水的控制阀(8)、与继电器开关电路(7)输出端相接且用于排出污水的污水泵组(10)和与控制阀(8)输出端相接且用于真空排水的真空泵组(9);所述报警模块包括与微控制器(I)输出端相接且用于多次排水后水位传感器采集的水位信息仍然超出设定阈值提醒人工修复的故障控制开关电路(11)和与故障控制开关电路(11)输出端相接且用于声光报警的报警电路(12) ο2.按照权利要求1所述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述微控制器⑴为带有CAN控制器的ARM微处理器或带有CAN控制器的DSP微控制器。3.按照权利要求1所述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述水位传感器(5)为FP0W-08G传感器。4.按照权利要求1所述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述压力传感器(3)为PTC302传感器。5.按照权利要求1所述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述第一信号处理电路(4)由型号为LM358的第一芯片构成。6.按照权利要求1所述的一种基于CAN总线的真空排水监控系统，其特征在于:所述第二信号处理电路(6)由型号为LM358的第二芯片构成。
【文档编号】G05D9-12GK204302814SQ201420669928
【发明者】于嘉文, 汪奎 [申请人]西安联控电气有限责任公司