CN107085084B - 一种管网节能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种管网节能装置，所述装置包括一采样单元、一电气控制单元以及一装置一体柜；所述采样单元与电气控制单元均固设于所述装置一体柜内，且通过所述电气控制单元对所述采样单元进行连续或间歇性采样控制。本发明的优点在于：可通过该节能装置来对管网样水采集进行连续或间歇性控制，并实现节能节水的目的。

Description

一种管网节能装置
技术领域
本发明涉及自来水水质监测领域，特别涉及一种管网节能装置。
背景技术
在自来水水质监测过程中，由于相关监测仪表采样周期的实时性和短周期性，使得自来水水样供给需要不间断的引入新样本的特性，这会造成自来水资源的浪费，如不对一般式供样预处理过程进行改进，长年的采样监测过程将会造成大量的水资源浪费。而目前大多数自来水水质监测都是采用进出水直通不间断供水的管网实时采样系统。
鉴于上述问题，需要设计一个管网节能装置，使得此管网节能装置可以对管网样水采集进行连续或间歇(时间可调)控制，实现节能节水的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种管网节能装置，通过该节能装置来实现自来水管网水质监测过程中的节水减耗。
本发明是这样实现的：一种管网节能装置，包括一采样单元、一电气控制单元以及一装置一体柜；所述采样单元与电气控制单元均固设于所述装置一体柜内，且通过所述电气控制单元对所述采样单元进行连续或间歇性采样控制；
所述采样单元包括一样水进口、一排水出口、一样水收集箱、一仪表监测单元、一自来水进样电动阀、一水射器、一单向阀、一二次水样收集容器以及一出水电动阀；
所述样水进口与所述自来水进样电动阀相连接，所述自来水进样电动阀与所述水射器相连接，所述水射器与所述单向阀相连接，所述单向阀通过一第一手动调节球阀与所述样水收集箱的底部相连接；所述样水收集箱的中部通过一气管阀组与所述仪表监测单元相连接，所述仪表监测单元与所述二次水样收集容器相连接，所述二次水样收集容器的底部通过一第一电动排放阀与所述水射器相连接；所述样水收集箱的上端与所述出水电动阀相连接，所述样水收集箱的底部通过一第二电动排放阀与所述出水电动阀相连接，所述出水电动阀与所述排水出口相连接；
所述仪表监测单元、自来水进样电动阀、气管阀组、第一电动排放阀、出水电动阀以及第二电动排放阀均与所述电气控制单元相连接。
进一步地，所述采样单元还包括一高液位开关以及一低液位开关，所述高液位开关设置在所述样水收集箱的上端，所述低液位开关设置在所述样水收集箱的下端；所述高液位开关和低液位开关均与所述电气控制单元相连接。
进一步地，所述采样单元还包括一手动旁通阀以及一安全控制阀件；所述自来水进样电动阀的出水端分别通过所述手动旁通阀和安全控制阀件与所述排水出口相连接。
进一步地，所述样水收集箱的顶部设置有一水质监测探头，所述水质监测探头与所述电气控制单元相连接。
进一步地，所述样水收集箱的底部与所述第二电动排放阀之间设置有一第二手动调节球阀。
进一步地，所述二次水样收集容器的上端与所述出水电动阀相连接。
进一步地，所述样水进口与自来水进样电动阀之间设置有一采样水表。
进一步地，所述装置一体柜包括一柜体，所述柜体的内部设置有一安装立板，所述电气控制单元安装于所述安装立板的上部分区域，所述采样单元安装于所述安装立板的下部分区域。
进一步地，所述柜体的前端设置有一柜门，所述柜门的中部设置有一透明视窗。
进一步地，所述柜体的侧端面上设置有一散热风窗。
本发明具有如下优点：1、可通过该节能装置来对管网样水采集进行连续或间歇性控制，并实现节能节水的目的；2、在采样单元中设置有二次水样收集容器，可对监测后的无污染的样水进行回收再利用，从而减少水资源的浪费；3、在进水端设置有手动旁通阀和安全控制阀件，可有效防止因出现管内压力过大或者自来水进样电动阀出现故障进而影响节能装置的正常运行；4、通过将该节能装置应用于管网水质监测柜中，既可实现利用电气控制单元按照要求来控制本机运行，也可以被远程终端平台遥控运行，使用起来十分方便。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种管网节能装置的结构框图。
图2是本发明中安装立板的正视图。
图3是本发明中采样单元的结构示意图。
附图标记说明：
100-节能装置，1-采样单元，2-电气控制单元，3-装置一体柜，11-样水进口，12-排水出口，13-样水收集箱，14-仪表监测单元，15-自来水进样电动阀，16-水射器，17-单向阀，18-二次水样收集容器，19-出水电动阀，1a-第一手动调节球阀，1b-气管阀组，11b-气管阀，1c-第一电动排放阀，1d-第二电动排放阀，1e-高液位开关，1f-低液位开关，1g-手动旁通阀，1h-安全控制阀件，1i-水质监测探头，1j-第二手动调节球阀，1k-采样水表，31-柜体，32-安装立板，33-柜门，331-透明视窗，34-散热风窗。
具体实施方式
请参阅图1至图3所示，本发明一种管网节能装置100的较佳实施例，包括一采样单元1、一电气控制单元2以及一装置一体柜3；所述采样单元1与电气控制单元2均固设于所述装置一体柜3内，且通过所述电气控制单元2对所述采样单元1进行连续或间歇性采样控制；
请重点参照图3所示，所述采样单元1包括一样水进口11、一排水出口12、一样水收集箱13、一仪表监测单元14、一自来水进样电动阀15、一水射器16、一单向阀17、一二次水样收集容器18以及一出水电动阀19；
所述样水进口11与所述自来水进样电动阀15相连接，所述自来水进样电动阀15用于控制是否往样水收集箱13输送自来水，所述自来水进样电动阀15与所述水射器16相连接，所述水射器16用于将自来水引射到样水收集箱13中，所述水射器16与所述单向阀17相连接，所述单向阀17用于防止自来水出现倒流，所述单向阀17通过一第一手动调节球阀1a与所述样水收集箱13的底部(该样水收集箱13的底部设置有进样口A1)相连接，所述第一手动调节球阀1a用于手动控制是否使自来水进入到样水收集箱13内，该第一手动调节球阀1a一般处于常开状态，当不需要往样水收集箱13输送样水或者单向阀17出现顺坏时，可关闭该第一手动调节球阀1a；所述样水收集箱13的中部(该样水收集箱13的中部设置有监测口A3)通过一气管阀组1b与所述仪表监测单元14相连接，所述气管阀组1b包含有多个气管阀11b，所述仪表监测单元14与所述二次水样收集容器18相连接，所述二次水样收集容器18的底部(该二次水样收集容器18的底部设置有出水口B1)通过一第一电动排放阀1c与所述水射器16相连接；在具体实施时，所述仪表监测单元14可包含有多台仪表监测设备(未图示)，且每一台仪表监测设备均通过一个气管阀11b与样水收集箱13的中部相连接，同时，由于有些仪表监测设备在进行监测的过程中会对水样造成污染，那么，就不要将该仪表监测设备监测后的样水收集到二次水样收集容器18中，具体可将污染的样水排放到一个指定的其它容器中，对于不会对样水造成污染的仪表监测设备，则将该仪表监测设备监测后的样水收集到二次水样收集容器18中，以对样水进行重新利用。
所述样水收集箱13的上端(该样水收集箱13的上端设置有溢流口A4)与所述出水电动阀19相连接，该出水电动阀19用于控制是否将样水排放出去，所述样水收集箱13的底部(该样水收集箱13的底部设置有排放口A2)通过一第二电动排放阀1d与所述出水电动阀19相连接，该第二电动排放阀1d用于控制是否对样水收集箱13进行样水排放，所述出水电动阀19与所述排水出口12相连接；所述仪表监测单元14、自来水进样电动阀15、气管阀组1b、第一电动排放阀1c、出水电动阀19以及第二电动排放阀1d均与所述电气控制单元2相连接。
为了方便了解样水收集箱13中的水位，并根据水位进行采样控制，所述采样单元1还包括一高液位开关1e以及一低液位开关1f，所述高液位开关1e设置在所述样水收集箱13的上端，所述低液位开关1f设置在所述样水收集箱13的下端；所述高液位开关1e和低液位开关1f均与所述电气控制单元2相连接。
为了防止因内部压力过大或者自来水进样电动阀15出现故障对整个采样单元1造成影响，所述采样单元1还包括一手动旁通阀1g以及一安全控制阀件1h，在正常情况下，手动旁通阀1g处于常闭状态；所述自来水进样电动阀15的出水端分别通过所述手动旁通阀1g和安全控制阀件1h与所述排水出口12相连接。在具体实施时，当出现管内压力较大时，可以通过适当开启手动旁通阀1g来降低内部的压力；当自来水进样电动阀15出现故障无法正常关闭时，可开启该安全控制阀件1h使样水从排水出口12排出。
所述样水收集箱13的顶部设置有一水质监测探头1i，所述水质监测探头1i与所述电气控制单元2相连接，该水质监测探头1i用于测试样水收集箱13中样水的水质(例如检测酸碱度、水温等水质参数)，在具体实施时，可根据实际使用需求来设置一种或者多种监测探头。
所述样水收集箱13的底部与所述第二电动排放阀1d之间设置有一第二手动调节球阀1j。该第二手动调节球阀1j用于起到辅助控制的作用，在正常情况下该第二手动调节球阀1j处于常开状态，当第二电动排放阀1d出现故障无法关闭时，可以通过该第二手动调节球阀1j来辅助关闭排水。
所述二次水样收集容器18的上端(该二次水样收集容器18的上端设置有溢流口B2)与所述出水电动阀19相连接，用于将二次水样收集容器18中多余的水排放出去。
所述样水进口11与自来水进样电动阀15之间设置有一采样水表1k，该采样水表1k用于统计采样的用水量。
所述装置一体柜3包括一柜体31，所述柜体31的内部设置有一安装立板32，所述电气控制单元2安装于所述安装立板32的上部分区域，所述采样单元1安装于所述安装立板32的下部分区域。
所述柜体31的前端设置有一柜门33，所述柜门33的中部设置有一透明视窗331，通过该透明视窗331可以很方便的查看柜体31内部的情况。
所述柜体31的侧端面上设置有一散热风窗34，该散热风窗34可以用于柜体31内部的散热。
另外，通过电气控制单元2来控制仪表监测单元14、自来水进样电动阀15、气管阀组1b、第一电动排放阀1c、出水电动阀19、第二电动排放阀1d等工作，以及通过电气控制单元2来接收高液位开关1e、低液位开关1f以及水质监测探头1i所采集的信号是本领域技术人员所熟知的，且已经在各种电气设备的控制中得到了广泛的应用，这里就不做详细的描述。同时，在具体实施时，既可以利用电气控制单元2按照要求来控制本机运行，也可以被远程终端平台遥控运行，且如果要使用远程遥控，则需要在电气控制单元2中预留通讯接口(未图示)，例如可采用485接口，通讯协议可设定采用为Modbus-RTU协议。
本发明的工作原理如下：
在连续进样时，开启第一手动调节球阀1a，由电气控制单元2控制自来水进样电动阀15和出水电动阀19开启，使自来水通过采样水表1k进入到水射器16，经过水射器16的引射后，自来水通过单向阀17并从进样口A1进入到样水收集箱13的内部；当样水收集箱13的样水出现过多的情况时，多余的样水可从样水收集箱13的溢流口A4流出来，并通过排水出口12排放出去。
在间歇进样时，开启第一手动调节球阀1a，由电气控制单元2控制自来水进样电动阀15开启，使自来水通过采样水表1k进入到水射器16，经过水射器16的引射后，自来水通过单向阀17并从进样口A1进入到样水收集箱13的内部；同时电气控制单元2控制高液位开关1e和低液位开关1f实时检测样水收集箱13内的水位，且每当检测到样水收集箱13内的水位达到高液位开关1e的位置时，电气控制单元2控制自来水进样电动阀15关闭；每当检测到样水收集箱13内的水位低于低液位开关1f的位置时，电气控制单元2就控制自来水进样电动阀15开启。
在进行连续或者间歇进样的过程中，还可以通过电气控制单元2控制第一电动排放阀1c开启，利用水射器16原理，使二次水样收集容器18中的无污染样水在进水的带动下，汇集到样水收集箱13中供仪表监测单元14循环使用。
在使用的过程中，当需要使用仪表监测单元14对样水进行监测时，电气控制单元2就控制仪表监测设备所对应的气管阀开启，使样水在通过重力自流给对应的仪表监测设备。仪表监测设备在监测完样水后，如果该仪表监测设备不会对样水造成污染，就将监测后的样水排放到二次水样收集容器18中，如果二次水样收集容器18中的水位过高，则可以通过溢流口B2排放出去；如果该仪表监测设备会对样水造成污染，则将污染的样水排放到指定的其它容器中。
在工作的过程中，当水质监测探头1i检测到水质参数超标或者需要清理样水收集箱13时，打开第二手动调节球阀1j，由电气控制单元2就控制第二电动排放阀1d和出水电动阀19开启，控制自来水进样电动阀15关闭，以通过排放口A2将样水收集箱13中的样水排放出去。
总之，本发明具有如下优点：1、可通过该节能装置来对管网样水采集进行连续或间歇性控制，并实现节能节水的目的；2、在采样单元中设置有二次水样收集容器，可对监测后的无污染的样水进行回收再利用，从而减少水资源的浪费；3、在进水端设置有手动旁通阀和安全控制阀件，可有效防止因出现管内压力过大或者自来水进样电动阀出现故障进而影响节能装置的正常运行；4、通过将该节能装置应用于管网水质监测柜中，既可实现利用电气控制单元按照要求来控制本机运行，也可以被远程终端平台遥控运行，使用起来十分方便。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种管网节能装置，其特征在于：包括一采样单元、一电气控制单元以及一装置一体柜；所述采样单元与电气控制单元均固设于所述装置一体柜内，且通过所述电气控制单元对所述采样单元进行连续或间歇性采样控制；
所述采样单元包括一样水进口、一排水出口、一样水收集箱、一仪表监测单元、一自来水进样电动阀、一水射器、一单向阀、一二次水样收集容器以及一出水电动阀；
所述样水进口与所述自来水进样电动阀相连接，所述自来水进样电动阀与所述水射器相连接，所述水射器与所述单向阀相连接，所述单向阀通过一第一手动调节球阀与所述样水收集箱的底部相连接；所述样水收集箱的中部通过一气管阀组与所述仪表监测单元相连接，所述仪表监测单元与所述二次水样收集容器相连接，所述二次水样收集容器的底部通过一第一电动排放阀与所述水射器相连接；所述样水收集箱的上端与所述出水电动阀相连接，所述样水收集箱的底部通过一第二电动排放阀与所述出水电动阀相连接，所述出水电动阀与所述排水出口相连接；
所述仪表监测单元、自来水进样电动阀、气管阀组、第一电动排放阀、出水电动阀以及第二电动排放阀均与所述电气控制单元相连接；
所述采样单元还包括一高液位开关以及一低液位开关，所述高液位开关设置在所述样水收集箱的上端，所述低液位开关设置在所述样水收集箱的下端；所述高液位开关和低液位开关均与所述电气控制单元相连接；
所述装置一体柜包括一柜体，所述柜体的内部设置有一安装立板，所述电气控制单元安装于所述安装立板的上部分区域，所述采样单元安装于所述安装立板的下部分区域。
2.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述采样单元还包括一手动旁通阀以及一安全控制阀件；所述自来水进样电动阀的出水端分别通过所述手动旁通阀和安全控制阀件与所述排水出口相连接。
3.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述样水收集箱的顶部设置有一水质监测探头，所述水质监测探头与所述电气控制单元相连接。
4.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述样水收集箱的底部与所述第二电动排放阀之间设置有一第二手动调节球阀。
5.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述二次水样收集容器的上端与所述出水电动阀相连接。
6.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述样水进口与自来水进样电动阀之间设置有一采样水表。
7.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述柜体的前端设置有一柜门，所述柜门的中部设置有一透明视窗。
8.如权利要求1所述的一种管网节能装置，其特征在于：所述柜体的侧端面上设置有一散热风窗。
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