申請日2015.06.10
公開(公告)日2015.10.14
IPC分類號G05B19/042
摘要
本發(fā)明公開了一種智能電源控制器及在活性污泥法處理污水中的應(yīng)用，智能電源控制器包括信號處理器、顯示控制模塊、固態(tài)繼電器、板級支持包和程序模塊，本發(fā)明所述的智能電源控制器，采用了DSP+RTOS的設(shè)計(jì)方案，即是以DSP芯片為硬件核心，RTOS為軟件核心的嵌入式設(shè)計(jì)方案，不僅能完成本地人機(jī)交換界面的管理，時間定時管理和繼電器的控制管理等功能，還能夠通過串口進(jìn)行實(shí)時通信。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種智能電源控制器，包括信號處理器、顯示控制模塊、固態(tài)繼電器、 板級支持包和程序模塊，其特征在于所述信號處理器通過通用輸入/輸出模塊 與鍵盤、顯示控制模塊和固態(tài)繼電器連接，所述固態(tài)繼電器與電源連接，同 時信號處理器通過串行通信接口模塊與RS485串行通信接口連接，所述 RS485儀表與總線通信接口連接;所述板級支持包界于信號處理器和程序模 塊之間，所述程序模塊包括實(shí)時嵌入式μCOS-II內(nèi)核和應(yīng)用進(jìn)程模塊，所述 應(yīng)用程序模塊包括串口通信進(jìn)程模塊、主進(jìn)程模塊、繼電器控制進(jìn)程模塊和 現(xiàn)場設(shè)置進(jìn)程模塊，所述應(yīng)用程序模塊與實(shí)時嵌入式μCOS-II內(nèi)核相應(yīng)接口 連接。
2.如權(quán)利要求1所述智能電源控制器，其特征在于所述信號處理器連接 存儲單元。
3.如權(quán)利要求1所述智能電源控制器，其特征在于所述存儲單元為 FLASH存儲單元或RAM存儲單元。
4.如權(quán)利要求1所述智能電源控制器，其特征在于所述信號處理器為高 速數(shù)字信號處理器DSP(DSP56F807)芯片。
5.一種權(quán)利要求1所述智能電源控制器在活性污泥法污水處理中的應(yīng) 用。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于所述的應(yīng)用是在污水處理曝氣 池中設(shè)置與電腦連接的溶解氧傳感器，將智能電源控制器通過RS485串行通 信接口與電腦連接，若曝氣池中溶解氧濃度小于或等于2mg/L，則繼續(xù)通電， 若大于2mg/L時，則斷電。
說明書
一種智能電源控制器及其在活性污泥法污水處理中的應(yīng)用
(一)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種智能電源控制器及其在活性污泥法污水處理中的應(yīng) 用。
(二)背景技術(shù)
活性污泥法是一種常用的污水處理辦法。在曝氣池內(nèi)提供一定污水停 留時間，通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污 泥充分接觸的混合條件。鼓風(fēng)曝氣通過增加污水中溶氧量來提高微生物活 動能力，因此曝氣時間是提高污水處理質(zhì)量和降低能耗的關(guān)鍵部分。目前 市場上存在著多種可定時的電源開關(guān)控制器，但是他們普遍存在著使用面 窄，可控性差的局限性。為此，本研究提出了一種可以遠(yuǎn)程控制的智能電 源系統(tǒng)來運(yùn)用到活性污泥法處理污水中。
(三)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種可以遠(yuǎn)程控制的智能電源控制器，以及所述智 能電源控制器在活性污泥法處理污水中的應(yīng)用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
本發(fā)明提供一種智能電源控制器，包括信號處理器、顯示控制模塊(優(yōu) 選LCD顯示控制模塊)、固態(tài)繼電器、板級支持包(Board Support Package)和程序模塊，所述信號處理器通過通用輸入/輸出模塊(GPIO) 與鍵盤、顯示控制模塊和固態(tài)繼電器連接，所述固態(tài)繼電器與電源連接， 同時信號處理器通過串行通信接口(SCI)模塊與RS485串行通信接口連 接，所述RS485儀表與總線通信接口連接;所述板級支持包界于信號處 理器和程序模塊之間，所述程序模塊包括實(shí)時嵌入式μCOS-II內(nèi)核和應(yīng) 用進(jìn)程模塊，所述應(yīng)用程序模塊包括串口通信進(jìn)程模塊、主進(jìn)程模塊、繼 電器控制進(jìn)程模塊和現(xiàn)場設(shè)置進(jìn)程模塊，所述應(yīng)用程序模塊與實(shí)時嵌入式 μCOS-II內(nèi)核相應(yīng)接口連接。
進(jìn)一步，所述信號處理器連接存儲單元，所述存儲單元為FLASH存 儲單元或RAM存儲單元。
進(jìn)一步，所述信號處理器為高速數(shù)字信號處理器DSP(DSP56F807)芯 片。
本發(fā)明還提供一種所述智能電源控制器在活性污泥法處理污水中的 應(yīng)用，具體所述的應(yīng)用是在污水處理曝氣池中設(shè)置與電腦連接的溶解氧傳 感器，將智能電源系統(tǒng)通過RS485串行通信接口與電腦連接，若曝氣池 中溶解氧濃度小于或等于2mg/L，則繼續(xù)通電，若大于2mg/L時，則斷 電。
本發(fā)明所述的智能電源控制器，即是按照用戶事先設(shè)定的時間，通過 固態(tài)繼電器對電源實(shí)施接通、斷開操作的控制器件。它既可以作為獨(dú)立控 制器件使用，也可以通過RS-485接口接入總線網(wǎng)絡(luò)，作為網(wǎng)絡(luò)控制終 端使用。當(dāng)它作為一個獨(dú)立控制器件使用時，用戶可以通過鍵盤、LCD組 成的人機(jī)交互界面來完成定時時間參數(shù)的設(shè)置;當(dāng)它接入總線，作為一個 網(wǎng)絡(luò)控制終端使用時，除了用前一種設(shè)置方式外，用戶還可以通過控制中 心的軟件平臺遠(yuǎn)程設(shè)置定時時間參數(shù)。為了提高控制器件的使用效率，每 個智能電源控制器可以同時對3個電源開關(guān)進(jìn)行定時管理。
本發(fā)明所述的智能電源控制器，采用了DSP+RTOS的設(shè)計(jì)方案，即 是以DSP芯片為硬件核心，RTOS(實(shí)時操作系統(tǒng))為軟件核心的嵌入 式設(shè)計(jì)方案，不僅要完成本地人機(jī)交換界面的管理，時間定時管理和繼電 器的控制管理等功能，還要能夠通過串口進(jìn)行實(shí)時通信。
本發(fā)明所述的智能電源控制器，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，其中硬件 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。整個系統(tǒng)以高速數(shù)字信號處理器 DSP(DSP56F807)芯片為核心，加上RS-485串行接口、鍵盤、LCD顯示 控制模塊和固態(tài)繼電器等主要片外功能模塊組成。DSP56F807控制處理 單元通過GPIO(通用輸入輸出)和SCI(串行通信接口)外圍接口電路 對片外各個功能模塊進(jìn)行控制，另外，DSP芯片上還集成了FLASH和 RAM存儲單元，它們是整個軟件系統(tǒng)的載體。RS-485串行接口是控制 器件實(shí)現(xiàn)總線通信的接口電路，控制器件就是通過它和總線上的控制中心 進(jìn)行通信。鍵盤和LCD顯示控制模塊構(gòu)成了用戶和控制器件信息交互的 界面，為用戶提供了在工作現(xiàn)場查詢、設(shè)置時間參數(shù)的功能。固態(tài)繼電器 的主要功能是根據(jù)控制器件輸出的控制信息接通或斷開電氣設(shè)備的電源。
本發(fā)明所述智能電源控制器中軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包 括BSP(板級支持包Board Support Package)、μCOS-II實(shí)時嵌入式系 統(tǒng)內(nèi)核、應(yīng)用進(jìn)程(主進(jìn)程、串口通信進(jìn)程、繼電器控制進(jìn)程和現(xiàn)場設(shè)置 進(jìn)程)三部分。μCOS-II是整個軟件系統(tǒng)的核心，它主要負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程的 管理，如進(jìn)程調(diào)度，進(jìn)程通信等，和一部分硬件設(shè)備的管理，如時鐘模塊 和存儲單元。BSP是底層驅(qū)動程序，它處于硬件系統(tǒng)和上層軟件之間， 是上層軟件與系統(tǒng)硬件聯(lián)系的橋梁。由于它屏蔽了直接針對硬件的底層操 作，使上層軟件的編程可以不必關(guān)注具體硬件的實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用進(jìn)程建立在前 兩部分的基礎(chǔ)之上，是具體實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的軟件部分。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：本發(fā)明提供一種可 以遠(yuǎn)程控制的智能電源控制器，以及所述智能電源控制器在活性污泥法處 理污水中的應(yīng)用，本發(fā)明智能電源控制器不僅能完成本地人機(jī)交換界面的 管理，時間定時管理和繼電器的控制管理等功能，還能夠通過串口進(jìn)行實(shí) 時通信。
