CN105444150A - 一种多水源供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多水源供水系统，所述的供水系统包括至少两个可调节定量取水系统和一个远程控制系统；所述的可调节定量取水系统包括：电机、水泵、供水管线、检测传感器、变频器控制箱、智能控制器和移动通讯模块；检测传感器分别接在控制器相应的接口；可调节定量取水系统通过移动通讯模块与远程控制系统进行网络数据通讯。本发明所建立的供水系统可以满足了油田稠油开采的高温高压蒸汽锅炉对水质的要求范围，并且实现对水源的合理利用，从而保障工业生产系统稳定、持续正常的运行。

Description

一种多水源供水系统

技术领域

本发明涉及一种多水源供水系统，属于油田开采供水系统的技术领域。

背景技术

工业锅炉特别是蒸汽锅炉对水质指标要求较高，如油田稠油开采的高温高压蒸汽锅炉，对水中磷、硅、耗氧量等指标均有严格的要求，稠油油田一般为浅层油田，油田所处位置的地下水水质较差，硅含量较高，水质达不到温高压蒸汽锅炉的用水要求。而地表水如水库水、河流水、浅层地下水等，由于人类活动等原因造成这些水源的磷和耗氧量指标超标，水质也达不到温高压蒸汽锅炉的用水要求，在加之地表水源受区域降雨量影响较大，尤其在枯水年份其水量也难以满足油田开采用水要求。为了保证工业系统的正常运行，使水质指标在锅炉的要求范围内，通常会采用地表水和地下水源同时开采，分别建设相应的除磷和除硅水处理系统供水，使地表水和地下水水源的水质均达到要求，当地表水源的水量能够达到要求时，可只启用地表水源供水系统，地下水源供水系统暂停使用，由于地下水源的开采成本比地表水源高，这样做可相应的节约一些成本。在现有技术条件下，只有这样做才能保障供水系统持续、稳定、可靠的正常运行。但是，在地表水和地下水水源的供水系统中各自建设一套水处理系统，其建设投入成本高，水处理系统的运行成本也较高，也不利于对水源的合理利用和管理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种多水源供水系统，解决了无法保证油田开采中工业锅炉中的水质问题。

本发明是通过如下方案予以实现的：

一种多水源供水系统，其特征在于：所述的供水系统包括至少两个可调节定量取水系统和一个远程控制系统，所述每个可调节定量取水系统设置在对应的水源地；所述的可调节定量取水系统包括：电机、水泵、供水管线、检测传感器、变频器控制箱、智能控制器和移动通讯模块；其中，所述的变频器的输入接口和控制器相应的输出接口连接，变频器的输出接口和电机相连，进而连接水泵，水泵接入供水管线上；所述的检测传感器分别接在控制器相应的接口；所述的可调节定量取水系统通过移动通讯模块与远程控制系统进行网络数据通讯；

通过对各个水源地的水质进行分析实验，设定满足生产水质要求范围内的取水比例；各个可调节定量取水系统按照对应水源地的取水比例，同时向同一用户进行供水。

进一步的，所述的检测传感器包括：智能水表、电参传感器、压力传感器、红外传感器。

进一步的，所述的水源供水系统还包括蓄水罐，所述的蓄水罐接入各个可调节定量取水系统的供水管线。

进一步的，所述的智能控制器由控制面板、可编程逻辑控制器和相应的供电模块组成；其中的可编程逻辑控制器内置有PID控制程序，使智能水表监测的实际流量与远程控制系统发出的给定流量之间实现闭环控制。

进一步的，所述的变频器控制箱由变频器、电源控制开关、变频器工频启动/停机、变频器工频/自动切换继电器和相应的控制电路组成。

进一步的，远程控制系统由移动运营商网络、网络专线、计算机、水量调节控制软件组成。

进一步的，所述的远程控制系统中，通过水量调节控制软件设定各个水源的取水比例，并向各个可调节定量取水系统发送取水给定值的命令。

进一步的，所述的计算机上的操作界面可监控各水源和实际取水量以及供水系统运行参数。

本发明的有益效果是：

由于油田稠油开采的高温高压蒸汽锅炉，对水中磷、硅、耗氧量等指标均有严格的要求，本发明通过地表水和地下水水源供水系统按一定的水量比例同时向高温高压蒸汽锅炉用户供水，使混合后的水中的磷、硅和耗氧量等指标均达到高温高压蒸汽锅炉用户对水质的要求，而且可以提供充足的水量，保证了工业生产中锅炉的稳定、可靠地运行。

而且，本发明减少了地表水和地下水水源供水系统各自设备一套水处理系统的投资和后期的运行费用，其节能降费效果十分显著，采用地表水和地下水水源混合供水，使每个水源的在枯水季节的开采量均不超过允许开采量，对保护水资源和地质环境也有显著的积极效果，本发明也同样适用于其它对水质水量要求高的用户供水。

附图说明

图1是本发明实施例的水源地的可调节定量取水系统原理框图；

图2是本发明实施例一的远程控制系统原理框图；

图3是本发明实施例一的智能控制器工作原理框图；

图4是本发明实施例二的远程控制系统原理框图；

图5是本发明实施例二的智能控制器工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。

(一)实施例一：

一种多水源供水系统，所述多水源混合供水系统由可调节定量取水系统、蓄水罐和远程控制系统组成；由于需要从多个水源地取水，因此每个水源地都配有可调节定量取水系统，通过对各个水源地的水质和水量进行混合实验，设定满足生产水质要求范围内的取水比例，各个可调节定量取水系统按照对应水源地的取水比例，同时向同一用户供水。

(1)可调节定量取水系统：

如图1所示，所述的可调节定量取水系统包括：电机、水泵、供水管线、检测传感器、变频器控制箱、智能控制器和移动通讯模块。本实施例中选取的控制器为可编辑逻辑控制器。可编程逻辑控制器内置有PID控制程序，使智能水表监测的实际流量与远程控制系统发出的给定流量两者之间，实现闭环控制。其中，变频器的输入接口和智能控制器相应的输出接口(RS485)连接，变频器的输出接口和电机相连，进而连接水泵，水泵接入供水管线上；检测传感器分别接在控制器相应的接口。

移动通讯模块和可编程逻辑控制器相应的RS485接口连接。其中，可调节定量取水系统通过其移动通讯模块与远程控制系统中的计算机进行网络数据通讯。

本实施例中的检测传感器包括：智能水表(或流量计)、电参传感器、压力传感器、红外传感器。智能水表分别和可编程逻辑控制器相应的RS485接口连接，智能水表安装在供水管线的出水口附近。电参传感器和压力传感器分别与可编程逻辑控制器相应的RS485接口连接；红外传感器和电源分别与可编程逻辑控制器相应的数字输入接口连接。

变频控制箱由变频器、电源控制开关、变频器工频启动/停机、变频器工频/自动切换继电器和相应的控制电路组成。

(2)远程控制系统：

如图2所示，所述的远程控制系统由计算机和控制软件组成。其中，可调节定量取水系统通过其移动通讯模块与远程控制系统中的计算机进行网络数据通讯。远程控制系统具有控制取水量、控制水泵启停、红外特征侵入报警、电源异常报警等功能。对于较小数据量和较小投资和取水量的情况下，远程控制系统的计算机还具有数据库管理功能。远程控制系统的计算机操作界面上可监控各水源和实际取水量以及其它供水系统运行参数。

(3)蓄水罐：

蓄水罐接入各个可调节定量取水系统的供水管线，各个水源地的取水通过供水管线送至蓄水罐混合后再送至给用户。

(二)实施例二：

如图5所示：实施例二中的多水源混合供水系统是在实施例一的基础上的改进，与实施例一的不同之处在于，智能水表(或流量传感器)输出的模拟信号与可编程逻辑控制器的模拟量输入接口连接；变频器控制模拟量输入接口与可编程逻辑控制器的模拟量输出接口连接，压力传感器与可编程逻辑控制器的模拟量输入接口连接。

本实施例中的检测传感器中包含智能水表(或流量计)、红外传感器、压力传感器和电参传感器，所述的传感器将测量的数据通过智能传感器传输给远程控制系统，远程控制系统通过对数据的分析并下发相应的指令。作为其他方式，也可以选用其他的传感器测量水源的数据，结合计算机中的控制软件，实现远程控制系统对其他功能的控制。

本实施例中的智能水表(或流量计)安装在供水管线的出口附近，作为其他实施方式，同样可以将智能水表，作为其他实施方式，本发明还可以选择安装在其他的位置，用于检测不同管线段的水量。

实施例一和实施例二中，选择的智能控制器为可编辑逻辑控制器，主要是考虑到可编辑逻辑控制器运行稳定，环境适用性强。作为其他实施方式，可以根据实际的工作情况选择其他类型的智能控制器，如单片机控制系统和RTU控制系统等。

施例一和实施例二中，对各个水源地的水量进行混合实验，得出满足生产所需的水质要求的混合比例，在远程控制系统的计算机监控界面上设定总的取水量，远程控制系统会按设置的各水源的取水比例，自动计算各个水源地的取水量，并发出指令到各水源的可调节定量取水系统，可调节定量取水系统按此给定值进行取水。其中对各个水源地的水量进行的混合实验，并将混合后的水样进行化验，测定相关物质的含量是否在水质要求允许的范围内，为本领域技术人员所掌握的常规技术手段。

在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多水源供水系统，其特征在于：所述的供水系统包括至少两个可调节定量取水系统和一个远程控制系统，所述每个可调节定量取水系统设置在对应的水源地；所述的可调节定量取水系统包括：电机、水泵、供水管线、检测传感器、变频器控制箱、智能控制器和移动通讯模块；其中，所述的变频器的输入接口和控制器相应的输出接口连接，变频器的输出接口和电机相连，进而连接水泵，水泵接入供水管线上；所述的检测传感器分别接在控制器相应的接口；所述的可调节定量取水系统通过移动通讯模块与远程控制系统进行网络数据通讯；

通过对各个水源地的水质进行分析实验，设定满足生产水质要求范围内的取水比例；各个可调节定量取水系统按照对应水源地的取水比例，同时向同一用户进行供水。

2.根据权利要求1所述的一种多水源供水系统，其特征在于，所述的检测传感器包括：智能水表、电参传感器、压力传感器、红外传感器。

3.根据权利要求1所述的一种多水源供水系统，其特征在于，所述的水源供水系统还包括蓄水罐，所述的蓄水罐接入各个可调节定量取水系统的供水管线。

4.根据权利要求2所述的一种多水源供水系统，其特征在于，所述的智能控制器由控制面板、可编程逻辑控制器和相应的供电模块组成；其中的可编程逻辑控制器内置有PID控制程序，使智能水表监测的实际流量与远程控制系统发出的给定流量之间实现闭环控制。

5.根据权利要求1所述的一种多水源供水系统，其特征在于，所述的变频器控制箱由变频器、电源控制开关、变频器工频启动/停机、变频器工频/自动切换继电器和相应的控制电路组成。

6.根据权利要求1所述的一种多水源供水系统，其特征在于，远程控制系统由移动运营商网络、网络专线、计算机、水量调节控制软件组成。

7.根据权利要求6所述的一种多水源供水系统，其特征在于，所述的远程控制系统中，通过水量调节控制软件设定各个水源的取水比例，并向各个可调节定量取水系统发送取水给定值的命令。

8.根据权利要求6所述的一种多水源供水系统，其特征在于，所述的计算机上的操作界面可监控各水源和实际取水量以及供水系统运行参数。