УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА И УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ВОДЫ ПЛАВАТЕЛЬНОГО БАССЕЙНА

Полезная модель относится к устройствам в области водоподготовки и может быть использована для анализа параметров воды в плавательных бассейнах, автоматического регулирования и управления ее параметрами.
Известен “Анализатор списка параметров воды плавательного бассейна”, патент РФ на полезную модель №84989, приоритет от 16 февраля 2009 г., МПК G01N 35/00, являющийся прототипом заявляемой полезной модели. Прототип содержит: анализатор содержания хлора в воде, автоматический компенсатор температуры воды, анализатор значений рН (водородного показателя) воды и анализатор Redox-потенциала (окислительно-восстановительного потенциала) с блоками дистанционного управления.
Недостатками прототипа является невозможность качественного обеспечения заявленного технического результата, заключающегося в повышении санитарно-эпидемиологического качества воды ввиду того, что анализатор списка параметров воды плавательного бассейна определен только как набор существенных признаков с отсутствием связи между ними, взаимосвязи между этими признаками, и, кроме того, недостатками прототипа являются:
1. Влияние человеческого фактора, требующего каждое утро перед использованием бассейна откорректировать “значение рН воды от 7,4 до 7,5 с помощью рН-корректора, измерить Redox-потенциал, откорректировать его…”, а также необходимость дозированно заменять отработанную воду на свежую.
2. Необходимость каждое утро регулировать и управлять расходом хлора в воде в недопустимо высоких для человека концентрациях “от 1 до 2 мг/л”, в то время, как согласно санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам СанПиН 2.1.2.1188-03 ″2.1.2. Проектирование, строительство и эксплуатация жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта. Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества″ (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 29 января 2003 г.), величина остаточного хлора в плавательном бассейне не должна превышать 0,5 мг/л, а для детских бассейнов эта концентрация не должна превышать 0,3 мг/л.
3. Недостаточная точность измерения параметров воды в процессе ее анализа и водоподготовки в связи отсутствием гальванической развязки электрических цепей датчиков: хлора, рН, Redox-потенциала и т.д., что приводит к ошибкам в работе анализатора списка параметров воды плавательного бассейна и некорректному дозированию химических реагентов.
4. Отсутствие в анализаторе списка параметров воды модуля управления дозированием химического реагента альгицида, необходимого для предотвращения образования и роста водорослей в воде плавательного бассейна,
5. Отсутствие в анализаторе списка параметров воды модуля управления дозированием химического реагента коагулянта, необходимого для соединения мелких частиц, неизбежно накапливающихся в воде, в более крупные с целью их последующего задержания в фильтре воды.
6. Отсутствие в анализаторе списка параметров воды модулей контроля и управления исполнительными механизмами: модуля контроля и управления уровнем воды в плавательном бассейне, модуля управления циркуляционным и питательным насосами плавательного бассейна (или электромагнитного клапана), а также модуля контроля передозировки химических реагентов.
7. Отсутствие модуля Ethernet для диагностирования и удаленного управления анализатором списка параметров воды через локальную или глобальную сеть Интернет.
8. Анализ параметров воды и дозирование необходимых химических реагентов не связана с работой циркуляционного насоса бассейна, т.е. отсутствует тщательное перемешивание химических реагентов во всем объеме воды плавательного бассейна, что способствует вероятной передозировке опасных для здоровья людей химических реагентов.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение санитарно-эпидемиологического качества воды плавательного бассейна путем автоматизации процесса анализа и управления водоподготовкой.
Для достижения технического результата, заявляемого в полезной модели, задача решается тем, что устройство содержит датчик свободного хлора в воде, датчик рН воды, датчик Redox-потенциала воды, датчик температуры воды, датчик уровня воды в плавательном бассейне, датчики уровня химических реагентов в их емкостях, блок управления, включающий микроконтроллер, модули усилителей сигналов датчиков, модуль управления и обеспечения безопасности циркуляционного насоса, модуль контроля и поддержания уровня воды в плавательном бассейне, модуль контроля и поддержания температуры воды в плавательном бассейне, модуль контроля и дозировки химических реагентов, модуль часов реального времени, модуль подключения выносной панели управления, модуль Ethernet для диагностирования и удаленного управления устройством через локальную или глобальную сеть Интернет. Все электрические цепи датчиков имеют гальваническую развязку. Анализ параметров воды и дозирование химических реагентов проводится только при работающем циркуляционном насосе воды. Микроконтроллер электрически связан со всеми датчиками и всеми модулями устройства, он обрабатывает фактические показания параметров воды, полученные от датчиков, сравнивает их с заданными значениями параметров и управляет модулями исполнительных механизмов.
Полезная модель поясняется фигурой.
Устройство для анализа и управления параметрами воды плавательного бассейна содержит датчик свободного хлора 1 в воде, датчик рН воды 2, датчик Redox-потенциала 3 воды, датчик температуры воды 4, датчик уровня воды 5 в плавательном бассейне, датчики уровня химических реагентов в их емкостях 6, дистанционную панель управления 7, блок управления, включающий микроконтроллер 8, модуль усилителя сигнала датчика хлора 9 в воде, модуль усилителя сигнала датчика рН 10 воды, модуль усилителя сигнала датчика Redox-потенциала 11 воды, модуль усилителя сигнала датчика температуры воды 12, модуль усилителя сигнала датчика уровня воды 13 в плавательном бассейне, модуль усилителей сигналов датчиков уровня химических реагентов 14 в их емкостях, модуль часов реального времени 15, модуль подключения блока дистанционной панели управления 16, модуль Ethernet 17 для диагностики и удаленного управления устройством через локальную или глобальную сеть Интернет, модули исполнительных механизмов (модуль управления и обеспечения безопасности циркуляционного насоса воды 18, модуль контроля и поддержания уровня воды в плавательном бассейне 19, модуль контроля и поддержания температуры воды в плавательном бассейне 20, модуль контроля и дозирования химических реагентов 21). Электрические цепи всех датчиков имеют гальваническую развязку. Микроконтроллер 8 электрически связан со всеми датчиками и всеми модулями устройства.
Устройство работает следующим образом.
Сигналы фактических показаний параметров воды плавательного бассейна от датчиков (датчик свободного хлора в воде 1, датчик рН воды 2, датчик Redox-потенциала воды 3, датчик температуры воды 4, датчик уровня воды в плавательном бассейне 5), а также от датчиков уровня химических реагентов в их емкостях 6, поступают в блок управления на усилители сигналов датчиков: хлора в воде 9, рН воды 10, Redox-потенциала воды 11, температуры воды 12, уровня воды в плавательном бассейне 13, уровней химических реагентов в их емкостях 14. Микроконтроллер 8 обрабатывает фактические показания этих параметров, сравнивает их с заданными значениями параметров и управляет модулями исполнительных механизмов (модуль управления и обеспечения безопасности циркуляционного насоса 18, модуль контроля и поддержания уровня воды в плавательном бассейне 19, модуль контроля и поддержания температуры воды в плавательном бассейне 20, модуль контроля и дозирования химических реагентов 21). Модули исполнительных механизмов включают и отключают исполнительные механизмы: циркуляционный насос, питательный насос, электромагнитный клапан, дозирующие насосы химических реагентов, автоматический терморегулятор, теплообменники и т.д. Анализ фактических показаний параметров воды и дозирование химических реагентов в воду плавательного бассейна проводится только при работающем циркуляционном насосе, тем самым обеспечивается качественное перемешивание химических реагентов во всем объеме воды плавательного бассейна, что исключает вероятность передозировки химических реагентов. Модуль управления и обеспечения безопасности циркуляционного насоса воды 18 контролирует работу этого насоса, не допуская условий перегрузок по току и в отсутствии расходы воды через этот насос. Модуль контроля и поддержания уровня воды в плавательном бассейне 19 управляет работой питательного насоса (или электромагнитного клапана), не допуская его работу в условиях перегрузок по току и в отсутствии расходы воды через этот насос (или электромагнитный клапан), обеспечивает поддержание заданного уровня воды в плавательном бассейне. Дозирование химических реагентов проводится по автоматически рассчитанным величинам, исходя из заданных параметров плавательного бассейна (объема бассейна, оценочного количества человек в бассейне, концентрации химических реагентов и др.), либо в соответствии с заданным объемом дозирования химических реагентов (мл/сутки). Модуль контроля и дозирования химических реагентов 21 (хлора, активного кислорода, альгицида, коагулянта, кислоты и т.д.) исключает возможность передозировки этих химических реагентов в воду плавательного бассейна. В случае аварийного выхода из строя одного или нескольких датчиков предусмотрена возможность дозирования химических реагентов с учетом часов реального времени 15 и сигнализация об этом через модуль подключения блока дистанционной панели управления 16 с выводом информации на дистанционную панель управления 7 и через модуль Ethernet 17 для диагностики и удаленного управления устройством через локальную или глобальную сеть Интернет. В случае понижения уровней химических реагентов в их емкостях ниже допустимых значений происходит сигнализация об этом через модуль подключения блока дистанционной панели управления 16 с выводом информации на дистанционную панель управления 7, что позволяет обеспечить своевременное пополнение или замену емкостей химических реагентов. Дистанционная панель управления 7 может быть вынесена и установлена в отдельное техническое помещение, позволяет контролировать и управлять работой устройства. Сервисная организация, устанавливающая устройство для анализа и управления параметрами воды плавательного бассейна, либо обслуживающий персонал плавательного бассейна, могут получать информацию о работе устройства и удаленно управлять им благодаря модулю Ethernet 17 для диагностики и удаленного управления устройством через локальную или глобальную сеть Интернет. Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет решить задачу повышения санитарно-эпидемиологического качества воды плавательного бассейна путем автоматизации процесса анализа и управления водоподготовкой.