CN103437400B - 供水管网压力控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供水管网压力控制系统，用于自动改变先导式减压阀的出口压力，包括水压缸和控制器，所述水压缸的活塞杆与所述先导式减压阀的弹簧连接，所述水压缸的无杆腔与第一电磁阀、第二电磁阀连接，所述第一电磁阀与先导式减压阀系统的上游水路连通，所述第二电磁阀与水箱连通，其中，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀均为二位二通电磁阀，并由控制器控制所述第一电磁阀、第二电磁阀的通断，所述控制器具有储存目标压力值的数据库，所述先导系统取水上游水路上和所述先导式减压阀系统下游水路上均设置有压力变送器。本发明所提供的供水管网压力控制系统，具有自动化程度高，调节准确的优点。

Description

供水管网压力控制系统

技术领域

本发明涉及一种供水管网压力控制系统。

背景技术

城市供水管网系统属于城市重要基础设施，担负着维持人民的正常生活，支持国家现代化建设的重任。由于我国供水设施服役时间长，部分管道出现老化等原因，使得我国供水管网漏损日趋严重。近年来，随着人民节能环保意识的增强，如何控制自来水供水管网漏损已经成为全世界关注的焦点问题。由于居民昼夜用水需求的不同，导致夜间管网压力大于实际需求压力，因而造成管网的压力损失。通过采取基于GSM网络运程无线控制的方法，能够在确保供水管网满足用户压力需求的前提下降低管网的富余压力，可大大降低管网由于压力过高造成漏失的频率，尤其是对降低背景渗漏等不可避免的漏失有很好的控制效果。另外，压力控制法使得用户水压变得稳定，管网内部由于压力变化引起的应变减少，降低爆管事故发生的可能性，延长了管道的使用寿命。

现有技术中，是采用先导式减压阀系统，其压力控制法主要是通过调节螺母作用在先导式减压阀膜片上的弹簧，通过改变弹簧的压力值来改变膜片的位移量，继而改变先导式减压阀阀芯的开口量，最终改变减压阀的出口压力。该压力控制方法需要人工操作控制调节螺母，自动化程度不足。

因此，提供一种自动化程度高，调节准确的供水管网压力控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化程度高，调节准确的供水管网压力控制系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种供水管网压力控制系统，用于自动改变先导式减压阀的出口压力，其特征在于，包括水压缸和控制器，所述水压缸的活塞杆与所述先导式减压阀的弹簧连接，所述水压缸的无杆腔与第一电磁阀、第二电磁阀连接，所述第一电磁阀与先导式减压阀系统的上游水路连通，所述第二电磁阀与水箱连通，所述水压缸的无杆腔与第一电磁阀、第二电磁阀相连通的水路上设置有双向节流阀，所述双向节流阀与所述水压缸的无杆腔之间设置有第三压力变送器；其中，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀均二位二通电磁阀，并由所述控制器控制所述第一电磁阀、第二电磁阀的通断，所述控制器具有储存目标压力值的数据库，并能基于GSM网络无线通信和控制，所述第一电磁阀与所述先导式减压阀系统上游连接水路间设置有可检测所述先导式减压阀系统上游水压的第一压力变送器，所述先导式减压阀系统下游水路上设置有可检测所述先导式减压阀系统下游水压的第二压力变送器；所述第一电磁阀和所述第一压力变送器之间水路上设置有过滤器，所述第一压力变送器与所述先导式减压阀系统上游连接水路间设置有截止阀；所述水压缸无杆腔水路出口处设置三通阀，并通过该三通阀与所述双向节流阀水路连接，且所述三通阀具有与所述先导式减压阀系统上游连通的水路，该水路上设置有单向阀，该单向阀阻止液压水从所述先导式减压阀系统上游向所述水压缸无杆腔方向流动。

优选地，所述第一电磁阀（3）、所述第二电磁阀（11）均为得电时连通，失电时断开；且所述第一电磁阀（3）得电时，所述第二电磁阀（11）失电，所述第二电磁阀（11）得电时，所述第一电磁阀（3）失电。

优选地，所述控制器包括液压部分和电气部分，其中，所述电气部分包括CPU、无线通信模块、时钟模块、光电模块和电液模块。

优选地，所述先导式减压阀系统包括先导阀（12），所述先导阀（12）对主阀（13）控制采用负反馈闭环回路。

与现有技术相比，本发明所提供的供水管网压力控制系统具有以下优点：

1、通过设置水压缸，将水压缸的活塞杆与先导式减压阀的弹簧连接，利用水压缸的活塞杆代替原调节螺母作用在先导式减压阀弹簧上，并设置两个二位二通电磁阀控制水压缸无杆腔的压力，从而控制活塞杆的运动，活塞杆作用于先导式减压阀膜片上的弹簧，通过改变弹簧的弹力值来改变膜片的位移量，继而改变先导式减压阀阀芯的开口量，最终改变减压阀的设定压力，整个压力控制过程自动化程度高；

2、通过设置压力变送器，实时监测先导式减压阀系统下游压力，为先导式减压阀的出口压力调整提供数据支持，保证控制的准确性；

3、无线远程控制可上传数据；

4、自动时钟能自动调节夜间压力；

5、先导阀对主阀控制采用负反馈闭环控制，自力式水力控制，不需动力电源。

综上所述，本发明所提供的供水管网压力控制系统，具有自动化程度高，调节准确的优点。

附图说明

图1是本发明提出的一种供水管网压力控制系统的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种自动化程度高，调节准确的供水管网压力控制系统。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1，在一种实施例中，本发明所提供的一种供水管网压力控制系统，用于改变先导式减压阀的出口压力，包括水压缸6，水压缸6的活塞杆与先导式减压阀的弹簧连接，水压缸6的无杆腔与第一电磁阀3、第二电磁阀11水路连接，第一电磁阀3与先导式减压阀系统10的上游水路连通，第二电磁阀11与水箱连通，水压缸6无杆腔与第一电磁阀3、第二电磁阀11连接水路依次设置有三通阀7和双向节流阀4，第一电磁阀3与先导式减压阀系统10的上游连接水路依次设置有过滤器2和截止阀1，三通阀7具有与先导式减压阀系统10上游连通的水路，该水路上设置有单向阀，该单向阀阻止液压水从先导式减压阀系统10上游向水压缸6无杆腔方向流动，过滤器2和截止阀1之间水路上设置有可检测先导式减压阀系统10上游水压的第一压力变送器8，先导式减压阀系统10下游水路上设置有可检测先导式减压阀系统10下游水压的第二压力变送器9，双向节流阀4与三通阀7之间设置有第三压力变送器5；其中，第一电磁阀3、第二电磁阀11均二位二通电磁阀，并由控制器控制第一电磁阀3、第二电磁阀11的通断，控制器具有储存目标压力值的数据库；第一电磁阀3、第二电磁均为得电时连通，失电时断开；且第一电磁阀3得电时，第二电磁阀11失电，第二电磁阀11得电时，第一电磁阀3失电。

上述供水管网压力控制系统工作过程如下：

要到压力调控指令后，在控制器的数据库中检测目标压力值，若有与之对应的液压水压缸6无杆腔压力值，调整液压水压缸6无杆腔压力；若无对应数据，则实时检测下游压力并与目标压力值比较，直到达到目标压力值，记录下此时先导式减压阀系统10下游压力与液压水缸无杆腔压力的对应关系，并进入数据库；

其中，控制逻辑如下：

下游压力<目标压力→第一电磁阀3得电、第二电磁阀11失电→液压水压缸6无杆腔压力增大→液压水压缸6活塞杆下移→先导减压阀开度变大→主阀13开度变大→下游压力增大；

下游压力≈目标压力→第一电磁阀3、第二电磁阀11均失电→液压水压缸6无杆腔压力不变→液压水压缸6活塞杆不动→下游压力不变；

下游压力>目标压力→第一电磁阀3失电、第二电磁阀11得电→液压水压缸6无杆腔压力减小→液压水压缸6活塞杆上移→先导减压阀开度变小→主阀13开度变小→下游压力减小。

与现有技术相比，本实施例所提供的供水管网压力控制系统具有以下优点：

1、通过设置水压缸6，将水压缸6的活塞杆与先导式减压阀的弹簧连接，利用水压缸6的活塞杆代替原调节螺母作用在先导式减压阀弹簧上，并设置两个二位二通电磁阀控制水压缸6无杆腔的压力，从而控制活塞杆的运动，活塞杆作用于先导式减压阀膜片上的弹簧，通过改变弹簧的压力值来改变膜片的位移量，继而改变先导式减压阀阀芯的开口量，最终改变减压阀的出口压力，整个压力控制过程自动化程度高；

2、通过设置压力变送器，实时监测先导式减压阀系统10下游压力，为先导式减压阀的出口压力调整提供数据支持，保证控制的准确性；

3、无线远程控制可上传数据；

4、自动时钟能自动调节夜间压力；

5、先导阀12对主阀13控制采用负反馈闭环控制，自力式水力控制，不需动力电源。

综上所述，本实施例所提供的供水管网压力控制系统，具有自动化程度高，调节准确的优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序、而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种供水管网压力控制系统，用于自动改变先导式减压阀的出口压力，其特征在于，包括水压缸（6）和控制器，

所述水压缸（6）的活塞杆与所述先导式减压阀的弹簧连接，所述水压缸（6）的无杆腔与第一电磁阀（3）、第二电磁阀（11）连接，所述第一电磁阀（3）与先导式减压阀系统（10）的上游水路连通，所述第二电磁阀（11）与水箱连通，所述水压缸（6）的无杆腔与第一电磁阀（3）、第二电磁阀（11）相连通的水路上设置有双向节流阀（4），所述双向节流阀（4）与所述水压缸（6）的无杆腔之间设置有第三压力变送器（5）；

其中，所述第一电磁阀（3）、所述第二电磁阀（11）均二位二通电磁阀，并由所述控制器控制所述第一电磁阀（3）、第二电磁阀（11）的通断，

所述控制器具有储存目标压力值的数据库，并能基于GSM网络无线通信和控制，所述第一电磁阀（3）与所述先导式减压阀系统（10）上游连接水路间设置有可检测所述先导式减压阀系统（10）上游水压的第一压力变送器（8），所述先导式减压阀系统（10）下游水路上设置有可检测所述先导式减压阀系统（10）下游水压的第二压力变送器（9）；

所述第一电磁阀（3）和所述第一压力变送器（8）之间水路上设置有过滤器（2），所述第一压力变送器（8）与所述先导式减压阀系统（10）上游连接水路间设置有截止阀（1）；

所述水压缸（6）无杆腔水路出口处设置三通阀（7），并通过该三通阀（7）与所述双向节流阀（4）水路连接，且所述三通阀（7）具有与所述先导式减压阀系统（10）上游连通的水路，该水路上设置有单向阀，该单向阀阻止液压水从所述先导式减压阀系统（10）上游向所述水压缸（6）无杆腔方向流动。

2.根据权利要求1所述的供水管网压力控制系统，其特征在于，所述第一电磁阀（3）、所述第二电磁阀（11）均为得电时连通，失电时断开；且所述第一电磁阀（3）得电时，所述第二电磁阀（11）失电，所述第二电磁阀（11）得电时，所述第一电磁阀（3）失电。

3.根据权利要求1所述的供水管网压力控制系统，其特征在于，所述控制器包括液压部分和电气部分，其中，所述电气部分包括CPU、无线通信模块、时钟模块、光电模块和电液模块。

4.根据权利要求1所述的供水管网压力控制系统，其特征在于，所述先导式减压阀系统包括先导阀（12），所述先导阀（12）对主阀（13）控制采用负反馈闭环回路。