学生宿舍节水装置（共8篇）
篇1：学生宿舍节水装置
南京医科大学学生宿舍节水节电管理制度
为积极推进节约型校园建设，进一步加强我校学生公寓水电管理工作，结合我校学生宿舍管理实际，特制订本制度。
一、学生宿舍节水节电管理责任
1.学生宿舍节水节电管理是学校建设节约型校园工作的一部分，受校节约型校园领导小组宏观指导、协调和监督，由校节水节电办公室负责日常的维护、巡查、监督和制定计划。
2.学生宿舍节水节电具体工作由相关物业管理公司负责，包括：（1）负责制定本宿管站节水节电工作计划和工作总结，并上报校节水节电办公室；
（二）负责定期自查，发现问题及时向节水节电办公室报告、沟通，并根据实际情况提出调整和修改方案；
（三）督促部门成员严格依照学校节水节电管理规定，做好宣传工作。
3.各物业公司认真做好所属宿管站的节水节电宣传教育工作，提高全体宿管员工的节水节电意识，落实节水节电管理措施。加强对宿舍节水节电工作的检查、督促、考核与管理，杜绝“长明灯”、“长流水”现象。将节水节电工作纳入宿管站和主要负责人业绩考核目标, 作为年终考核、评选先进宿管站、先进个人的重要参考条件和依据。4.各学院、学工处、研究生处、后勤管理处、团委定期组织学生开展节水节电宣传和类内容丰富、形式多样的节水节电活动，介绍节水节电新方法、新措施、新设备，培养学生养成好的生活、学习和工作习惯。
二、学生宿舍节水节电日常管理
1.由后勤管理处统一安排水电设备的安装、维修和拆除，遇有特殊水电情况立即向节水节电办公室报告，各宿管站不得擅自拆、装、变更水电计量装置及其位置。
2.节水节电工作必须列入宿管站的工作考核目标，要做好所管宿舍楼的节能管理和日常巡视检查工作，做到每天至少巡视检查两遍，发现问题及时处理或向节水节电办公室汇报。
3.学生在两校区宿管中心水电缴费处通过“一卡通”系统缴费，水电缴费处收齐后交至节水节电办公室（？）。
4.强化节水、节电意识，做到人走灯熄，人离水断。养成随手关灯、关水、断电的良好习惯。特别是要随手关闭宿舍区内无人时的路灯和楼道灯，及时关紧水龙头。
5.宿舍内严禁私拉乱接电线，严禁使用违章电热器具。.三、学生宿舍节水节电奖罚措施
1.学生宿舍内使用电器，应严格执行《南京医科大学学生公寓管理规定》中相关规定，严格禁止私接乱拉、使用违章电器等现象，违反者按该规定进行处理。
2.损坏水电设备按价赔偿工料费；故意损坏者除按价赔偿工料费外，根据情节轻重处以工料费1-3倍的罚款。
3.任何单位和个人私自使用水电从事经营活动、私接水电、毁坏水电表铅封、私自拆装和移动水电表、以不正当手段使计量装置失准，均为盗窃水电行为。一经查出，责令其改正违法行为，追缴应缴水电费并处应交水电费五倍以下罚款。
4.各宿舍节水节电效能作为文明宿舍评比的必备条件，实行一票否决制；宿舍楼的节水节电效能作为宿管站年终评比的标准之一。
5.对检举揭发违章行为的学生或宿舍，将予以通报表扬并给予一定奖励。对节水节电工作显著的宿管站，将予以通报表扬并给予一定奖励。
篇2：学生宿舍节水装置
你好！为了了解高校学生宿舍各位同学的用水节水习惯及同学们对现行的用水管理和意见，以便能更好的保护和节约宿舍生活用水。本小组设计了一份调查问卷，我们需要耽误你几分钟时间，并且先感谢你提供的宝贵信息。
1、你的性别是？
A．男B.女
2、请问你就读几年级？
A.大一B.大二C.大三D.大四
3、你认为节约用水对大学生来说有必要吗？
A.有必要，现在大学生节水意识弱
B.不必要，大学生普遍都有着良好的资源节约习惯
C.无所谓
4、你在宿舍梳洗时会顺手关掉水龙头吗？
A．会B.不会C.偶尔会D.从不
5、你的寝室有使用节水器材吗？（如节水型水龙头、节水便池等）
A.有B.没有C.不知道
6、你平时有循环用水和一水多用的习惯吗？
A．经常B、偶尔C.没有
7、你认为每月让你节约一吨水？
A．很有用B.用处不大，没必要C.即使我节约，别人也会很浪费
8、你所在的宿舍平时存在浪费生活用水的现象吗？
A.经常B.偶尔C.没有
9、如有浪费，主要是哪方面浪费水现象最为严重？
A．冲凉房B.基本洗漱C.洗衣服
10、你觉得这些水大量浪费后会带来什么危害？
A.加重环境负担和净化成本
B.加重水资源匮乏程度
C．有违社会倡导的节约风气
D．其它＿＿
11、你觉得如何提高高校学生宿舍的节水能力？
A．健全节水制度，用一些鼓励性措施鼓励学生节约用水
B.引进或改进相关技术，从源头上进行节水
C.限额，提高水价
D.依靠学生自觉提高节水意识，在日常生活中践行节水能力
E．其它＿＿
12、如果在在技术上实施安装“上水下用”节水装置（即上层冲凉房的水通过净化装置用于下层厕所首次冲洗，你觉得能提高用水效率和能减少用水浪费吗？
A．可以，能减少水浪费B.不实用，操作应该复杂C.不知道
13、对于此项装置，你对上层冲凉房的水用于下层冲洗厕所的接受程度是？
A．难以接受，无法控制卫生标准
B．可以，但要做好净化和操作方便，人性化
篇3：学生宿舍节水装置
二十一世纪以来,中国高等教育快速发展,在校学生数不断攀升,据统计,2007年全国高等学校超过1700所,在校大学生超过2000万,2010年在校生将达到3000万。学校招生规模不断扩大的同时校园后勤设施出现了明显的滞后,许多学校供电负荷不足,学生公寓楼房陈旧、人员拥挤、线路老化,学生频繁使用违禁电器通宵使用计算机等问题屡禁不止,由此引发的安全事故和管理问题屡屡发生,严重影响着平安、和谐校园的建设[1]。
几乎所有高校的宿舍管理规定中都明确规定不得使用热得快等大功率发热性电器,而监督此规定实行的办法通常是不定期的派工作人员“挨室挨人”的检查并没收学生的违禁电器。困扰管理部门的第二个问题是学生宿舍熄灯时间后是否继续供电,不供电将影响学生的正常生活,供电将会有不少学生通宵使用电脑等设施进行娱乐或其它活动,严重影响了宿舍管理。通过增加人员加强以上问题的管理必须投入大量时间和精力,而且效果有限。要从根本上解决用电安全和合理问题,必须从技术上采取措施,引入科技化、人性化管理方法。
本课题组通过对学生宿舍用电情况的深入调查,设计了一款限电装置,具有自动识别电器类型、自动切断或恢复供电、根据时间自动切换限电模式等功能,实现了全天候、多方位的宿舍用电管理功能。
2 负载类型识别的原理
学生宿舍用电器中根据时段需要识别并限制的主要电器有纯阻性的热得快、电饭煲,感性的空调、电风扇,开关性的计算机、电视机等。常见负载特性的电流曲线如图一所示,纯阻性、感性或容性负载电流都是正弦波,电流相位纯阻性与电压相同,感性比电压滞后,容性比电压超前,根据电压电流相位比值的变化可以判断出负载特性。开关性负载电流变化曲线是非正弦波,电压达到一定值之后,电流曲线才开始上升,从电压电流相位比值也得到负载特性。常见用电器电流特性曲线见图1。
在实际用户负载中,通常是多种用电器同时使用,此时多种特性叠加之后,就无法判断负载的类型。因此,负载识别装置使用时用户负载初始功率应控制在较小值,当负载发生变化时,根据相位变化情况来判断新增电器的特性,同时也可以计算新增电器的功率。
3 硬件电路的设计
硬件电路以单片机为核心,如单片机内部有模/数转换模块和时钟模块的话可以省去相应的外部电路。电压电流相位由两路采集电路构成,经放大后送入模/数转换器供单片读取,硬件结构框图见图2。读取电压、电流幅度的作用,一是分析电压、电流的相位差,二是分析负载的功率。
因通用单片机没有硬件积分乘法器,用软件计算的方式较难获得准确负载功率。如果本装置设计有电量计量功能,可配合计量专用芯片,如上海贝岭公司的BL0930,BL0932等芯片。如要进一步提高系统的集成度,可采用德州仪器公司的TI430F42X系列或用福星晓程的PL3000单片机。此类芯片以单片机为核心,内置丰富的功能资源,几乎可以完成单芯片系统。本装置的限制条件要由各自的管理者来确定,因此装置要有一个通讯系统,此系统可以是常规的485通讯,或者红外通讯,甚至可以采用电力线载波通讯[2]。通讯的另一个作用就是可以监控各宿舍实时功率和并取得用电量数据,可进行联网管理。
4 软件设计
本装置的主要功能是负载类型识别,原理是动态的比较电压与电流相位差,这里使用电压电流的比值来判断。设电压幅值为Uu,电流幅值为Ui,比值为Ki。有,从正半周即Uu=0开始采样,通常模/数转换器只有一个,电压、电流幅值需要交替采样,由于模/数转换器转换时间通常是μs级甚至更短,所以交替采样造成的误差可以忽略。周期内采样次数可以设定200次或400次,一周期采样计算完成后有200或400个Ki值,实验中发现当电压幅值靠近0时,测量会出现较大误差,所以在判断中剔除前后5个点的值。当K6=K7…=K50…=K93=K94时,电压电流相位相同,负载为纯阻性负载;当K6>K7…>K49>K50
电压、电流采样流程见图3,相位判断流程见图4。
图中“标志G”为开关性负载标志,“标志Z”为纯阻性负载标志,“标志Q”为超前标志,即容性负载,“标志H”为滞后标志,即为感性负载,“标志B”为综合标志,可能为纯阻性,也可能是开关性负载。程序在得到半个周期的相位标志值后,结合三个阶段的标志值作出模糊判断。以每周期采样200次为例,半周期即为100次,当标志值G+B>50时,负载呈现开关性,Z+B>50时负载呈现阻性,Q>50时,负载呈现容性,H>50时,负载呈现感性。在上述的判断过程中,“50”只是一个参考值,标志值越大,负载特性越明显。图4描述的判断流程只能做静态判断,实际中用电负载是经常发生变化的需要结合上一时刻的相位和功率发生的变化再作出用户是否违规的结论。
5 结束语
限电装置以单片机为核心,辅以电压电流采样电路,在此硬件平台上,采用软件判断电压电流相位的方式动态检测负载特性,软件中的限电时间、特性标志值等参数可以结合宿舍用电规律和管理者要求设定,达到“量身裁衣”的效果。与目前市面上单一功能的限电装置相比,本装置的灵活性和综合性明显提高,具有良好的推广前景。本装置采用福星晓程电子科技股份有限公司的多功能预付费式电表DEMO板作为开发平台,实验结果表明,在运行不同特性的大功率负载时,单片机准确的判断出了负载的特性。
摘要：学生宿舍用电的安全、科学管理是高校后勤部门的重要任务。基于安全和规范的原则,宿舍在不同的时间段有不同的用电限制。本文设计的限电装置能够根据具体要求,通过判断电路负载的电压电流相位变化,来识别用电器的类型,达到全天限制发热性违禁电器和夜晚限制计算机等开关性负载的目的,实现安全、可靠、人性化的学生宿舍用电管理。
关键词：用电管理,特性识别,相位比较,学生宿舍
参考文献
[1]楼勇等.基于PL3000的学生公寓控电系统设计[J].低压电器,2008,(14):16-18.
篇4：先给咱宿舍楼节节水
这项专利来源于切切实实的校园生活，“学校里水压不稳定，一幢5层楼的宿舍楼，1楼同学洗衣服水龙头可以开得很大，水哗哗流，有很多水被浪费了。5楼同学可能得接半小时才能接满一盆水。作为学生来讲，这点是非常痛苦的。”王乙丞说。“安装我们的产品使用以后，它会根据水压自动调节出水流量，恒定管网的整体压力，保证每层水压都是一定的，就解决了这方面的困扰。”
之所以关注节能环保领域，源于2010年，那时王乙丞在网上关注到第三届全国大学生节能减排大赛消息，开始痴迷上节能减排，查了很多资料，一方面被同龄人、甚至比他小几岁的同学的创意所吸引，另一方面感觉这里大有可为，于是开始特别留意生活中这方面的现象。
很快他就注意到了宿舍生活用水的浪费，继而王乙丞想做一个能控制住水流量的水龙头，化解1楼与5楼的尴尬，凭借常识，他知道这个想法的实现技术不会太难，应该在自己可操作的范围内。于是学计算机的他一方面买来了市场上的水龙头、配套的拆装工具，利用课余时间进行拆卸、研究。另一方面自学机械制图。“在网上找资料、去图书馆借书，靠着自学绘出来一些图形。”
经过近一年的摸索和分析，一款可普遍使用的节水龙头图纸终于绘制成形，但难题再次出现——怎么把它做出来？
王乙丞将自己的设想、前因后果……告诉了几个要好的、想做事的同学，大家都非常支持他，并表示要一起“做点什么”，于是大家通过各自的关系找了一些机械加工方面的厂家，问技工能不能帮我们作出一些样品。但工厂制作，必须达到一个最少数量才能开模，模具的费用也要自己支付，王乙丞和朋友找了很多厂家，起初是以谈合作的名义，希望工厂能够免费加工一些，产品卖出去后再按一定比例分利润。但是找到的厂家都以各种方式拒绝了王乙丞的要求。
“只能是我们提供一笔制作模具的资金，委托工厂加工几千件。”王乙丞说。
当初设计节水水龙头时，王乙丞曾认真比较过两种思路：“我们在网上做了检索，也有很多公司在做节水，用得最多的产品，就是触控式水龙头，红外线感应的。我们觉得这种产品目前最主要的缺点是成本比较高，普通用户、学校等公共场所，我感觉用触控式投入太大。”还有一点让王乙丞对自己的产品充满信心的是，公共场所，特别是学校，触控式水龙头满足不了日常那么多人次使用，容易坏。“触控式水龙头维修成本比较高，而且要达到手一放就出水这个效果，还需要钮扣电池或者外接的电源来驱动它工作，这样就会产生一定的能耗。”
王乙丞想出来的办法不但不需要额外的能耗，而且成本低廉：“大概35块钱左右，同类型水龙头在市场上的价格大概是48块左右。当然不同型号、不同质量的节水水龙头成本也不一样，但总体来说比触控式便宜得多。”还有一样好处，这个水龙头的出水量是可控的，也是可以人为调节的。
王乙丞的创业团队目前有5个人，用他的话说：“都是平常在一块玩儿得不错的同学，是那种想做点事儿的激情让大家一起来做这件事情。”
第一批样品是团队成员凑钱制成的，而这些样品是专为学校宿舍楼订做的。“2011年3月我们带着产品去河南省产品质量技术监督检验院，在那里进行了一项专门的检测，当场检测节水效率最高可以达到67%。因为我们的产品具有可调节性，可以根据客户的实际要求加以设定，客户要求每分钟出9升水、12升水……我们都可以做到。”
王乙丞将“第一个客户”牢牢锁定为自己的学校。“整个学校正好也在做节水改造，我们刚刚起步，起初学校也有点不放心。我们的起步策略就是先提供一批样品给学校安装上，两个月后校方自主判断，觉得效果不错，我们可以进行大批量的供货。”
试用期过后，学校跟王乙丞签下了第一笔订单——改造整幢宿舍楼。
当初研究节水水龙头时，王乙丞就不仅仅把它当作一项发明或者专利来看。也许毕竟年长几岁，王乙丞比很多同为大四的人更有商业头脑。一方面他觉得自己的产品有特点也有一定竞争优势，另一方面他隐隐觉得节能环保是国家政策的大方向，自己得顺应这个潮流。
这时看到了实际节水效果的母校给了他们很大支持。“前不久我们拿节水水龙头参加了学校的创业比赛，最终我们这个项目以小组第一成绩出现，不久之后将会代表学校参加河南省挑战杯大学生创业计划竞赛。除此之外我们也正在向学校申请专为扶持大学生创业而设立的大学生孵化基金，预计可以申请到一批资金来支持我们这个项目后期的发展。”王乙丞说。
前景不错，伙伴们想做事的心也齐，王乙丞有注册公司，以节水水龙头为起点自己创业的想法。团队5个成员已经凑了一笔启动资金，“一部分是我们自己少玩一点、少聚一点攒的，大部分是各自的家族帮持的，被我们做事的认真感染了。”只待更多的目标客户使用过，相信他们离注册自己的公司就不远了。
《国家环境保护“十二五”规划》明确提出了2015年我国的环境保护的目标：主要污染物排放总量显著减少；城乡饮用水水源地环境安全得到有效保障，水质大幅提高；重金属污染得到有效控制，持久性有机污染物、危险化学品、危险废物等污染防治成效明显；城镇环境基础设施建设和运行水平得到提升；生态环境恶化趋势得到扭转；核与辐射安全监管能力明显增强，核与辐射安全水平进一步提高；环境监管体系得到健全。
在《节能环保产业“十二五”发展规划》中，节能环保为七大产业之首，预订投资规模为3.1万亿元，较“十一五”的1.4万亿元增长约1.2倍，未来每年的复合增速有望达30%以上。由于环境问题的严重性，国家不断加大环保投入，预计到2015年环保产业要占到GDP产值7%左右。
节能环保产业渗透性极强，与多类产业息息相关。作为战略性新兴产业，节能环保与我们的日常生活有着千丝万缕的联系。本刊专访了全球节能环保网产业发展研究中心主任、复旦大学人口资源与环境经济学博士李碧浩，解读节能环保产业，为大学生在新兴产业内寻找机遇。
篇5：太阳能热水器节水装置制作法
太阳能热水器节水装置制作法
太阳能热水器与水龙头相连的水管内蓄存着冷水,这些冷水在人们沐浴、盥洗前往往都被白白排掉,浪费大量用水.据测算,如果热水器水箱距离水龙头的管线长5米,厦天洗1次澡,要排掉3～4升水;冬天洗1次澡,则要排掉7～8升水.特别是使用太阳能热水器的`住户,所住楼层距楼顶的高度相差越大,浪费用水越多.
作 者：黄筱青 作者单位：刊 名：农村新技术英文刊名：NEW RURAL TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(7)分类号：关键词：
篇6：水稻节水覆膜装置的研制
世界200多个国家中有100多个国家严重缺水, 28个国家极度缺水, 中国是13个最极度贫水的国家之一, 而水稻是农业中用水最多的主要粮食作物, 湖南省水稻研究所刘洋教授多年研究发现, 其用水量占农业用水量的65%, 占全国总用水量的54%[1], 耗水量巨大。湖北省十堰市农业局沈康荣研究员发现, 水稻覆膜栽培可节水70%左右;不同栽培方式的产量结果与常规水稻栽培方法相比增产19.7%[2]。因此, 发展节水农业是实现中国水资源可持续利用的内在需求。水稻覆膜栽培是一项新型高效节水栽培技术, 是发展节水农业的主要途径, 对解决中国水资源短缺问题和保障21世纪13亿人口食物安全具有重大的现实意义与长远意义。
在发展节水农业, 保证水稻节水栽培的农艺要求中, 人们采用水稻覆膜节水栽培法。目前采用覆膜的方法是:人工开畦沟、人工覆膜、人工覆土与人工打孔的简单工艺方法, 人工覆膜费时、费工、效率低且劳动强度大, 1d 3人仅可以人工覆膜667m2水田。它直接阻碍着水稻节水栽种技术的发展进程。研制水稻节水自动覆膜装置一直是业内工作人员努力探索研究的课题。
2 覆膜装置的研制
理论分析与探索了覆膜行走速度与自动打孔的运动规律, 膜与土壤附着力的重力调节规律以及覆膜打孔后膜边覆土压边的速度规律等, 我们研制了1台自动覆膜、自动起畦、自动开沟、自动膜边压紧与自动打孔的覆膜试验装置。
2.1 覆膜装置对各机械系统运动的要求
覆膜装置对各机械系统的运动性能主要是:
2.1.1 覆膜速度和压膜辊相对的切向速度
2.1.2 膜与畦面准确精度和打孔机械系统的相对精度
2.1.3 覆膜装置前进速度和圆盘覆土器覆土准确度
2.1.4 在水田环境干扰下的稳定性。
这些特性主要取决于覆膜装置中各机械系统的动、静特性。内部各机械系统来说, 我们希望系统有一个较小的运动误差时, 覆膜装置移动部件能迅速反应, 即系统具有较高的灵活性。
2.2 覆膜装置各机械系统的可靠性
覆膜装置是一种较高精准度、较高效率的自动装置, 如果发生故障其对农时损失则更大, 所以提高覆膜装置的可靠性就显得更为重要。
可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一, 对覆膜装置来说, 它的规定条件是指零件的可靠性、水田环境条件、工作方式以及干扰强度和操作规程等。该覆膜装置在运行过程中平均故障间隔时间 (MTBF) 几乎接近运行时间。
平均故障间隔时间为:
式中:n—设备台数;
t—设备运行时间;
f—设备故障次数。
2.3 覆膜装置的布局
覆膜试验装置的结构如图1所示。
覆膜试验装置侧视如图2所示。
覆膜试验装置局部图如图3所示。
2.4 覆膜装置的运动
由图2可以看出, 为了保证覆膜的质量要求, 覆膜装置必须具备下列运动:
2.4.1 膜与土壤层上表面摩擦力的作用下, 膜与覆膜装置前进方向形成反方向的相对运动, 经试验, 覆膜装置前进速度每分钟应小于1m;即υ<1m/min为最佳覆膜速度;
2.4.2 压膜机构4、打孔部件5及覆土机构6的旋转运动, 经试验, 覆膜装置前进速度每分钟应小于1m时, 按水稻行距30cm株距5寸 (300×33×5) 的农艺要求, 即υ=1时, 打孔部件旋转1周时, 辊桶直径为210mm左右。
2.5 覆膜装置的组成
覆膜装置由五大部分组成:液压升降部件;开畦沟部件;压膜部件;自动打孔部件;覆土压膜部件。自动覆膜装置其结构特点如下:
2.5.1 采用液压调节装置部件1可控制覆膜时膜与土壤附着力的大小规律。
2.5.2 联接拉板10通过限位挡板11保证覆膜框架7的摆动浮动量。
2.5.3 开畦沟部件2a梨体前弧面将土壤推拥, 然后分开, 土壤在铲前形成突起, 两侧土壤受到挤压而分开形成畦沟;开畦沟器2a底部限制畦沟深浅、限制前行左右摇摆量。
2.5.4 压膜部件4与自动打孔5联结一体, 可控制膜的蠕动量以及膜与土壤附着力的大小。
3 覆膜装置工作原理
图中1为液压联接架、2开畦沟机构、3覆膜机构、4压膜部件、5打孔部件、6覆土机构、7覆膜框架、8限位挡板、9复平调节板、10联接拉板、11限位挡板、12联接横梁。覆膜装置的各项运动、施加在膜与土壤的附着力、膜与膜辊的拖动力以及覆土轮6a的转矩力等各项参数, 由拖拉机的动能与液压系统的控制, 及可实现覆膜装置的各项运动与各项参数的正确运行。
4 实验数据
覆膜装置在拖拉机动力牵引与1人配合1d覆膜可达30000~33000m2, 是人工覆膜的45~50倍, 表1与表2是覆膜与不覆膜对照的一组数据。
节水可达69.3%左右;667m2增产9.2%左右。
参考文献
[1]刘洋, 等.水稻覆膜栽培研究现状与展望[J].湖南农业科学, 2009, (02) .
[2]沈康荣, 等.水稻地膜湿润栽培效果初报[J].湖北农业科学, 1997, (01) .
[3]王福荣.水田开发新技术[M].吉林省科学技术出版社, 1990.12.
[4]沈康荣.水稻与莲藕覆膜节水高效技术[M].中国农业科学技术出版社, 2007.
[5]濮良贵.机械设计[M].高等教育出版社, 1991.
篇7：基于单片机控制的节水装置
关键词：单片机TA89C51,水管电磁阀,热释红外探测电路,量化用水
全球淡水资源严重紧缺, 已经危及到部分人的生命安全!为保证我们的生命得以延续, 节约用水, 迫在眉睫。细心观察, 我们可以发现:纯净水泄漏;保洁员拖地过量用水;公共场所里自来水常流;水龙头关不紧, 任其细水长流;洗手、刷牙时没有控制水流……种种水源浪费, 让人心痛!专家估算, 如果我国的城市家庭都把坐便器或淋浴器换成节水产品, 每月就可望节水4.9亿吨。面对频频告急的全球用水形势, 每个人都必须改变不良用水习惯, 节约用水。
本文利用单片机AT89C51的编程灵活性及水管电磁阀设计出一套可编程的自动化节水装置, 充分利用了单片机的可编程功能, 同时可以根据用水需要调节水管电磁阀的出水状态, 达到适量、定量用水。
1 整体电路框架设计
如图1所示。
整体电路框架是基于TA89C51单片机作为核心控制器件, 当有人走近节水装置时, 红外感应探头输出感应信号给单片机, 通知系统进入工作状态, 并开始扫描16位功能键盘上的状态, 进行数据处理, 输出相应的控制信号驱动水管电磁阀工作。4位数码管显示相应的功能外, 还进行用水程序倒计时工作, 当时间到达设定值时, 输出报警提醒信号!从而达到在视觉上及听觉上给用水人以一种量化感觉, 提醒用水人节约用水。用水人离开时, 红外感应器自动发出控制信号, 使系统关闭电磁阀, 进入初始化状态。
2 水管电磁阀
如图2水管电磁阀是利用电线圈通电时产生电磁力, 使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀, 介质呈通路;当线圈断电时电磁力消失, 动铁芯在弹簧力的作用下复位, 直接关闭阀口, 介质不通。根据水管尺寸不同, 选择相应的电磁阀配用。
由单片机T A 8 9 C 5 1的P 1.1脚输出信号使驱动电路工作于相应的工作状态。当P1.1输出高电平时, 经过电阻R4使开关三极管8050饱和导通, 电流从R3经三极管的CE极流向光电耦合器, 发光二极管点亮, 次极三极管导通, 水管电磁阀通电, 吸合动铁芯, 阀门打开, 水开始流出。当P1.1输出低电平时, 三极管8050截止, 水管电磁阀断电, 阀门关闭。见图2, 图3。
3 热释红外探测电路
热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料, 如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件, 并将两个探测元件以反极性串联, 以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号, 经装在探头内的场效应管放大后从S端输出。如图4所示。
为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离, 一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜, 该透镜用透明塑料制成, 将透镜的上、下两部分各分成若干等份, 制成一种具有特殊光学系统的透镜, 它和放大电路相配合, 可将信号放大70分贝以上, 这样就可以测出10米~20米范围内人的行动。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理, 在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”, 以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时, 人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”, 这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入, 从而强其能量幅度。人体辐射的红外线中心波长为9~10—um, 而探测元件的波长灵敏度在0.2~20—um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口, 这个滤光片可通过光的波长范围为7~10—um, 正好适合于人体红外辐射的探测, 而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收, 这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内, 人体红外辐射通过部分镜面聚焦, 并被热释电元接收, 但是两片热释电元接收到的热量不同, 热释电也不同, 不能抵消, 经信号处理而报警。如图5所示。
红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向) 移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。由此可以设计电路如下。
当人体靠近热释红外探头时, 内部感应电路驱动S脚输出高电平, 通过R2和电容C驱动Q1饱和导通, 发光二极管LED点亮, 同时P1.0从高电平拉至低电平。单片机检测到P1.0从高电平跳变为低电平时, 软件系统开始扫描矩阵键盘, 做好编程或驱动电磁阀工作的准备。
4 键盘与显示报警电路设计
显示电路主要由两片74HC595八位串入并出的数码集成电路完成对4位7段数码管的动态扫描显示。数据从单片机的P3.0脚输出到U2的14脚, 同时单片机的P3.1脚输出移位脉冲, 使数据逐位送到74HC595的寄存器里。当发送完一组显示代码时, 单片机P 2.7输出一个方波脉冲, 数据从74HC595的寄存器里被送到了数码管, 完成了一位数据的显示。如此重复, 就可以完成整体数据的动态显示。见图6。
16位键盘是利用4*4矩阵扫描原理组成的。扫描时, 先使行线全输出低电平, 然后判断列线状态, 若行线全为高电平, 表示无键被按下;若行线不全为高电平表示有键被按下, 然后依次使列线为低电平, 再判断行线状态, 当行线全为高电平时, 表示按下的键不在本列;当行线不全为高电平时, 表示被按下的键在本列, 把此时的行线状态与列线状态和在一起即为被按下的键的位置, 即产生键值码。根据键值码, 散转程序可以转到所需要的功能程序上。
5 程序流程图
如图7, 图8所示。
6 结语
整体电路的制作与程序的编写体现出单片机的灵活与强大的控制功能, 选择适当的外围元器件可以构成功能不同的控制电路, 使电路功能更加完善。借助科学技术手段节约水资源, 能够起到较好的效果。
参考文献
[1]陈小忠.单片机接口技术实用子程序[M].人民教育出版社.
篇8：水煤浆气化装置节水减排措施研究
1 工业废水回收利用措施
水煤浆气化在工作过程中会形成大量具有高含量醇的废水, 在整个水煤浆气化过程中, 巧妙的利用这些高含量醇废水可以显著的控制水的使用量并降低企业的含醇废水的排放量。其回收利用可以从两个方面实现:一是火炬密封罐溢流水回收利用。火炬密封罐是火炬系统的安全隔离设备也是控制火炬系统压力的主要措施。为了更好的净化排放的气体, 保障密封罐液位位置的稳定, 需要保障溢流的稳定, 溢流水的COD值以及氨氮含量保持较高值, 溢流水的水量需要控制为8立方米每小时。当前火炬密封罐溢流水通过收集之后送入到煤浆槽当中, 从而直接应用于水煤浆气化中;二是可以巧妙的回收利用磨煤制浆工作时所形成的温度较低的甲醇洗工段以及精馏时所形成的废水, 因为这些废水当中不仅含有一定含量的甲醇, 还会含有一些其他的杂质, 例如脂类、高级醇类、醚类等, 同时还含有大量的的COD。少数废水可以直接作为有机碳源传递至废水处理工号中进行生化反应, 其余的流量大约为10立方米每小时的有机废水则可以作为水煤浆制备的回收水源。
2 气化系统减少排放
水煤浆气化技术工艺中水的损耗量主要是指向外排放的水容量, 节约用水就是降低系统向外排放的水量。水煤浆气化过程中有外排水主要因素就是为了杜绝系统当中正2价的钙离子类型的物质数量过多而在设备的角落、管道拐角等位置形成堵塞现象。想要真正的杜绝这些问题的发生, 能够按照以下多个措施有效实现。
①尽量控制煤浆当中的石灰石含量, 因为原煤当中的硅和镁等金属元素无法控制, 所以只能够通过及时掌握原煤的灰熔点, 并保障在液态排渣的环节背景下尽量降低石灰石在其中净含量, 从而杜绝因水中含钙量较高而形成的积垢问题。
②想要稳定水煤浆气化系统, 就必须要消除因为水温变化异常而形成的钙离子、镁离子等元素含量, 只要保障水温的变化不大于50℃, 就基本能够杜绝钙离子、镁离子过量。
③提高对沉降池的灰浆整治质量, 有效的控制灰水中的药物参与量, 并有效的优化黑水系统中冷凝液的增加含量, 便能够非常有效的优化水系统当中的p H数值。
④在确保措施③的基础上尽量保证冷凝液的使用, 便能够借助德士古原设计的事故补水管道, 从而将水直接传输入气化炉冷凝室当中, 进而可以保障碳洗塔内的水相p H值稳定。此外, 这样的做法还能够提升气化炉内的黑水p H数值, 从而控制气化炉黑水管线路的结垢情况。
3 灰水处理系统优化策略
灰水系统当中, 钙主要是由原料煤当中的灰分而形成。煤浆灰熔点也可能不稳定, 那么激冷水所溶解的2价的钙离子就会越多。煤气当中的二氧化碳溶于灰水当中便会形成碳酸根离子或者碳酸氢根, 灰水当中的钙离子含量越高, 在温度呈现升温的情况下, 便会形成碳酸钙, 从而结垢;影响灰水系统的主要原因还有分散剂、絮凝剂的加量以及排污, 在常规操作时, 各个班组所控制的沉降槽排污状况以及灰水罐的水液位置参差不齐。同时, 各个班组的排污控制也不一样, 其造成的系统会呈现波动, 导致其沉降、阻垢的效果不佳。
灰水处理系统可以采取以下几项措施:①定期清洗洗涤塔循环泵出口的滤网, 防止灰分流入到激冷环当中;②提高对高压灰水泵出口水质的检测, 主要检测水质当中的悬浮物含量, 并通过分析, 便可以反应出灰水的结构趋势;③严格控制分析结果, 及时调整沉降槽内部的絮凝剂添加量, 并强化水质的分析。
4 结语
综上所述, 通过水煤浆气化装置回收利用企业的部分废水, 降低废水排量, 并对灰水、黑水进行全面的分析, 详细总结灰水、黑水对系统的主要影响, 并采取针对性改善措施, 促使气化黑水与灰水系统的运行更加趋于稳定, 降低系统的整体排水量, 同时降低对新鲜水的使用量, 从而实现较好的节水减排目的。
参考文献
[1]安宏伟, 李永华, 薛斌.水煤浆气化装置节水减排措施浅析[J].西部煤化工, 2013, (2) :8-11.
[2]高会杰, 郭志华, 张广哲, 等.水煤浆气化废水深度处理中试研究[J].石油炼制与化工, 2014, 45 (5) :87-90.