CN109297135A - 一种空调水循环系统泄漏监控系统及自控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调水循环系统泄漏监控系统及自控方法，泄漏监控系统包括设置在各楼层回水干管上的压力传感器P1和电动开关阀K1、设置在各楼层供水干管上的电动开关阀K2、设置在各楼层的电控箱，各楼层的压力传感器P1、电动开关阀K1和电动开关阀K2分别与对应楼层的电控箱连接，各楼层的电控箱均与设置在中控室的监控主机连接。其具有结构简单、成本低廉、反应灵敏、安全可靠、实用性强的优点。自控方法具有逻辑性强、执行效率高、安全性高的优点，可有效防止大量漏水。

Description

一种空调水循环系统泄漏监控系统及自控方法

技术领域

本发明涉及一种空调系统，具体涉及一种空调水循环系统的泄漏监控系统及自控方法。

背景技术

空调水循环系统承担着输送冷(热)水的作用，以便在空调末端实现制冷(制热)目的。对于两管制的空调水循环系统，因同时应用于夏季制冷和冬季制热，很容易因热胀冷缩造成管道接头松动产生漏水现象，一旦产生大量漏水就会影响空调机组的正常运行，且会造成较大的财产损失。对于空调水循环系统的泄漏检测，目前本领域主要采用人工巡检的方式，这一方式存在诸多问题，主要表现在以下方面：工作效率低、发现漏水时往往已经造成了一定的财产损失；对于隐蔽位置的管道(如管道井、吊顶内管道)漏水不宜被发现，容易产生漏检现象；发现漏水后需要人工关闭相应的阀门，反应速度慢，无法实现快速止漏目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调水循环系统泄漏监控系统及自控方法，所述泄漏监控系统具有结构简单、成本低廉、反应灵敏、安全可靠、实用性强的优点；所述自控方法具有逻辑性强、执行效率高、安全性高的优点。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种空调水循环系统泄漏监控系统，所述空调水循环系统包括与空调机组连接的供水总管和回水总管，各楼层分别设有对应与供水总管和回水总管连接的供水干管和回水干管，各楼层的空调末端分别通过供水支管和回水支管对应与该楼层的供水干管和回水干管连接，所述泄漏监控系统包括设置在各楼层回水干管上的压力传感器P1和电动开关阀K1、设置在各楼层供水干管上的电动开关阀K2、设置在各楼层的电控箱，各楼层的压力传感器P1、电动开关阀K1和电动开关阀K2分别与对应楼层的电控箱连接，各楼层的电控箱均与设置在中控室的监控主机连接；所述压力传感器P1处于回水支管和回水总管之间，所述电动开关阀K1处于压力传感器P1和回水总管之间，所述电动开关阀K2处于供水支管和供水总管之间；所述电控箱设有PLC/DDC控制器。

进一步的，本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统，还包括设置在各楼层回水支管上的压力传感器P2，以及设置在各楼层供水支管上的压力传感器P3，各楼层的压力传感器P2和压力传感器P3分别与对应楼层的电控箱连接。

进一步的，本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统，还包括设置在各楼层供水干管上的压力传感器P4，且使压力传感器P4处于供水支管和电动开关阀K2之间，各楼层的压力传感器P4与对应楼层的电控箱连接。

进一步的，本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统，还包括设置在回水总管顶部的压力传感器P5，压力传感器P5与监控主机连接。

进一步的，本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统，其中，所述电控箱设有分别与PLC/DDC控制器连接的模拟量输入模块和数字量输出模块。

本发明提供的一种上述空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法，包括以下步骤：

一、根据系统压力和预设的第一漏水量阈值，以漏水点分别出现在压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4对应的区域为边界条件，分别计算各楼层压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4对应位置的临界压力值作为其泄漏参照值；系统压力是指空调机组的供水压力；

二、各楼层的压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4实时检测对应位置的压力，并将检测信号传送给对应楼层的电控箱；

三、各楼层的电控箱分别将压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值与其对应的泄漏参照值比较；

四、当某一楼层任一压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值小于或等于其对应的泄漏参照值时，则判断该楼层漏水，该楼层的电控箱向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其关闭，并向监控主机发送漏水位置信息；监控主机接收漏水位置信息并予以显示。

进一步的，本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法，还包括以下步骤：

五、根据系统压力、预设的第二漏水量阈值和漏水反应时长，以漏水点出现在离压力传感器P5最远的检测位置为条件，计算压力传感器P5位置的压力反馈值作为其泄漏参照值；所述检测位置是指压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3或压力传感器P4的位置。

六、压力传感器P5实时检测其位置的压力，并将检测信号传送给监控主机；监控主机将压力传感器P5的压力检测值与其对应的泄漏参照值比较；

七、当压力传感器P5的压力检测值小于或等于其对应的泄漏参照值时，监控主机向各楼层的电控箱发送指令使其关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2；各楼层的电控箱分别比较关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2前后压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量；

八、当某一楼层任一压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量超过压差预设值时，则判断该楼层漏水，电控箱(4)向监控主机(5)发送漏水位置信息，并使对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2保持关闭，否则电控箱(4)向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其打开；

九、当所有楼层压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量均未超过压差预设值时，则判断供水总管(1)、回水总管(1’)或空调机组漏水，监控主机(5)向各楼层的电控箱(4)发送指令使其再次关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2，并向空调机组发送指令使其停止运行，同时显示漏水位置信息。

本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统及自控方法与现有技术相比，具有以下优点：空调水循环系统包括与空调机组连接的供水总管和回水总管，各楼层分别设有对应与供水总管和回水总管连接的供水干管和回水干管，各楼层的空调末端分别通过供水支管和回水支管对应与该楼层的供水干管和回水干管连接。本发明通过在空调水循环系统各楼层回水干管上设置压力传感器P1和电动开关阀K1，在各楼层供水干管上设置电动开关阀K2，在各楼层设置电控箱，并使各楼层的压力传感器P1、电动开关阀K1和电动开关阀K2分别与对应楼层的电控箱连接，使各楼层的电控箱均与设置在中控室的监控主机连接；其中，压力传感器P1处于回水支管和回水总管之间，电动开关阀K1处于压力传感器P1和回水总管之间，电动开关阀K2处于供水支管和供水总管之间，其中，所述电控箱设有PLC/DDC控制器。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、反应灵敏、安全可靠、实用性强的的空调水循环系统泄漏监控系统。在实际应用中，首先根据系统压力和预设的漏水量阈值，以漏水点发生在楼层范围内为条件，计算压力传感器P1位置的压力值作为其泄漏参照值；然后让各楼层的压力传感器P1实时检测对应位置的压力，并将检测信号传送给对应楼层的电控箱；接着让各楼层的电控箱将压力传感器P1的压力检测值与其泄漏参照值比较，当某一楼层压力传感器P1的压力检测值小于或等于其泄漏参照值时，则可判断该楼层漏水，此时让该楼层的电控箱向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其关闭，即可切断该楼层供水干管和回水干管与供水总管和回水总管的连接，使漏水量控制在该楼层的范围内，并通过向监控主机发送漏水位置信息予以显示，使工作人员可快速、及时判断漏水位置，相比于现有的人工巡检方式，不但提高了工作效率和反应速度，而且在发生漏水时实现了自控目的，能有效避免漏水量的持续增加和财产损失的扩大。本发明提供的一种空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法逻辑性强、执行效率高、安全性高的优点。

下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统及自控方法作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统的示意图。

具体实施方式

首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。

如图1所示本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统的具体实施方式，空调水循环系统包括与空调机组连接的供水总管1和回水总管1’，供水总管1和回水总管1’设置在管井中，各楼层的供水干管2和回水干管2’对应与供水总管1和回水总管1’连接，各楼层的空调末端分别通过供水支管3和回水支管3’对应与该楼层的供水干管2和回水干管2’连接。泄漏监控系统包括设置在各楼层回水干管2’上的压力传感器P1和电动开关阀K1、设置在各楼层供水干管2上的电动开关阀K2、设置在各楼层的电控箱4，让各楼层的压力传感器P1、电动开关阀K1和电动开关阀K2分别与对应楼层的电控箱4连接，并使各楼层的电控箱4均与设置在中控室的监控主机5连接。其中，电控箱4设有PLC/DDC控制器，压力传感器P1设置在回水支管3’和回水总管1’之间的回水干管2’上，电动开关阀K1设置在压力传感器P1和回水总管1’之间的回水干管2’上，电动开关阀K2设置在供水支管3和供水总管1之间的供水干管2上。

通过以上设置就构成了一种结构简单、成本低廉、反应灵敏、安全可靠、实用性强的的空调水循环系统泄漏监控系统。在实际应用中，首先根据系统压力和预设的漏水量阈值，以漏水点发生在楼层范围内为条件，计算压力传感器P1位置的压力值作为其泄漏参照值；然后让各楼层的压力传感器P1实时检测对应位置的压力，并将检测信号传送给对应楼层的电控箱4；接着让各楼层的电控箱4将压力传感器P1的压力检测值与其泄漏参照值比较，当某一楼层压力传感器P1的压力检测值小于或等于其泄漏参照值时，则可判断该楼层漏水，此时让该楼层的电控箱4向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其关闭，即可切断该楼层供水干管和回水干管与供水总管和回水总管的连接，使漏水量控制在该楼层的范围内，并通过向监控主机5发送漏水位置信息予以显示，使工作人员可快速、及时判断漏水位置，相比于现有的人工巡检方式，不但提高了工作效率和反应速度，而且在发生漏水时实现了自控目的，能有效避免漏水量的持续增加和财产损失的扩大。本发明通过将压力传感器P1设置在回水支管3’和回水总管1’之间的回水干管2’上，使楼层内的任一处漏水均可快速反应在压力传感器P1上，提高了泄漏监控系统的可靠性和安全性。

作为优化方案，本具体实施方式还在各楼层回水支管3’上设置了压力传感器P2，在各楼层供水支管3上的压力传感器P3，并使各楼层的压力传感器P2和压力传感器P3分别与对应楼层的电控箱4连接。本发明通过在各楼层增设压力传感器P2和压力传感器P3，使发生在回水支管3’和供水支管3上的漏水点，可快速反应在对应的压力传感器P2和压力传感器P3，并使对应的电控箱4发送指令关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2，有效提高了泄漏监控系统的反应速度和灵敏度。同时，本具体实施方式还在各楼层供水干管2上设置了压力传感器P4，并使压力传感器P4处于供水支管3和电动开关阀K2之间，且使各楼层的压力传感器P4与对应楼层的电控箱4连接。这一设置当漏水点发生在各楼层供水干管2前端时，可快速反应在压力传感器P4，并使对应的电控箱4发送指令关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2，进一步提高了泄漏监控系统的灵敏度。另外，本具体实施方式还在回水总管1’顶部设置了压力传感器P5，并使压力传感器P5与监控主机5连接。在实际应用中，根据系统压力、预设的漏水量阈值和漏水反应时长，以漏水点出现在离压力传感器P5最远的检测位置为条件，计算压力传感器P5位置的压力反馈值作为其泄漏参照值，当发生漏水但压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4没有反应时，压力传感器P5的压力检测值会因为小于或等于其泄漏参照值作出反应，并通过监控主机5向各楼层的电控箱4发送指令使其关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2，从而实现切断各楼层供水的目的；然后让各楼层电控箱4比较关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2前后压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的检测值变化量，变化量超过压差预设值的可判断对应的楼层漏水，变化量没有超过压差预设值的可判断对应的楼层不漏水，有效提高了泄漏检测的全面性和系统的安全性。

需要说明的是，在实际应用中本发明中的电控箱4设有分别与PLC/DDC控制器连接的模拟量输入模块和数字量输出模块；每一楼层中空调末端及供水支管3和回水支管3’可根据具体房间数量设置多组；还可以根据建筑规模划分为多个区域，并使每个区域均按上述方式布置空调水循环系统泄漏监控系统。上述的漏水量阈值应根据空调水循环系统的系统压力以及各压力传感器的反应时间合理设置，对于各楼层的压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4，因距离漏水点较近，对漏水的反应速度快，反应时间可不予考虑，通常将其漏水量阈值设置为相同的较小值，对于压力传感器P5，当漏水点发生在距离较远的各楼层时，其对漏水的反应时间较长，通常将其漏水量阈值设置为较大值，如系统压力为0.6Mpa的空调水循环系统，若将压力传感器P5对应的漏水量阈值设为10L，当漏水量达到10L时，压力传感器P5位置的压力在30秒内会降至0.07Mpa以下，此时即可将0.07Mpa作为压力传感器P5的泄漏参照值。上述的压差预设值是根据电动开关阀K1和电动开关阀K2前后的变化量及变化速度合理设置的，根据实验，不漏水的楼层关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2前后，压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的检测值不会产生变化，而漏水的楼层关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2后，压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3或压力传感器P4的检测值会迅速下降，为提高系统的反应速度和安全性，通常将压差预设值设为0.01MPa。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种上述空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法，具包括以下步骤：

一、根据系统压力和预设的第一漏水量阈值，以漏水点分别出现在压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4对应的区域为边界条件，分别计算各楼层压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4对应位置的临界压力值作为其泄漏参照值。系统压力是指空调机组的供水压力。

第一漏水量阈值是根据系统压力以及压力传感器的数量设置的，对于系统压力为0.6Mpa的空调水循环系统来说，通常将第一漏水量阈值设为1～2L即可满足泄漏检测要求。

二、各楼层的压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4实时检测对应位置的压力，并将检测信号传送给对应楼层的电控箱4。

三、各楼层的电控箱4分别将压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值与其对应的泄漏参照值比较。

四、当某一楼层任一压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值小于或等于其对应的泄漏参照值时，则判断该楼层漏水，该楼层的电控箱4向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其关闭，并向监控主机5发送漏水位置信息；监控主机5接收漏水位置信息并予以显示。

为提高泄漏检测的可靠性和系统的安全性，本发明一种空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法，还包括以下步骤：

五、根据系统压力、预设的第二漏水量阈值和漏水反应时长，以漏水点出现在离压力传感器P5最远的检测位置为条件，计算压力传感器P5位置的压力反馈值作为其泄漏参照值；所述检测位置是指压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3或压力传感器P4的位置。

考虑到漏水点的距离以及压力传感器P5对漏水的反应时间，通常将第二漏水量阈值设置为较大值，如系统压力为0.6Mpa的空调水循环系统，通常将第二漏水量阈值设为5～10L。

六、压力传感器P5实时检测其位置的压力，并将检测信号传送给监控主机5；监控主机5将压力传感器P5的压力检测值与其对应的泄漏参照值比较。

七、当压力传感器P5的压力检测值小于或等于其对应的泄漏参照值时，监控主机5向各楼层的电控箱4发送指令使其关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2；各楼层的电控箱4分别比较关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2前后压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量。

八、当某一楼层任一压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量超过压差预设值时，则判断该楼层漏水，电控箱4向监控主机5发送漏水位置信息，并使对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2保持关闭，否则电控箱4向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其打开。

九、当所有楼层压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量均未超过压差预设值时，则判断供水总管1、回水总管1’或空调机组漏水，监控主机5向各楼层的电控箱4发送指令使其再次关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2，并向空调机组发送指令使其停止运行，同时显示漏水位置信息。

本发明提供的一种空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法具有逻辑性强、执行效率高、安全性高的优点，可有效防止大量漏水。

以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围的限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种空调水循环系统泄漏监控系统，所述空调水循环系统包括与空调机组连接的供水总管(1)和回水总管(1’)，各楼层分别设有对应与供水总管(1)和回水总管(1’)连接的供水干管(2)和回水干管(2’)，各楼层的空调末端分别通过供水支管(3)和回水支管(3’)对应与该楼层的供水干管(2)和回水干管(2’)连接，其特征在于，所述泄漏监控系统包括设置在各楼层回水干管(2’)上的压力传感器P1和电动开关阀K1、设置在各楼层供水干管(2)上的电动开关阀K2、设置在各楼层的电控箱(4)，各楼层的压力传感器P1、电动开关阀K1和电动开关阀K2分别与对应楼层的电控箱(4)连接，各楼层的电控箱(4)均与设置在中控室的监控主机(5)连接；所述压力传感器P1处于回水支管(3’)和回水总管(1’)之间，所述电动开关阀K1处于压力传感器P1和回水总管(1’)之间，所述电动开关阀K2处于供水支管(3)和供水总管(1)之间；所述电控箱(4)设有PLC/DDC控制器。

2.按照权利要求1所述的一种空调水循环系统泄漏监控系统，其特征在于，还包括设置在各楼层回水支管(3’)上的压力传感器P2，以及设置在各楼层供水支管(3)上的压力传感器P3，各楼层的压力传感器P2和压力传感器P3分别与对应楼层的电控箱(4)连接。

3.按照权利要求2所述的一种空调水循环系统泄漏监控系统，其特征在于，还包括设置在各楼层供水干管(2)上的压力传感器P4，且使压力传感器P4处于供水支管(3)和电动开关阀K2之间，各楼层的压力传感器P4与对应楼层的电控箱(4)连接。

4.按照权利要求3所述的一种空调水循环系统泄漏监控系统，其特征在于，还包括设置在回水总管(1’)顶部的压力传感器P5，压力传感器P5与监控主机(5)连接。

5.按照权利要求4所述的一种空调水循环系统泄漏监控系统，其特征在于，所述电控箱(4)设有分别与PLC/DDC控制器连接的模拟量输入模块和数字量输出模块。

6.一种权利要求5所述空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、根据系统压力和预设的第一漏水量阈值，以漏水点分别出现在压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4对应的区域为边界条件，分别计算各楼层压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4对应位置的临界压力值作为其泄漏参照值；系统压力是指空调机组的供水压力；

二、各楼层的压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4实时检测对应位置的压力，并将检测信号传送给对应楼层的电控箱(4)；

三、各楼层的电控箱(4)分别将压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值与其对应的泄漏参照值比较；

四、当某一楼层任一压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值小于或等于其对应的泄漏参照值时，则判断该楼层漏水，该楼层的电控箱(4)向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其关闭，并向监控主机(5)发送漏水位置信息；监控主机(5)接收漏水位置信息并予以显示。

7.按照权利要求4所述的一种空调水循环系统泄漏监控系统的自控方法，其特征在于，还包括以下步骤：

五、根据系统压力、预设的第二漏水量阈值和漏水反应时长，以漏水点出现在离压力传感器P5最远的检测位置为条件，计算压力传感器P5位置的压力反馈值作为其泄漏参照值；所述检测位置是指压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3或压力传感器P4的位置。

六、压力传感器P5实时检测其位置的压力，并将检测信号传送给监控主机(5)；监控主机(5)将压力传感器P5的压力检测值与其对应的泄漏参照值比较；

七、当压力传感器P5的压力检测值小于或等于其对应的泄漏参照值时，监控主机(5)向各楼层的电控箱(4)发送指令使其关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2；各楼层的电控箱(4)分别比较关闭电动开关阀K1和电动开关阀K2前后压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量；

八、当某一楼层任一压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量超过压差预设值时，则判断该楼层漏水，电控箱(4)向监控主机(5)发送漏水位置信息，并使对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2保持关闭，否则电控箱(4)向对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2发送指令使其打开；

九、当所有楼层压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3和压力传感器P4的压力检测值变化量均未超过压差预设值时，则判断供水总管(1)、回水总管(1’)或空调机组漏水，监控主机(5)向各楼层的电控箱(4)发送指令使其再次关闭对应的电动开关阀K1和电动开关阀K2，并向空调机组发送指令使其停止运行，同时显示漏水位置信息。