[發明專利]風光互補海水淡化系統全自動控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201610219939.6
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN105700405B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 許志龍;許翠婭;黃種明;郭更生;劉菊東;楊小璠;王素;方芳;沈志煌;周樹溫
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;C02F9/02
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

1.一種風光互補海水淡化系統全自動控制裝置，其特征在于：包括低壓泵、海水過濾器、單向閥、高壓泵、卸荷閥、反滲透膜組件、膜組件清洗箱、淡水收集罐、全自動控制模塊和供電模塊；所述的低壓泵、海水過濾器、單向閥、高壓泵、反滲透膜組件、膜組件清洗箱和淡水收集罐通過水管依次相連，卸荷閥接于高壓泵和反滲透膜組件之間的管路上；全自動控制模塊通過電源導線與低壓泵和高壓泵相連；供電模塊通過電源導線和控制導線與全自動控制模塊相連接；

所述的供電模塊包括風力發電機、太陽能電池板、蓄電池、風光互補控制器、能量均衡控制器；所述的風力發電機與太陽能電池板并聯至風光互補控制器，風光互補控制器與能量均衡控制器相連，能量均衡控制器分別與蓄電池和全自動控制模塊連接；

所述的全自動控制模塊包括中央集成控制柜、壓力表傳感器一、多功能控制閥、壓力表傳感器二、電磁閥、壓力表傳感器三、電動節流閥、鹽度檢測傳感器、水位傳感器一和水位傳感器二；所述的中央集成控制柜通過控制導線分別與壓力表傳感器一、多功能控制閥、壓力表傳感器二、電磁閥、壓力表傳感器三、電動節流閥、鹽度檢測傳感器、水位傳感器一、水位傳感器二、風光互補控制器、蓄電池相連；所述的壓力表傳感器一安裝在低壓泵的出口端，多功能控制閥安裝在海水過濾器的出口端，壓力表傳感器二安裝在單向閥與高壓泵之間的管路上，電磁閥安裝在膜組件清洗箱的入口端，壓力表傳感器三和電動節流閥依次安裝在反滲透膜組件的出口端，鹽度檢測傳感器安裝在反滲透膜組件與膜組件清洗箱之間的管路上，水位傳感器一和水位傳感器二分別安裝在膜組件清洗箱和淡水收集罐上；所述的中央集成控制柜包括PLC模塊、變頻器和電路板，PLC模塊和變頻器分別與電路板相連。

2.一種根據權利要求1所述的風光互補海水淡化系統全自動控制裝置的控制方法，其特征在于：包括以下各個步驟：

（1）系統啟動條件判斷：中央集成控制柜檢測風光互補控制器的輸出功率和蓄電池的電量，當蓄電池的電容量達到高位值或風光互補控制器的輸出功率大于系統耗電功率時，系統自動啟動；

（2）運行預處理：中央集成控制柜控制多功能控制閥，使其進入反洗狀態，再啟動低壓泵，并通過壓力表傳感器一測試水壓；當水壓可達到設定壓力值，即可對海水過濾器進行反洗，當海水過濾器反洗時間達到設定值時，反洗結束，停止低壓泵；中央集成控制柜控制多功能控制閥，使其進入正洗狀態，再啟動低壓泵，進行正洗，當海水過濾器正洗時間達到設定值時，正洗結束，停止低壓泵；

（3）制水運行：中央集成控制柜對多功能控制閥控制，使其處于制水狀態，啟動低壓泵，將海水打到海水過濾器過濾，過濾后的海水由壓力表傳感器二測試水壓；當水壓到達給定壓力值，由PLC模塊通過電路板引導變頻器啟動高壓泵，進行加壓，通過變頻器緩啟動，防止高壓泵產生水錘現象，高壓海水在反滲透膜組件內部滲透，生產淡水和濃海水；

（4）關機條件判斷：滿足以下條件之一即可停機，①風光互補控制器的輸出功率不滿足啟動系統功率，且蓄電池的電容量處于低位值，停止工作；②水位傳感器二檢測淡水收集罐的淡水容量處于高水位時，停止工作；③反滲透膜組件滲透出的淡水經過鹽度檢測傳感器檢測，鹽度高于限定值，高壓泵停機并報警；

（5）關機后處理：中央集成控制柜開啟電磁閥，由PLC模塊通過電路板引導變頻器緩啟動高壓泵，利用膜組件清洗箱內的淡水清洗高壓泵和反滲透膜組件，單向閥可以防止淡水往海水過濾器流動，當水位傳感器一檢測膜組件清洗箱內部水位處于低位時，停止高壓泵運行；

（6）待機狀態：風力發電機、太陽能電池板發電經風光互補控制器和均衡控制器儲存到蓄電池內，中央集成控制柜實時監測蓄電池的電容量以及太陽能電池板與風力發電機的發電功率，在滿足步驟（1）系統啟動條件情況下，啟動系統。