申请日2014.07.08
公开(公告)日2016.02.03
IPC分类号E03C1/12; G05B19/04
摘要
一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法，系统包括中央处理模块、反冲洗控制模块、水箱补水控制模块、水箱排污控制模块、组件监控报警模块和网络通信模块;反冲洗控制模块、水箱补水控制模块、水箱排污控制模块、组件监控报警模块和网络通信模块均连接到中央处理模块。本发明实现了卫生间中微小型再生水处理装置智能化管理和远程维护，大幅增加了系统的灵活性、可靠性和易维护性，特别是对异味的控制，使得人们对系统的接受度大大增加。有了这些功能后，安装在卫生间的微小型再生水处理装置可得以充分推广，并部分代替基建和运行成本高昂的小区中水，对水资源的节约利用具有重大意义。
权利要求书
1.一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统，其特征在于：包括中央处理模块(27)、反冲洗控制模块(221)、水箱补水控制模块(231)、水箱排污控制模块(241)和组件监控报警模块(25);
所述反冲洗控制模块(221)、所述水箱补水控制模块(231)、所述水箱排污控制模块(241)和所述组件监控报警模块(25)均连接到所述中央处理模块 (27);
还包括用于收集上层原水的来水管路(1)，管路连接进入过滤装置(3);所述过滤装置(3)底部出口连接有反冲洗管路(5)，位于封底锥形滤网(4)上端的出口连接到水箱(7)，所述水箱(7)底部连接有冲厕用的出水管路(9)，所述水箱 (7)右侧下方连接有水箱排污管路(12)，所述水箱(7)右侧上方连接有自来水补水管路(14);
所述来水管路(1)上端设有反冲洗浮子传感器(2);所述反冲洗浮子传感器(2)连接到所述反冲洗控制模块(221)和所述组件监控报警模块(25);
所述反冲洗管路(5)装有常闭的反冲洗电动阀(6);所述反冲洗电动阀(6)连接到所述反冲洗控制模块(221);所述反冲洗管路(5)远端连通污水管道;
所述水箱(7)中装有水箱水位传感器(8);所述水箱水位传感器(8)连接到所述水箱补水控制模块(231)、水箱排污控制模块(241)和组件监控报警模块(25);
所述出水管路(9)装有出水流量传感器(10)，所述出水流量传感器(10) 和所述水箱排污控制模块(241)相连;
所述排污管路(12)装有常闭排污电动阀(13)，所述排污电动阀(13)和所述水箱排污控制模块(241)相连;
所述补水管路(14)装有补水流量传感器(15)，所述补水流量传感器(15) 和所述组件监控报警模块(25)相连;
所述补水管路(14)还装有常闭补水电动阀(16)，所述补水电动阀(16) 和所述水箱补水控制模块(231)相连。
2.根据权利要求书1所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统，其特征在于：还包括网络通信模块(26)，所述网络通信模块(26)连接到所述中央处理模块(27)。
3.根据权利要求书1所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统，其特征在于：所述网络通信模块(26)连接到所述组件监控报警模块(25)。
4.一种根据权利要求书1所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括基本工作程序、过滤装置反冲洗程序、水箱补水程序和水箱排污程序;
所述基本工作程序包括：楼宇上层湓洗污水经所述来水管路(1)，进入所述过滤装置(3)，再依靠来水的势能反压经过封底锥形的所述滤网(4)过滤后，向上通过连接管路进入所述水箱(7)，再经所述出水管路(9)用于冲厕;
所述过滤装置反冲洗程序包括：装置在运行过程中，随着所述滤网(4)堵塞加重，所述来水管路(1)中的原水注入所述过滤装置(3)的速度变慢，并导致所述来水管路(1)中的水位不断升高，到一定高度后触发所述反冲洗浮子传感器(2)发出闭合信号，该信号传导至所述反冲洗控制模块(221)，控制所述反冲洗电动阀(6)打开，然后所述水箱(7)中的水快速反流，向下通过连接管路到所述滤网(4)，开始反冲洗所述滤网(4)，冲刷掉的杂质经所述反冲洗管路(5)进入污水管道，到设定时间后，所述反冲洗电动阀(6)关闭，反冲洗结束，进入下一个过滤周期;
所述水箱补水程序包括：当上层来水不足，而下层冲厕用水较多时，所述水箱(7)中水位会逐步下降，到一定水位后，设置于其中的所述水箱水位传感器 (8)获得水位不足信号，并传导至所述水箱补水控制模块(231)，控制所述补水电动阀(16)打开，开始给所述水箱(7)补充自来水，到设定水位后，所述水箱水位传感器(8)传出水位已足信号，然后所述水箱补水控制模块(231)控制所述补水电动阀(16)关闭，补水结束;
所述水箱排污程序包括：当冲厕需水较少时，所述水箱(7)中的水驻留时间变长，循环不畅，卫生间将会产生异味，当所述水箱排污控制模块(241)检测到上述情况时，启动所述排污电动阀(13)，将水箱中的水全部排空一次，这样水箱中的水会自动换成自来水，减少异味发生;所述水箱排污控制模块(241) 根据以下三种情况中的任意一种情况出现时，自动判断水箱(7)中的水是否已循环不畅：
设置若干组指定日期，这些日期对应周末或节假日，当系统时间到指定日期时，判定水箱中的水为循环不畅;或所述水箱水位传感器(8)定期采集水位变化数据传送给所述水箱排污控制模块(241)，当某一天水箱水位下降太慢时，判定水箱中的水循环不畅;或所述水箱出水流量传感器(10)定期采集流量变化数据传送给所述水箱排污控制模块(241)，当某一天出水流量明显减少时，判定水箱中的水循环不畅。
5.根据权利要求书4所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，其特征在于，还包括组件监控报警程序：在短时间内，当反冲洗浮子传感器(2)频繁地发出浮子闭合信号或持续保持闭合不动，将使得滤网反冲洗频繁发生或一直在进行，这种情况一般是设备出现故障，所述组件监控报警模块(25)发出报警信号，通知维修;
或当所述水箱水位传感器(8)采集到所述水箱(7)补水过于频繁时，或者所述补水流量传感器(15)采集的单位时间段内的累计补水量偏大时，此时可能为上层来水不足，也可能是管路或阀门发生漏水现象，所述组件监控报警模块(25)发出报警信号;
或当所述补水控制模块(231)控制的所述水箱(7)的单次补水持续时间太长，超过设定时间后，或者所述补水流量传感器(15)采集的单次补水量偏大时，补水仍未结束，这时可能有比较严重的漏水情况，所述组件监控报警模块 (25)强行终止补水，并发出单次补水超时的报警信号，通知维修。
6.根据权利要求书5所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述组件监控报警模块(25)定期采集计算各组件运行数据，形成系统日志，然后传送至网络通信模块(26);所述网络通信模块(26)再通过物联网或移动通信方式自动将前述日志传送给客户或装置供应商所属的远程服务器(28)，并根据需要远程登录维护系统。
7.根据权利要求书6所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述组件监控报警模块(25)定期采集计算各组件运行数据，形成系统日志，这些数据包括单位时间内的水箱水位记录、水箱出水流量记录、补水记录、反冲洗记录、水箱排污记录、报警记录、维修记录、登录和数据传送记录。
说明书
卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及环保设备与工艺技术领域，尤其是涉及一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法。
背景技术
当前，严峻的水资源短缺危机已成为世界舆论关注的焦点和我国社会和经济可持续发展中一个不能回避的突出问题，成为我国特别是北方地区无法回避的世纪挑战。
而众所周知，生活中，洗漱用水若白白流失，却又用净水冲厕，不仅加重生活成本，尤其还会带来宝贵的水资源的巨大浪费。有人自然想到了，在楼宇建筑中，用上层的湓洗污水直接冲洗下层的厕所，于是产生了一些直接装在卫生间的微小型再生水处理装置。
这些小的再生水处理装置大都比较简单实用，一定程度上解决了卫生间节水问题，但普遍存在明显的功能过于简单和智能化应用不足的问题，表现为一是过滤装置清洗和补水自动化程度不高，控制精度不足;二是当下层中水使用需求不足时，会出现水箱中的水循环不畅的问题，导致异味产生，影响人们生活;三是装置运行监控和报警功能不足，有故障不能及时发现和维修，特别是在出水管路或阀门发生故障时，长时间不能自动关闭出水会造成巨大的浪费;四是因系统数量庞大，但过于小而分散，不利于集中维护。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统，包括中央处理模块27、反冲洗控制模块221、水箱补水控制模块231、水箱排污控制模块241和组件监控报警模块25;
所述反冲洗控制模块221、所述水箱补水控制模块231、所述水箱排污控制模块241和所述组件监控报警模块25均连接到所述中央处理模块27;
还包括用于收集上层原水的来水管路1，管路连接进入过滤装置3;所述过滤装置3底部出口连接有反冲洗管路5，位于封底锥形滤网4上端的出口连接到水箱7，所述水箱7底部连接有冲厕用的出水管路9，所述水箱7右侧下方连接有水箱排污管路12，所述水箱7右侧上方连接有自来水补水管路14;
所述来水管路1上端设有反冲洗浮子传感器2;所述反冲洗浮子传感器2连接到所述反冲洗控制模块221和所述组件监控报警模块25;
所述反冲洗管路5装有常闭的反冲洗电动阀6;所述反冲洗电动阀6连接到所述反冲洗控制模块221;所述反冲洗管路5远端连通污水管道;
所述水箱7中装有水箱水位传感器8;所述水箱水位传感器8连接到所述水箱补水控制模块231、水箱排污控制模块241和组件监控报警模块(25);
所述出水管路9装有出水流量传感器10，所述出水流量传感器10和所述水箱排污控制模块241相连;
所述排污管路12装有常闭排污电动阀13，所述排污电动阀13和所述水箱排污控制模块241相连;
所述补水管路14装有补水流量传感器15，所述补水流量传感器15和所述组件监控报警模块25相连;
所述补水管路14还装有常闭补水电动阀16，所述补水电动阀16和所述水箱补水控制模块231相连。
还包括网络通信模块26，所述网络通信模块26连接到所述中央处理模块 27。
所述网络通信模块26连接到所述组件监控报警模块25。
一种所述的卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统的控制方法，包括基本工作程序、过滤装置反冲洗程序、水箱补水程序和水箱排污程序;
所述基本工作程序包括：楼宇上层湓洗污水经所述来水管路1，进入所述过滤装置3，再依靠来水的势能反压经过封底锥形的所述滤网4过滤后，通过连接管路向上进入所述水箱7，再经所述出水管路9用于冲厕;
所述过滤装置反冲洗程序包括：装置在运行过程中，随着所述滤网4堵塞加重，所述来水管路1中的原水注入所述过滤装置3的速度变慢，并导致所述来水管路1中的水位不断升高，到一定高度后触发所述反冲洗浮子传感器2发出闭合信号，该信号传导至所述反冲洗控制模块221，控制所述反冲洗电动阀6 打开，然后所述水箱7中的水快速反流，向下通过连接管路到所述滤网4，开始反冲洗所述滤网4，冲刷掉的杂质经所述反冲洗管路5进入污水管道，到设定时间后，所述反冲洗电动阀6关闭，反冲洗结束，进入下一个过滤周期;
所述水箱补水程序包括：当上层来水不足，而下层冲厕用水较多时，所述水箱7中水位会逐步下降，到一定水位后，设置于其中的所述水箱水位传感器8 获得水位不足信号，并传导至所述水箱补水控制模块231，控制所述补水电动阀 16打开，开始给所述水箱7补充自来水，到设定水位后，所述水箱水位传感器 8传出水位已足信号，然后所述水箱补水控制模块231控制所述补水电动阀16 关闭，补水结束;
所述水箱排污程序包括：当冲厕需水较少时，所述水箱7中的水驻留时间变长，循环不畅，卫生间将会产生异味，当所述水箱排污控制模块241检测到上述情况时，启动所述排污电动阀13，将水箱中的水全部排空一次，这样水箱中的水会自动换成自来水，减少异味发生;所述水箱排污控制模块241根据以下三种情况中的任意一种情况出现时，自动判断水箱7中的水是否已循环不畅：
设置若干组指定日期，这些日期对应周末或节假日，当系统时间到指定日期时，判定水箱中的水为循环不畅;或所述水箱水位传感器8定期采集水位变化数据传送给所述水箱排污控制模块241，当某一天水箱水位下降太慢时，判定水箱中的水循环不畅;或所述水箱出水流量传感器10定期采集流量变化数据传送给所述水箱排污控制模块241，当某一天出水流量明显减少时，判定水箱中的水循环不畅。
还包括组件监控报警程序：在短时间内，当反冲洗浮子传感器2频繁地发出浮子闭合信号或持续保持闭合不动，将使得滤网反冲洗频繁发生或一直在进行，这种情况一般是设备出现故障，所述组件监控报警模块25发出报警信号，通知维修;
或当所述水箱水位传感器8采集到所述水箱7补水过于频繁时，或者所述补水流量传感器15采集的单位时间段内的累计补水量偏大时，此时可能为上层来水不足，也可能是管路或阀门发生漏水现象，所述组件监控报警模块25发出报警信号;
或当所述补水控制模块231控制的所述水箱7的单次补水持续时间太长，超过设定时间后，或者所述补水流量传感器15采集的单次补水量偏大时，补水仍未结束，这时可能有比较严重的漏水情况，所述组件监控报警模块25强行终止补水，并发出单次补水超时的报警信号，通知维修。
所述组件监控报警模块25定期采集计算各组件运行数据，形成系统日志，然后传送至网络通信模块26;所述网络通信模块26再通过物联网或移动通信方式自动将前述日志传送给客户或装置供应商所属的远程服务器28，并根据需要远程登录维护系统。
所述组件监控报警模块25定期采集计算各组件运行数据，形成系统日志，这些数据包括单位时间内的水箱水位记录、水箱出水流量记录、补水记录、反冲洗记录、水箱排污记录、报警记录、维修记录、登录和数据传送记录。
本发明属于环保领域，涉及卫生间节水设备技术领域，在楼宇建筑中，上层湓洗污水可以收集起来，经一种微小型再生水处理装置处理后用于下层卫生间冲厕，本发明涉及这种再生水处理装置的自动控制领域。
本发明的目的在于应用已有的计算机和物联网技术，设计一个智能控制系统和控制方法，解决上述问题。
本发明的有益效果可以总结如下：
本发明公开了一种卫生间微小型再生水处理装置的自动控制系统及控制方法。它实现了卫生间中微小型再生水处理装置智能化管理和远程维护，大幅增加了装置的灵活性、可靠性和易维护性，特别是对异味的控制，使得人们对系统的接受度大大增加。有了这些功能后，安装在卫生间的微小型再生水处理装置可得以充分推广，并部分代替基建和运行成本高昂的小区中水，对水资源的节约利用具有重大意义。
