CN101389813B - 具有监控支路添加功能的水总管系统以及用于其的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于再利用水的系统，该系统包括：总管系统，其包括至少一个用于输送水的管道和适于测量管道电参数变化的监控装置；用于储存供应水的储箱；用于将储存水排放至耗水单元的排水装置；和控制系统，其适于根据监控装置所测量参数的变化来控制水向储箱的供应和水从储箱的排放。本发明还涉及一种应用在这种系统中的总管系统和用于监控这种系统或水总管系统的方法。

Description

具有监控支路添加功能的水总管系统以及用于其的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种水总管系统，该水总管系统具有监控支路添加的功能。本发明还涉及一种包括这种总管系统的用于再利用水的系统，以及一种用于监控总管系统中支路添加的方法。

背景技术

为了不破坏环境，已经作出了常规努力来减少不需要高纯度水的地方对净化自来水的使用。这里可以设想再利用淋浴水和洗澡水来冲洗马桶的系统。这种系统也称为中水系统。另一个例子是新性能发展，其中居住场所设置有两个单独的总管系统：一个用于可以从水龙头饮用的纯净自来水，另一个供应较不纯净的水，例如供应马桶用的水。

当输送例如淋浴水、洗澡水、雨水或其它不满足饮用质量标准的水的管道接触到饮用水总管系统时，会污染纯净自来水，继而出现严重的公众卫生危害。

因此希望能够在输送非纯净水的管道接触到输送饮用水总管系统的情况下监控水管道。当工作是由没有经验的DIY爱好者完成时，存在真正的危险，即不同的水总管系统之间会出现不希望的错误连接。水管道没有标准化进一步增大了出错的危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种总管系统，在该总管系统中降低了输送非纯净水的管道和输送饮用水的管道之间发生连接的危险。

所述目的由根据本发明的水总管系统来实现，其中水总管系统包括至少一个用于输送水的管道和用于监控管道是否被分流的监控装置。

为了在两个水总管系统之间建立连接，将有必要布置支路和连接件。因为可以在根据本发明的总管系统中探测管道中何时布置了支路，所以也可以探测是否形成了接触的危险，即是否遇到总管系统中已经布置支路的情况。对输送不可引用水，即饮用时可能危害健康的水总管系统的分流(如果必要)必须非常小心地进行。为了确保只有具有资格的商人可以进行这项工作，所以希望监控输送“非纯净”水总管系统的支路的布置。

在进一步的优选实施例中，总管系统的管道包括导电元件，并且监控装置包括与导电元件连接的用于产生电信号的发生器和用于测量导电元件的至少一个电参数的测量单元。

通过给管道提供导电元件和向该元件提供发生器产生的信号，可以产生能够被测量的信号从而达到监控总管系统的目的。对管道进行改造时，例如布置支路时，管道将(通常)暂时被隔离。即使管道没有被完全隔离，对总管系统的改造也可能导致测量信号的变化，例如在测量管道的电阻时。测量单元测量到的发生器产生的信号值将由于管道的改造而发生变化。通过这种方式就可以探测到总管系统的改造，例如探测到支路的布置。

在一个优选实施例中，导电元件实质上包括导电套。这种导电套可以容纳在管道壁中。由此可以设想这种套位于两个电绝缘层之间的实施例。另一个实用的实施例是使用导电管，例如只在外侧设置有绝缘外层的标准的铜管或铝管。

在进一步的优选实施例中，导电元件实质上包括导电线。这种导电线可以布置在管道的内部或外部。此外，这种导电线也可以嵌在管道壁中。

在进一步的实施例中，导电元件由导电材料，例如由铝、铜、锌、导电塑料或导电环氧树脂制成。所有的导电材料都可以用于这个用途。

在进一步的优选实施例中，具有导电元件的管道是电路的一部分。因此可以监控该电路以确定隔离的发生。在进一步的优选实施例中，测量单元测量电路是否闭合。

在另一个优选实施例中，被测量的电参数包括电压和/或电流值和/或电阻和/或阻抗和/或电容和/或电感的差。对管道进行改造时，例如暂时隔离管道以布置支路时，这些电参数将发生变化。当然也可以测量这些参数的组合。

在进一步的优选实施例中，一旦超过被测量电参数的预定极限值，测量单元就发出声学和/或视觉警报。发出这种警报可以表示正在布置支路，或者表示已经出现例如管道被暂时隔离的情况，这可以暗示正在布置支路。因此例如可以向自来水公司发出警报。

本发明进一步涉及一种用于再利用水的系统，其包括：

如上所述的总管系统；

用于储存供应水的储箱；

用于将储存水供应至耗水单元的排水装置；和

控制系统，其用于控制水向储箱的供应和水从储箱的排放。

再利用水，例如再利用淋浴水或洗澡水冲洗马桶的系统(由于“非纯净”水管道道的存在)存在特殊的危险，即与饮用水总管系统发生不希望的连接，这是由于存在“非纯净”水管道的原因。为此，本发明进一步涉及这种用于再利用水的系统，也经常涉及中水系统，在其中应用上述总管系统。

在进一步的优选实施例中，一旦由测量单元测量的电参数超过预定极限值，控制系统就影响从储箱中的排水。由于这种影响，在以电参数已经超过极限值为特征的危险情况下，可以暂时或永久停止排放计划再利用的水。

在另一个优选实施例中，对排水的影响包括切断泵和/或使用闭合元件关闭管道。这样(如果布置了可能与另一个总管系统连接的支路)就可以防止计划再利用的水进入用于输送饮用水的总管系统，从而造成可能的污染。

在另一个优选实施例中，用于再利用水的系统包括将储箱中的水泵送至耗水单元的泵，其中当超过预定最大水输送量时控制系统切断该泵。

当已知耗水单元在确定时段的最大耗水量时，这也可以用于追踪支路。如果已知马桶贮水槽的容积，就可以确定待由泵供应的最大输送量。支路的布置导致需水量可能增大到超过该输送量，该输送量例如可以由流量计测量。在所需输送量超过相关耗水单元预期的最大输送量的情况下，就可以表明支路的存在。在这种情况下，可以通过暂时或永久切断泵来限制或完全阻止计划再利用的水的输送。

如果潜在的支路不是布置在总管系统中而是布置在耗水单元的水箱中，那么流量计也将探测到增加的需水量。

本发明进一步涉及一种用于监控水总管系统中支路的添加的方法，其包括以下步骤：设置至少一个用于输送水的管道，以及监控该管道中支路的添加。

在所述方法的优选实施例中，所述管道包括导电元件，并且所述方法进一步包括以下步骤：使用连接到导电元件的发生器产生电信号，以及测量导电元件的至少一个电参数。

在另一个进一步的优选实施例中，所述方法进一步包括以下步骤：比较电参数的测量值和预定极限值，以及当测量值超过预定极限值时，发出声学和/或视觉警报和/或使用闭合元件关闭该管道。

在进一步的优选实施例中，连续产生和测量电信号。通过这种方式可以立即探测到对总管系统的改造。

在另一个进一步的优选实施例中，间歇地产生和测量电信号。两个测量之间的时段优选短得在该时段中不可能暂时隔离管道、布置支路并且重新连接。因此实际的时段例如最多一分钟。

附图说明

在以下说明书中参考附图进一步阐明了示例性实施例，其中：

图1示出了根据本发明的总管系统的概略图；

图2示出了根据本发明的第一优选实施例的管道；

图3示出了根据本发明的第二优选实施例的管道；

图4示出了设置有根据本发明的总管系统的用于再利用水的系统。

具体实施方式

图1示出了包括管道2和监控装置3的总管系统1，监控装置3连接到管道2用于监控管道2是否被分流。

在一个优选实施例中，监控装置3包括用于产生测量信号的发生器4和用于测量该测量信号的测量单元5。管道2包括导电元件6，该导电元件可以具体为导电套7或导电线10。

图2示出了管道2的一个优选实施例，在该实施例中导电元件是导电套7。该套7的内侧由绝缘内层8屏蔽，外侧由绝缘外层9屏蔽。也可以设想套7只具有电绝缘外层9的实施例。

图3示出了可选实施例，在该实施例中导线元件是导电线10。在所示实施例中，导电线10嵌在电绝缘管道壁11中，尽管也可以将该导电线10布置在管道2的内部或外部。

图4示出了一种用于再利用水的系统，例如利用淋浴水或洗澡水冲洗马桶。淋浴水或洗澡水经由供应管道23供给并储存在储箱22中。如果耗水单元例如马桶21需要水进行冲洗，水就从储箱22经由排出管道24输送到马桶21。

水也可以从储箱22经由水管道25供给(远处的)第二马桶26形式的耗水单元。如果与储箱的距离很远，同时第二耗水单元是位于较高楼层的马桶26，将有必要在水管道25中设置泵27以将水从储箱22经由管道25泵送至马桶26。泵27在水管道25中提供压力，这也使得该管道适合于其它应用(鉴于被输送水的性质这些应用是不希望有的)，例如分流和设置水龙头等。因此尤其必须监控水管道25中支路的添加，并且水管道25将因此包括根据本发明的总管系统。

当然推荐监控用于再利用水的系统的所有管道中支路的添加。在该例子中存在管道24和25。

尽管上述实施例是本发明的优选实施例，但是它们仅仅意在说明本发明，而不是以任何方式限制本发明的说明书。因此本发明的范围仅由以下权利要求限定。

Claims (27)

1.一种用于再利用水的系统，包括：

总管系统，其包括至少一个用于输送水的包括导电元件的管道和适于测量所述管道的电参数的监控装置；

用于储存供应水的储箱；

用于将储存水排放至耗水单元的排水装置；和

控制系统，其适于根据监控装置所测参数的变化来控制水向储箱的供应和水从储箱的排放。

2.如权利要求1所述的系统，其中控制系统适于根据从监控装置接收的信号切断泵，该泵适于至少将水从储箱泵送至耗水单元。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中控制系统适于根据从监控装置接收的信号关闭布置在所述管道中的闭合元件。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述管道包括导电元件，并且所述监控装置包括：

用于产生电信号的发生器，该发生器连接到导电元件；

用于测量导电元件的至少一个电参数的测量单元。

5.如权利要求4所述的系统，其中导电元件包括导电套。

6.如权利要求4所述的系统，其中导电元件包括导电线。

7.如权利要求5或6所述的系统，其中导电元件由导电材料制成。

8.如权利要求7所述的系统，其中导电材料包括：铝、铜、不锈钢、锌、导电塑料或导电环氧树脂。

9.如权利要求7所述的系统，其中包括导电元件的管道是电路的一部分。

10.如权利要求9所述的系统，其中测量单元测量所述电路是否闭合。

11.如权利要求10所述的系统，其中电参数包括电压的差和/或电流值的差和/或电阻的差和/或阻抗的差和/或电容的差和/或电感的差。

12.如权利要求11所述的系统，其中一旦超过被测量电参数的预定极限值，控制系统就产生声学和/或视觉警报。

13.如权利要求12所述的系统，其中一旦超过被测量电参数的预定极限值，监控装置就产生声学和/或视觉警报。

14.如权利要求13所述的系统，其中一旦超过被测量电参数的预定极限值，测量单元就产生声学和/或视觉警报。

15.如权利要求14所述的系统，其中当超过测量单元测量的电参数的预定极限值时，控制系统影响从储箱中的排水。

16.如权利要求15所述的系统，进一步包括将水从储箱泵送至耗水装置的泵，其中当超过预定的最大水输送量时，控制系统切断所述泵。

17.一种水总管系统，其包括：

至少一个用于输送水的包括导电元件的管道；

连接到所述管道用于再利用水的装置，其中所述装置包括至少一个储箱；

适于测量所述管道的电参数的监控装置；和

控制系统，其适于根据从监控装置接收的信号控制水向储箱的供应和水从储箱的排放。

18.如权利要求17所述的水总管系统，其中控制系统适于根据从监控装置接收的信号切断泵。

19.如权利要求17或18所述的水总管系统，其中控制系统适于根据从监控装置接收的信号关闭布置在所述管道中的闭合元件。

20.如权利要求19所述的水总管系统，其应用在根据权利要求1-15中任一项所述的系统中。

21.一种用于监控连接到中水装置的水总管系统的方法，其包括以下步骤：

布置至少一个用于输送水的包括导电元件的管道；和

布置适于监控所述管道的监控装置；

使用连接到导电元件的发生器产生电信号；和

测量导电元件的至少一个电参数。

22.如权利要求21所述的方法，

其中监控装置适于测量所述管道的至少一个电参数；并且该方法包括以下步骤：

使用控制系统根据监控装置测量的电参数来控制水向中水装置的储箱的供应和水从该储箱的排放。

23.如权利要求22所述的方法，进一步包括使用控制系统根据从监控装置接收的信号切断泵的步骤，该泵适于至少将水从储箱泵送至耗水单元，该耗水单元经由水总管系统与中水装置连接。

24.如权利要求22或23所述的方法，进一步包括使用控制系统根据从监控装置接收的信号关闭布置在所述管道中的闭合元件。

25.如权利要求24所述的方法，进一步包括以下步骤：

比较电参数的测量值和预定极限值；和

当测量值超过预定极限值时发出声学和/或视觉警报和/或使用闭合元件关闭所述管道。

26.如权利要求25所述的方法，其中连续地产生和测量电信号。

27.如权利要求25所述的方法，其中间歇地产生和测量电信号。

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