本發(fā)明涉及水泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及家用及農(nóng)用水泵的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種基于小流量的水泵漏水控制方法及控制器、水泵。

背景技術(shù)：

目前，在家用、農(nóng)用及商業(yè)供水領(lǐng)域中，基本使用智能型水泵，所述智能型水泵是使用控制器結(jié)合壓力和/或流量傳感器來實(shí)現(xiàn)對水泵供水的控制；現(xiàn)有較為普遍的是使用壓力和/或流量開關(guān)傳感器對水泵進(jìn)行檢測，并輸出開關(guān)量信號至水泵控制器，利用水泵控制器實(shí)現(xiàn)對水泵的啟?？刂?。

比如，在水泵的低壓力端，即水泵的進(jìn)口端，設(shè)置流量開關(guān)傳感器；在水泵的高壓力端，即水泵的出口端，設(shè)置壓力開關(guān)傳感器；流量開關(guān)傳感器和壓力開關(guān)傳感器把檢測到的水流信號和壓力信號傳輸至水泵控制器，控制器接收壓力和水流信號，并利用接收到的壓力和水流信號，對水泵的啟停進(jìn)行控制。

又比如，只在水泵的出口端設(shè)置壓力開關(guān)傳感器，控制器接收壓力開關(guān)傳感器檢測到的壓力信號來控制水泵的啟停；或只在水泵的出口端或進(jìn)口端設(shè)置流量開關(guān)傳感器，控制器根據(jù)接收到的水流信號對水泵的啟停進(jìn)行控制。

目前用于水泵的流量開關(guān)傳感器，尤其是用于低端水泵領(lǐng)域的流量開關(guān)傳感器，對水流的感應(yīng)精度低，當(dāng)水泵在小流量供水時(shí)，流量開關(guān)傳感器無法檢測到水流信號，此時(shí)水泵控制器無法識別水泵是處于小流量供水還是漏水，又或是已經(jīng)停止供水。

上述水泵的控制方法，一定程度上實(shí)現(xiàn)對水泵的智能啟停控制，但在水泵實(shí)際供水使用中，用戶可能忘記關(guān)閉出水口（出水閥）或未完全關(guān)閉出水口，又或水泵下游供水管道存在泄漏等狀況；如果上述狀況發(fā)生，水將被小流量排出，流量開關(guān)傳感器又無法檢測到小流量的水流信號，水泵將根據(jù)壓力信號不間斷的啟停來維持壓力，此過程將造成水資源和電能的浪費(fèi)，同時(shí)可能給用戶造成其它經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于小流量的水泵漏水控制方法，在壓力信號控制水泵啟停時(shí)，通過連續(xù)計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間，并對連續(xù)時(shí)間段內(nèi)水泵的停止時(shí)間的比值是否穩(wěn)定來判斷供水系統(tǒng)是否漏水；以幫助用戶獲知供水系統(tǒng)是否存在漏水，減少漏水造成的損失。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種控制器，使用上述基于小流量的水泵漏水控制方法來對水泵進(jìn)行控制。

本發(fā)明還提供一種水泵，為使用上述基于小流量的水泵漏水控制方法進(jìn)行控制的水泵。

在目前家用、農(nóng)用及商用水泵中，由于成本原因，水泵的水流信號基本上選擇流量開關(guān)傳感器來對水泵的水流信號進(jìn)行檢測；所述水流信號的檢測點(diǎn)可以設(shè)置在水泵的低壓力端，也可以設(shè)置在水泵的高壓力端；然而，流量開關(guān)傳感器在水泵小流量供水時(shí)，存在測量盲區(qū)，無法檢測小流量信號；因此，無法滿足用戶的小流量的供水要求，此時(shí)需要切換至由壓力信號來控制水泵的啟停，以此來滿足用戶的小流量供水，但同時(shí)若供水系統(tǒng)存在泄漏，則水泵無法檢測判斷是小流量供水還是小流量泄漏。

水泵的壓力信號可以通過壓力開關(guān)傳感器，或壓力檢測傳感器來對水泵的高壓力端進(jìn)行檢測。

因此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于小流量的水泵漏水控制方法，包括以下步驟，

S101，連續(xù)讀取水流信號和壓力信號，當(dāng)水流信號斷開時(shí)，由壓力信號控制水泵的啟停，并執(zhí)行以下步驟；

S102，連續(xù)計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間，依次記錄為t1、…、tn-1、tn；其中，n大于1；

S103，在連續(xù)的m分鐘內(nèi)，對所述水泵的停止時(shí)間進(jìn)行對比獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.8-1.2范圍內(nèi)，則輸出漏水信號；其中，3≤m≤720。

進(jìn)一步地，所述步驟S103為，在連續(xù)m分鐘內(nèi)，按時(shí)間先后順序連續(xù)對tn和tn-1進(jìn)行對比獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.8-1.2范圍內(nèi)，則輸出漏水信號；其中，3≤m≤720。

進(jìn)一步地，所述步驟S103為，在連續(xù)m分鐘內(nèi)，對所述水泵的停止時(shí)間進(jìn)行對比獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.9-1.1范圍內(nèi)，則輸出漏水信號；其中，10≤m≤120。

進(jìn)一步地，所述步驟S103為，在連續(xù)m分鐘內(nèi)，對所述水泵的停止時(shí)間進(jìn)行對比獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.95-1.05范圍內(nèi)，則輸出漏水信號；其中，30≤m≤60。

進(jìn)一步地，所述tn為偶數(shù)次停止時(shí)間，所述tn-1為奇數(shù)次停止時(shí)間。

一種控制器，所述控制器為使用上述任一項(xiàng)基于小流量的水泵漏水控制方法的控制電路板。

所述控制電路板包括，單片機(jī)、驅(qū)動模塊、降壓電路模塊；所述驅(qū)動模塊與單片機(jī)連接，用于控制水泵電機(jī)的通斷電，所述降壓電路模塊用于給單片機(jī)供電和驅(qū)動模塊供電，并用于連接市電電源；所述單片機(jī)用于接收壓力信號、水流信號、計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間、對水泵的停止時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算和比較、輸出信號以及控制驅(qū)動模塊；所述驅(qū)動模塊可以使用但不限于繼電器。

一種水泵，為使用上述任一項(xiàng)基于小流量的水泵漏水控制方法控制的水泵。

進(jìn)一步地，所述水泵包括，

止回閥，設(shè)置在水泵的低壓力端；

控制器，所述控制器用于連接市電電源和水泵的電機(jī)，控制水泵的啟停，接收壓力信號、水流信號、計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間、對水泵的停止時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算和比較以及輸出信號；

壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置于水泵的高壓力端，用于檢測水泵的壓力信號，并輸出壓力信號至控制器；

所述流量開關(guān)傳感器設(shè)置于水泵的高壓力端或低壓力端，用于檢測水泵的水流信號，并輸出水流開關(guān)量信號至控制器。

進(jìn)一步地，所述壓力傳感器為壓力開關(guān)傳感器，其輸出為開關(guān)量信號。

本發(fā)明的有益效果是：

上述基于小流量的水泵漏水控制方法是通過在壓力信號控制水泵啟停時(shí)，連續(xù)計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間，并對連續(xù)時(shí)間段內(nèi)水泵的停止時(shí)間的比值是否穩(wěn)定來判斷供水系統(tǒng)是否漏水；以幫助用戶獲知供水系統(tǒng)是否存在漏水，減少漏水造成的損失。

另外一種使用上述基于小流量的水泵漏水控制方法的控制器可以實(shí)現(xiàn)來對水泵的漏水情況進(jìn)行檢測控制，適用范圍廣。

另外一種使用上述基于小流量的水泵漏水控制方法進(jìn)行控制的水泵，可以解決水泵供水過程中的漏水檢測問題，減少用水損失。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于小流量的水泵漏水控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一種控制器的各功能模塊連接示意圖；

圖3為本發(fā)明一種水泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例3的一種水泵各功能模塊連接示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

結(jié)合圖1所示的一種基于小流量的水泵漏水控制方法，水泵的水流信號是通過流量開關(guān)傳感器進(jìn)行檢測，水泵的壓力信號由壓力開關(guān)傳感器或壓力檢測傳感器進(jìn)行檢測；通過水泵控制器來接收壓力信號和水流信號，并對水泵的啟停進(jìn)行控制；當(dāng)有水流信號時(shí)，水泵持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)水流信號斷開時(shí)，水泵由壓力信號控制，即當(dāng)水泵壓力達(dá)到所述壓力開關(guān)傳感器或壓力檢測傳感器的壓力設(shè)定值時(shí)，水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)或延時(shí)停泵，當(dāng)水泵壓力低于所述壓力開關(guān)傳感器或壓力檢測傳感器的壓力設(shè)定值時(shí)，水泵啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。

目前最為常用的流量開關(guān)傳感器是干簧管感應(yīng)式水流開關(guān)傳感器，流量開關(guān)傳感器只對水流的有無進(jìn)行檢測，且輸出為開關(guān)量信號；因其成本低，大范圍應(yīng)用在家用及農(nóng)用水泵中，但其存在對小流量無法檢測感應(yīng)的缺陷；因此，在實(shí)際使用環(huán)境中，當(dāng)流量開關(guān)傳感器檢測到水泵無水流信號時(shí)，實(shí)際上水泵可能在小流量供水或管道小流量泄漏，也可能是已經(jīng)停止用水；造成水流信號斷開的原因有多種，包括但不限于，水泵進(jìn)口堵塞、缺水、用戶停止用水，還有狀況就是供水管道小流量漏水或用戶未關(guān)緊出水口等，此時(shí)流量開關(guān)傳感器無法檢測到水流信號，在供水系統(tǒng)持續(xù)小流量出水時(shí)，水泵的壓力緩慢降低至壓力傳感器的壓力設(shè)定值，進(jìn)而重新啟動水泵以維持水泵的壓力；將造成水資源及能量浪費(fèi)，甚至進(jìn)一步造成用戶其它經(jīng)濟(jì)損失。

所述基于小流量的水泵漏水控制方法的具體步驟包括：

S101，連續(xù)讀取水流信號和壓力信號，當(dāng)水流信號斷開時(shí)，由壓力信號控制水泵的啟停，并執(zhí)行以下步驟；

S102，連續(xù)計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間，依次記錄為t1、…、tn-1、tn；其中，n大于1；

S103，在連續(xù)的m分鐘內(nèi)，對所述水泵的停止時(shí)間進(jìn)行對比獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.8-1.2范圍內(nèi)，則輸出漏水信號；其中，3≤m≤720。

上述輸出漏水信號可以是輸出漏水信號至控制器顯示屏、漏水指示燈、漏水報(bào)警蜂鳴和/或停止水泵運(yùn)轉(zhuǎn)；進(jìn)一步地，所述多個(gè)時(shí)間比值為至少3個(gè)。

進(jìn)一步地，所述步驟S103為，在連續(xù)3-720分鐘內(nèi)，按時(shí)間先后順序連續(xù)對tn和tn-1進(jìn)行對比獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.8-1.2范圍內(nèi)，則輸出漏水信號。

優(yōu)選地，所述步驟S103中，所述m為：10≤m≤120；所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.9-1.1范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述步驟S103中，所述m為：30≤m≤60；所述多個(gè)時(shí)間比值均在0.95-1.05范圍內(nèi)。

通過上述基于小流量的水泵漏水控制方法可以實(shí)現(xiàn)對水泵供水系統(tǒng)的漏水檢測；其原理是：當(dāng)供水系統(tǒng)存在泄漏或出水口未關(guān)緊時(shí)，水被小流量排出，只要在相同的壓力條件下，水流速度相同；水泵的啟動壓力不變，而水泵停止壓力取決于水泵的延時(shí)停泵時(shí)間，若延時(shí)停泵的時(shí)間相同則水泵的停止壓力相同；因此，在延時(shí)停泵的時(shí)間不變的情況下，每一次水泵的停止時(shí)間是穩(wěn)定的，理論上每一次水泵的停止時(shí)間是相同的；但在實(shí)際水泵工作中，可能會因?yàn)槭须婋妷旱牟▌?，造成水泵的功率變化，而影響水泵的停止壓力，但市電電壓波動范圍一般較小。

因此，可以在連續(xù)的時(shí)間段內(nèi)，對相同延時(shí)停泵時(shí)間下的水泵停止時(shí)間進(jìn)行相除獲得多個(gè)時(shí)間比值，若所述多個(gè)時(shí)間比值穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi)，則可以判斷出供水系統(tǒng)存在漏水。

從用戶習(xí)慣來說，一般很少會長時(shí)間使用穩(wěn)定的小流量用水，但也不排除這種情況；所述基于小流量的水泵漏水控制方法主要目的在于讓用戶獲知供水系統(tǒng)存在漏水，以使用戶可以對供水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，若存在漏水則消除漏水點(diǎn)，減少損失；若是因?yàn)橛脩粼陂L時(shí)間以穩(wěn)定的小流量用水造成控制器輸出漏水信號，則用戶可以忽略或屏蔽該控制功能。

實(shí)施例2

一種控制器，為使用實(shí)施例1所述的基于小流量的水泵漏水控制方法的控制電路板；包括，單片機(jī)1、驅(qū)動模塊2、降壓電路模塊3；所述驅(qū)動模塊2與單片機(jī)1連接，用于控制水泵電機(jī)的通斷電，所述降壓電路模塊3用于給單片機(jī)1供電和驅(qū)動模塊2供電，并與市電電源連接；所述單片機(jī)1接收壓力信號、水流信號、計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間、對水泵的停止時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算和比較、輸出漏水信號以及控制驅(qū)動模塊；所述驅(qū)動模塊3可以使用但不限于繼電器。

實(shí)施例3

一種水泵，為使用實(shí)施例1所述的基于小流量的水泵漏水控制方法控制的水泵，包括止回閥51、流量開關(guān)傳感器10、壓力開關(guān)傳感器11和控制器21；水泵水流從低壓力端41流入，從高壓力端31流出。

所述止回閥51設(shè)置在水泵的壓力端41處；

所述流量開關(guān)傳感器10設(shè)置與水泵的低壓力端41處，用于檢測水泵的水流狀況并與控制器21連接，輸出流量開關(guān)量信號至控制器21；

所述壓力傳感器11設(shè)置于水泵的高壓力端31處，用于檢測水泵的出口壓力并與控制器21連接，輸出壓力開關(guān)量信號至控制器21；

所述控制器21用于連接市電電源和水泵電機(jī)，用于控制水泵的啟停；并用于接收壓力信號、水流信號、計(jì)時(shí)并記錄水泵的停止時(shí)間、對水泵的停止時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算和比較以及輸出信號。