CN110258715B - 一种无负压供水控制系统 - Google Patents

Abstract

一种无负压供水控制系统，用于高层建筑供水，包括：主管道、支管道、中继箱、调节罐、真空调节器、预支箱，主管道以及支管道连接中继箱，调节罐连接中继箱，真空调节器连接调节罐，预支箱设置于主管道的最上端，中继箱设置于各个楼层，主管道连通各楼层的中继箱，支管道从中继箱延伸至中继箱对应楼层的住户，支管道设置于中继箱的两侧，在支管道上延伸出若干次级管道，次级管道连接至支管道延伸的住户并向住户供水，通过利用分层进行中继型的分段供水，使得恒压控制点离水量供给位置以及用水设备位置的距离变近，使得反馈速度变快，大大减少了滞后现象；同时，由于各个恒压控制点分立，使得调试更加方便，更具有针对性。

Description

一种无负压供水控制系统

技术领域

本发明涉及供水技术领域，尤其涉及一种无负压供水控制系统。

背景技术

在城镇高楼供水系统中，一般采用储水池或者储水箱储水，其体积庞大，造价较高，而且容易造成二次水污染。随着社会经济技术的发展进步，自动供水设备领域出现了一种无负压供水设备，该设备直接以市政管网为水源，形成连续密闭的接力增压供水方式，避免了传统二次增压供水系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题。

目前，在二次加压给水领域，无负压给水设备因其全密闭结构减少了二次污染而且可充分利用自来水管网的原有压力实现节能而得到广泛应用，但现有技术的无负压给水设备多采用变频恒压控制，设备正常运行时以设备出水管的压力值作为恒压控制点，而此恒压值是为了满足用水高峰的水压要求而设定的，在用水低峰时存在用水点压力值富裕太多，水流偏大，造成水、电的浪费问题。

而目前的末端恒压控制存在控制点离设备距离较大，安装调试不便，易受干扰而控制不可靠，供水安全性差，而且信号反馈速度慢，存在控制滞后现象；而以设备出水口加流量计来实现变量变压的控制方式，控制逻辑繁琐，流量计投资较大，而且流量计安装条件要求高，受管网情况影响，测量精度低，存在较大的误差，压力也往往存在滞后现象，造成供水不稳定现象。

发明内容

发明目的：

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种无负压供水控制系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种无负压供水控制系统，用于高层建筑供水，包括：主管道、支管道、中继箱、调节罐、真空调节器、预支箱，所述主管道以及所述支管道连接所述中继箱，所述调节罐连接所述中继箱，所述真空调节器连接所述调节罐，所述预支箱设置于所述主管道的最上端，

所述中继箱设置于各个楼层，所述主管道连通各楼层的中继箱，所述支管道从所述中继箱延伸至所述中继箱对应楼层的住户，所述中继箱连接所述调节罐的位置设置有第一压力阀、所述中继箱下侧连接所述主管道的位置设置有第一水泵，所述第一水泵用于向上供水，所述第一压力阀用于调节当前连接的中继箱中的气压；

所述支管道设置于所述中继箱的两侧，所述支管道连接所述中继箱的位置设置有第二水泵，在所述支管道上延伸出若干次级管道，所述次级管道连接至所述支管道延伸的住户并向住户供水，所述支管道与所述次级管道的连接处设置有单独的第二压力阀，所述第二水泵用于向所述中继箱对应的楼层的住户供水，所述第二压力阀根据住户需求进行减压送水；

所述真空调节器之间通过第一真空调节管连接，所述第一真空调节管连通所述真空调节器，所述第一真空调节管连接有氮气箱，所述氮气箱以及所述第一真空调节管向所述真空调节器以及所述调节罐补充氮气；所述氮气箱之间连接有第二真空调节管，所述第二真空调节管根据所述氮气箱中的气压、所述第一真空调节管以及所述调节罐中的气压调整所述氮气分布；所述第二真空调节管与所述氮气箱连接的位置设置有第三压力阀，所述第三压力阀用于改变所述第二真空调节管一侧或两侧的所述氮气箱的气压；

所述预支箱连接有预支管道，所述预支管道直接外接市政管道，所述预支管道设置第三水泵，所述第三水泵为高压水泵，所述预支管道延伸出延伸管道，所述延伸管道连接所述中继箱，所述延伸管道连接所述预支管道的一侧以及连接所述中继箱的一侧分别设置有第四压力阀，所述第四压力阀用于改变管道内部的气压，所述预支箱用于暂时储存高层用水。

作为本发明的一种优选方式，所述中继箱与所述调节罐包括所述调节罐向所述中继箱提供氮气以及所述调节罐收取所述中继箱中的氮气；

不同楼层的所述调节罐以及中继箱通过第一真空调节管、真空调节器、第二真空调节管形成氮气内部转移。

作为本发明的一种优选方式，所述氮气箱连接外接氮气交换管道，所述预支箱设置氮气输出口，所述氮气交换管道以及所述氮气输出口用于更换无负压供水控制系统中的氮气。

作为本发明的一种优选方式，包括若干用水装置、若干检流器、若干水压检测器、若干气压检测器、PLC控制器，其中，所述用水装置包括若干用水模式，若干用水装置对应一个住户，所述检流器对应于一个住户；

所述水压检测器设置于所述中继箱连接所述中继箱下方的主管道的连接口，所述水压检测器用于检测所述中继箱中水分的水压；所述气压检测器设置于所述中继箱连接所述中继箱上方的主管道的连接口，所述气压检测器用于检测所述中继箱中气体的气压；

所述PLC控制器连接所述用水装置以及所述第二压力阀，所述PLC控制器根据所述用水装置的用水模式控制所述第二压力阀的开闭状态。

作为本发明的一种优选方式，所述用水装置分别设置有水阀，所述水阀设置有若干开闭状态，所述开闭状态与所述用水模式对应。

作为本发明的一种优选方式，所述PLC控制器连接所述第一水泵以及所述第一压力阀，所述PLC控制器根据所述用水装置的用水模式控制所述第一水泵以及所述第一压力阀调整无负压供水系统中的水量分配。

作为本发明的一种优选方式，所述PLC控制器连接所述水压检测器以及所述气压检测器，所述PLC控制器用于根据所述水压检测器的检测结果控制所述中继箱上方相邻的中继箱的第一水泵开阀、根据所述气压检测器的检测结果控制所述中继箱连接的所述第一压力阀开闭。

作为本发明的一种优选方式，当所述PLC控制器控制任意第一水泵开阀时，所述PLC控制器根据所述水压检测器的检测结果判断此时第一水泵的供水状况，当所述PLC控制器判断所述水压检测器检测的压力值小于正常供水所需压力值，所述PLC控制器同时解除所述第一水泵以上的第一水泵开阀。

作为本发明的一种优选方式，在所述PLC控制器控制第一水泵开阀时，所述PLC控制器同时控制所述开阀的第一水泵连接的中继箱对应的第一压力阀进行气体补偿。

作为本发明的一种优选方式，所述PLC控制器连接有计时装置，所述计时装置以一个自然日为大周期、以每个自然日中的每一小时作为小周期；

所述PLC控制器连接所述第三水泵，当所述计时装置判断计时满22个小周期时，所述PLC控制器优先使用所述预支箱中储存的水分；当所述计时装置判断计时满一个大周期时，所述PLC控制器控制所述第三水泵向所述预支箱补水。

本发明实现以下有益效果：

1.通过利用分层进行中继型的分段供水，使得恒压控制点离水量供给位置以及用水设备位置的距离变近，使得反馈速度变快，大大减少了滞后现象；同时，由于各个恒压控制点分立，因此可以进行逐一的安装调试，使得调试更加方便，更具有针对性。

2.由于每一层都设置分立的恒压装置与供水装置，使得恒压装置与供水装置之间的距离变近，不易在层级内受到干扰；又因为其控制方法是分立对应控制，所以控制能够更加的可靠。

3.通过支管道以及第二水泵进行每一个住户的供水，并在第二水泵设置检流器，由于第二水泵将支管道与中继箱隔开，使得支管道内的水流能够稳定，因此测量精度得到提升，误差减小。

4.通过每一层分立执行系统工作，每一层执行各自的加压减压，使得压力能够很快速的很准确的被调整，解决了压力滞后现象，提高了供水的稳定性。

5.通过额外的氮气消除负压，从而可以在一定程度上避免利用系统中存在于氮气箱以及调节罐中的氮气避免进行负压消除时反而使得氮气箱或调节罐中产生负压的问题；并且避免了因为氮气箱或调节罐中产生负压时在第一压力阀、真空调节器等故障的情况下产生系统压力不平衡，从而有效避免导致氮气箱或调节罐吸水，造成系统故障的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明其中一个示例提供的一种无负压供水控制系统中氮气转移以及恒压结构示意图。

图2为本发明中一个示例提供的一种无负压供水控制系统的骨架结构示意图。

图3为本发明中一个示例提供的一种无负压供水控制系统的预支结构的示意图。

图4为本发明中一个示例提供的一种无负压供水控制系统的系统框架图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-3。一种无负压供水控制系统，用于高层建筑供水，包括：主管道1、支管道2、中继箱3、调节罐4、真空调节器5、预支箱6，所述主管道1以及所述支管道2连接所述中继箱3，所述调节罐4连接所述中继箱3，所述真空调节器5连接所述调节罐4，所述预支箱6设置于所述主管道1的最上端。

所述中继箱3设置于各个楼层，所述主管道1连通各楼层的中继箱3，所述支管道2从所述中继箱3延伸至所述中继箱3对应楼层的住户，所述中继箱3连接所述调节罐4的位置设置有第一压力阀7、所述中继箱3下侧连接所述主管道1的位置设置有第一水泵8，所述第一水泵8用于向上供水，所述第一压力阀7用于调节当前连接的中继箱3中的气压。

所述支管道2设置于所述中继箱3的两侧，所述支管道2连接所述中继箱3的位置设置有第二水泵9，在所述支管道2上延伸出若干次级管道10，所述次级管道10连接至所述支管道2延伸的住户并向住户供水，所述支管道2与所述次级管道10的连接处设置有单独的第二压力阀11，所述第二水泵9用于向所述中继箱3对应的楼层的住户供水，所述第二压力阀11根据住户需求进行减压送水。

所述真空调节器5之间通过第一真空调节管12连接，所述第一真空调节管12连通所述真空调节器5，所述第一真空调节管12连接有氮气箱13，所述氮气箱13以及所述第一真空调节管12向所述真空调节器5以及所述调节罐4补充氮气；所述氮气箱13之间连接有第二真空调节管14，所述第二真空调节管14根据所述氮气箱13中的气压、所述第一真空调节管12以及所述调节罐4中的气压调整所述氮气分布；所述第二真空调节管14与所述氮气箱13连接的位置设置有第三压力阀15，所述第三压力阀15用于改变所述第二真空调节管14一侧或两侧的所述氮气箱13的气压。

所述预支箱6连接有预支箱管道25，所述预支箱管道25直接外接市政管道，所述预支箱管道25设置第三水泵16，所述第三水泵16为高压水泵，所述预支箱管道25延伸出延伸管道17，所述延伸管道17连接所述中继箱3，所述延伸管道17连接所述预支箱管道25的一侧以及连接所述中继箱3的一侧分别设置有第四压力阀18，所述第四压力阀18用于改变管道内部的气压，所述预支箱6用于暂时储存高层用水。

作为本发明的一种优选方式，所述中继箱3与所述调节罐4包括所述调节罐4向所述中继箱3提供氮气以及所述调节罐4收取所述中继箱3中的氮气。

不同楼层的所述调节罐4以及中继箱3通过第一真空调节管12、真空调节器5、第二真空调节管14形成氮气内部转移。

作为本发明的一种优选方式，所述氮气箱13连接外接氮气交换管道，所述预支箱6设置氮气输出口，所述氮气交换管道以及所述氮气输出口用于更换无负压供水控制系统中的氮气。

在具体实施过程中，在进行供水前，有一定的准备工序，通过直接利用第三水泵16对外接的市政管道中的水进行加压，使得水通过预支箱管道25直接进入预支箱6中，由于层数越高，第三水泵16造成的压力越小，这样使得进入预支箱6中的水量会比预期的少。

在进行预支箱6的补水的过程中，预支箱管道25中的水也会通过连接的延伸管道17进入中继箱3，使得中继箱3中在供水前就能够有充足的水实施供水的步骤。

其中，当处于未进行供水的状态下或者进行检修、检查时，本供水系统处于闲置状态，即各个管道、箱体、罐体中都充满了以氮气为主要成分的气体。

因此，在投入供水的时候，延伸管道17、中继箱3、预支箱管道25在同一高度上的气压是一致的，且无论第四压力阀18的开闭状况如何，同一高度上的延伸管道17、中继箱3、预支箱管道25的气压都是一致的。

从而，当进行预支箱6的进水的过程中，延伸管道17两侧的第四压力阀18分别将控制压力改变，且改变量可以通过第三水泵16在每个延伸管道17所在高度给与水的压力进行调整，将压力调整至略低于第三水泵16在每个延伸管道17所在高度给予水的压力，使得水可以通过延伸管道17进入中继箱3，使得中继箱3中注入水，直至水充满中继箱3以及预支箱6。

以下举例说明，可以假设建筑有5层，且从第三层开始视作高层，则从第一层到第五层分别对应的系统装置以及结构的编号为A～E，例如中继箱3A～中继箱3E、调节罐4A～调节罐4E、真空调节器5A～真空调节器5E、第一水泵8A～第一水泵8E等等。

在供水前，中继箱3A～中继箱3E中都充满了水，当低层住户需要用水时，例如第二层住户，与中继箱3B下方连接的主管道1的第一水泵8B会向中继箱3B中供水，且同时，用户需要用水时会打开对应的用水装置19，用水装置19打开的同时第二压力阀11B打开，由于中继箱3B中原本就存在水量，因此可以直接由中继箱3B下连接的第一水泵8B向水加压，通过中继箱3B连接的支管道2B以及支管道2B上延伸的对应住户的次级管道10B向住户里打开的用水装置19进行供水。

由于处于底层供水的状态下，且属于第二层住户，因此在中继箱3B的供水过程中，会出现中继箱3B中的水量减少的过程，于是，在中继箱3B进行供水的过程中，位于第一层的中继箱3A下方所连接的第一水泵8A也会向上进行供水，而中继箱3A连接的支管道2A以及支管道2A上延伸的次级管道10A由于第二压力阀11A关闭，不会对向上供水产生影响。

当进行低层供水时，也会出现由于中继箱3中的水量消耗过快而后续的水压过小从而导致后续水量无法及时跟进，导致滞后性较大；且由于原本中继箱3中充满水分，而由于滞后性，导致在中继箱3中的水分用于供水后会产生一定的空间剩余。

因此，当中继箱3B的水分出现一定程度上的断层后，会导致中继箱3B中实际的压力减小，因此形成负压，此时，通过第一压力阀7，调节罐4B向中继箱3B输入一定氮气，直到中继箱3B中的压力达到与大气压平衡为止，而在调节罐4B的调节中继箱3B的气压的过程中，真空调节器5B会将不断的调整调节罐4B中的气压，使得调节罐4B中的气压与中继箱3B中剩余空间的气压一致。

当进行高层供水时，例如对第三层进行供水，与中继箱3C下方连接的主管道1的第一水泵8C会向中继箱3C中供水，且同时，用户需要用水时会打开对应的用水装置19，用水装置19打开的同时第二压力阀11C打开，由于中继箱3C中原本就存在水量。

因此可以直接由中继箱3C下连接的第一水泵8C向水加压，通过中继箱3C连接的支管道2C以及支管道2C上设置并延伸至对应住户的次级管道10C向住户家里打开的用水装置19进行供水。

由于处于底层供水的状态下，且属于第二层住户，因此在中继箱3C的供水过程中，会出现中继箱3C中的水量减少的过程，于是，在中继箱3C进行供水的过程中，位于第一层的中继箱3A下方所连接的第一水泵8A也会向上进行供水，而中继箱3A连接的支管道2A以及支管道2A上延伸的次级管道10A由于第二压力阀11A关闭，不会对向上供水产生影响；位于第二层的中继箱3B下方所连接的第一水泵8B也会向上进行供水，而中继箱3B连接的支管道2B以及支管道2B上设置的次级管道10B由于第二压力阀11B关闭，不会对向上供水产生影响。

对于高层供水，由于层高问题，在供水的过程中水压不够的情况发生的比较频繁且影响更大，因此，在高层的中继箱3，例如中继箱3C的供水过程中，相较于低层的中继箱3A和中继箱3B，往往会出现更明显的水量补充速度慢于水量供给速度，因此，当中继箱3C的供水完成后，中继箱3C中更容易出现负压状况。

对于中继箱3C，可以将中继箱3D连接的第一水泵8D以及中继箱3E连接的第一水泵8E开阀，并使得中继箱3D以及中继箱3E中储存的水量落入沿着主管道1落入中继箱3C中，中继箱3C在第一压力阀7C的作用下，受到从调节罐4C中供给的氮气以及从中继箱3D以及中继箱3E中落下的水量会将中继箱3C中由于供给水量而空余的部分填充，使得中继箱3C中的压力能够等于大气压，且由于中继箱3D与中继箱3E供给的水量，可以使得中继箱3C中的水量在短时间内得到一定的补充。

并且，在中继箱3D与中继箱3E进行中继箱3C中的水量的补给时，预支箱6会通过主管道1向连接的中继箱3E供给预支在预支箱6中的水量。

另外，可以在每个连接上下的中继箱3的主管道1中设置回流管道，这样一来就可以使得上层中继箱3向下层中继箱3提供水量时有单独的管道使用，从而使得在各层一起进行用水的时候各层对应的第一水泵8能够实施工作，并且不妨碍上层中继箱3向下层中继箱3提供水量。

在进行上层中继箱3向下层中继箱3补水的过程中，在补水结束后，上层中继箱3也会出现一定的负压，在通过上层中继箱3的水量以及本层调节罐4的氮气消除了本层中继箱3的负压后，调节罐4可以通过真空调节器5从氮气箱13中抽取一定的量的氮气并传输至调节罐4中，使得调节罐4中的气压能够恢复到初始的大气压，单一楼层的管道中不存在负压，且不会因为第一压力阀7出现故障而导致中继箱3以及调节罐4中的氮气平均分布，使得中继箱3以及调节罐4中的气压降低，从而出现负压状况。

在恢复到大气压后，若再次进行供水，水会将中继箱3中的氮气挤压，第一压力阀7打开，氮气从第一压力阀7回流至调节罐4，调节罐4通过第一真空管传输至连接的氮气箱13中，当氮气箱13另外连接的楼层进行供水且出现负压时，本层排出的氮气从氮气箱13连接的第一真空管传输至另外连接的楼层的调节罐4，再由该调节罐4设置的第一压力阀7传输至对应的中继箱3中，进行负压的消除。

在第一水泵8控制的同时，第二水泵9利用中继箱3中的水，通过支管道2以及支管道2设置的次级管道10向对应的住户供水。

其中，可以在特定楼层，例如举例中的第三层的中继箱3中特殊的注入一定量的氮气，或者在每个楼层的中继箱3中提供一定量的氮气，从而使得整个系统中存在一定量额外的氮气，这样一来，当出现负压时，可以通过额外的氮气消除负压，从而可以在一定程度上避免利用系统中存在于氮气箱13以及调节罐4中的氮气，从而使得氮气箱13或调节罐4中产生负压，从而使得整个系统出现压力不平衡，导致可以出现的因为第一压力阀7、真空调节器5等故障而使得氮气箱13或调节罐4吸水，使得系统出现故障。

实施例二

参考图1-4。本实施例与实施例一的不同点在于：

控制系统包括若干用水装置19、若干检流器20、若干水压检测器21、若干气压检测器22、PLC控制器23，其中，所述用水装置19包括若干用水模式，若干用水装置19对应一个住户，所述检流器20对应于一个住户。

所述水压检测器21设置于所述中继箱3连接所述中继箱3下方的主管道1的连接口，所述水压检测器21用于检测所述中继箱3中水分的水压；所述气压检测器22设置于所述中继箱3连接所述中继箱3上方的主管道1的连接口，所述气压检测器22用于检测所述中继箱3中气体的气压。

所述PLC控制器23连接所述用水装置19以及所述第二压力阀11，所述PLC控制器23根据所述用水装置19的用水模式控制所述第二压力阀11的开闭状态。

所述用水装置19分别设置有水阀，所述水阀设置有若干开闭状态，所述开闭状态与所述用水模式对应。

所述PLC控制器23连接所述第一水泵8以及所述第一压力阀7，所述PLC控制器23根据所述用水装置19的用水模式控制所述第一水泵8以及所述第一压力阀7调整无负压供水系统中的水量分配。

所述PLC控制器23连接所述水压检测器21以及所述气压检测器22，所述PLC控制器23用于根据所述水压检测器21的检测结果控制所述中继箱3上方相邻的中继箱3的第一水泵8开阀、根据所述气压检测器22的检测结果控制所述中继箱3连接的所述第一压力阀7开闭。

当所述PLC控制器23控制任意第一水泵8开阀时，所述PLC控制器23根据所述水压检测器21的检测结果判断此时第一水泵8的供水状况，当所述PLC控制器23判断所述水压检测器21检测的压力值小于正常供水所需压力值，所述PLC控制器23同时解除所述第一水泵8以上的第一水泵8开阀。

在所述PLC控制器23控制第一水泵8开阀时，所述PLC控制器23同时控制所述开阀的第一水泵8连接的中继箱3对应的第一压力阀7进行气体补偿。

所述PLC控制器23连接有计时装置24，所述计时装置24以一个自然日为大周期、以每个自然日中的每一小时作为小周期。

所述PLC控制器23连接所述第三水泵16，当所述计时装置24判断计时满22个小周期时，所述PLC控制器23优先使用所述预支箱6中储存的水分；当所述计时装置24判断计时满一个大周期时，所述PLC控制器23控制所述第三水泵16向所述预支箱6补水。

在具体实施过程中，依据上述的编号方式，将系统中的装置按照楼层编号为用水装置19A～用水装置19E、检流器20A～检流器20E、水压检测器21A～水压检测器21E、气压检测器22A～气压检测器22E等，PLC控制器23控制一整栋楼的系统装置。

在进行供水时，对于中继箱3C，水压检测器21C检测中继箱3C中当前的水压是否足够，若否，则PLC控制器23可以控制第一水泵8C加压或者控制第一水泵8D开阀，中继箱3D中的水量能够补给至中继箱3C中，从而在第一水泵8C加大压力时有足够的水量进行供水。

在供水的过程中，其他的中继箱3中的水压检测器21也会对对应的中继箱3中的水压进行检测，当检测结果小于应有的水压时，PLC控制器23同样也会控制上层的第一水泵8开阀，使得上层的中继箱3中的水量可以流入下层的中继箱3。

进一步的，可以通过各个水压检测器21检测各个中继箱3中的实时水压，进而PLC控制器23在控制第一水泵8开阀时实时检测在获取上层水分后的中继箱3的实时水压，并逐渐控制隔层的第一水泵8开阀的程度，调整后使得隔层的中继箱3中的水压都足够用于向住户供水。

供水结束后，第一水泵8以及预支箱6还会向中继箱3进水，逐渐平衡水量与氮气，使得系统内各个位置的气压都符合标准大气压。

在停止供水后，气压检测器22检测中继箱3中氮气部分的气压，PLC控制器23判断氮气部分气压是否为标准大气压，若低于标准大气压，则PLC控制器23控制对应的第一压力阀7开启，将调节罐4中的氮气输出至中继箱3中。

例如，第三层供水，PLC控制器23控制第一压力阀7C开启，并判断其余楼层的气压检测器22检测的气压，若判断气压检测器22D检测的中继箱3D中的气压较大，大于标准大气压，则将PLC控制器23控制第一压力阀7D、真空调节器5D开启，通过第一压力阀7D以及真空调节器5D将氮气经由调节罐4D、对应连接的氮气箱13以及该氮气箱13连接的第一真空调节管12将中继箱3D中的氮气转移至调节罐4C中，再由第一压力阀7C将氮气输出至中继箱3C中，直至中继箱3C中的气压达到标准大气压。从而在原本就处于气压平衡的系统再次达到气压平衡，避免调节罐4以及氮气箱13吸水。

由于住户在用水过程中往往有不同的水量，对于不同的水量，用水装置19在开启时会有多个用水模式，每个用水模式对应不同的用水量以及用水装置19对应的水阀开启的状态。

例如，对于第三层的住户，PLC控制器23控获取各个用水装置19的用水模式，并获取检流器20C检测的第二水泵9C的流量，根据用水模式判断预期需要的水流量，并将检流器20C检测的实际水流量与预期需要的水流量，若判断实际水流量低，则PLC控制器23根据上述方式调整整个系统中的水量分布。

储存时间过长的水会产生一定的污染，从而，根据计时装置24的计时结果，当PLC控制器23获取的计时结果接近一个小周期时，PLC控制器23控制第三水泵16向预支箱6补水；当PLC控制器23获取的计时装置24计时结果，若判断计时即将满一个大周期时，例如计时一共有22个小周期时，在后续系统工作的过程中，优先使用预支箱6中的水量进行供水。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无负压供水控制系统，用于高层建筑供水，其特征在于，包括：主管道（1）、支管道（2）、中继箱（3）、调节罐（4）、真空调节器（5）、预支箱（6），所述主管道（1）以及所述支管道（2）连接所述中继箱（3），所述调节罐（4）连接所述中继箱（3），所述真空调节器（5）连接所述调节罐（4），所述预支箱（6）设置于所述主管道（1）的最上端；

所述中继箱（3）设置于各个楼层，所述主管道（1）连通各楼层的中继箱（3），所述支管道（2）从所述中继箱（3）延伸至所述中继箱（3）对应楼层的住户，所述中继箱（3）连接所述调节罐（4）的位置设置有第一压力阀（7）、所述中继箱（3）下侧连接所述主管道（1）的位置设置有第一水泵（8），所述第一水泵（8）用于向上供水，所述第一压力阀（7）用于调节当前连接的中继箱（3）中的气压；

所述支管道（2）设置于所述中继箱（3）的两侧，所述支管道（2）连接所述中继箱（3）的位置设置有第二水泵（9），在所述支管道（2）上延伸出若干次级管道（10），所述次级管道（10）连接至所述支管道（2）延伸的住户并向住户供水，所述支管道（2）与所述次级管道（10）的连接处设置有单独的第二压力阀（11），所述第二水泵（9）用于向所述中继箱（3）对应的楼层的住户供水，所述第二压力阀（11）根据住户需求进行减压送水；

第一真空调节管（12）连通所述真空调节器（5），所述第一真空调节管（12）连接有氮气箱（13），所述氮气箱（13）以及所述第一真空调节管（12）向所述真空调节器（5）以及所述调节罐（4）补充氮气；所述氮气箱（13）之间连接有第二真空调节管（14），所述第二真空调节管（14）根据所述氮气箱（13）中的气压、所述第一真空调节管（12）以及所述调节罐（4）中的气压调整所述氮气分布；所述第二真空调节管（14）与所述氮气箱（13）连接的位置设置有第三压力阀（15），所述第三压力阀（15）用于改变所述第二真空调节管（14）一侧或两侧的所述氮气箱（13）的气压；

所述预支箱（6）连接有预支箱管道（25），所述预支箱管道（25）直接外接市政管道，所述预支箱管道（25）设置第三水泵（16），所述第三水泵（16）为高压水泵，所述预支箱管道（25）延伸出延伸管道（17），所述延伸管道（17）连接所述中继箱（3），所述延伸管道（17）连接所述预支箱管道（25）的一侧以及连接所述中继箱（3）的一侧分别设置有第四压力阀（18），所述第四压力阀（18）用于改变管道内部的气压，所述预支箱（6）用于暂时储存高层用水；

所述中继箱（3）与所述调节罐（4）包括所述调节罐（4）向所述中继箱（3）提供氮气以及所述调节罐（4）收取所述中继箱（3）中的氮气；

不同楼层的所述调节罐（4）以及中继箱（3）通过第一真空调节管（12）、真空调节器（5）、第二真空调节管（14）形成氮气内部转移。

2.根据权利要求1所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：所述氮气箱（13）连接外接氮气交换管道，所述预支箱（6）设置氮气输出口，所述氮气交换管道以及所述氮气输出口用于更换无负压供水控制系统中的氮气。

3.根据权利要求1所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：包括若干用水装置（19）、若干检流器（20）、若干水压检测器（21）、若干气压检测器（22）、PLC控制器（23），其中，所述用水装置（19）包括若干用水模式，若干用水装置（19）对应一个住户，所述检流器（20）对应于一个住户；

所述水压检测器（21）设置于所述中继箱（3）连接所述中继箱（3）下方的主管道（1）的连接口，所述水压检测器（21）用于检测所述中继箱（3）中水分的水压；所述气压检测器（22）设置于所述中继箱（3）连接所述中继箱（3）上方的主管道（1）的连接口，所述气压检测器（22）用于检测所述中继箱（3）中气体的气压；

所述PLC控制器（23）连接所述用水装置（19）以及所述第二压力阀（11），所述PLC控制器（23）根据所述用水装置（19）的用水模式控制所述第二压力阀（11）的开闭状态。

4.根据权利要求3所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：所述用水装置（19）分别设置有水阀，所述水阀设置有若干开闭状态，所述开闭状态与所述用水模式对应。

5.根据权利要求4所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（23）连接所述第一水泵（8）以及所述第一压力阀（7），所述PLC控制器（23）根据所述用水装置（19）的用水模式控制所述第一水泵（8）以及所述第一压力阀（7）调整无负压供水系统中的水量分配。

6.根据权利要求3所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（23）连接所述水压检测器（21）以及所述气压检测器（22），所述PLC控制器（23）用于根据所述水压检测器（21）的检测结果控制所述中继箱（3）上方相邻的中继箱（3）的第一水泵（8）开阀、根据所述气压检测器（22）的检测结果控制所述中继箱（3）连接的所述第一压力阀（7）开闭。

7.根据权利要求6所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：当所述PLC控制器（23）控制任意第一水泵（8）开阀时，所述PLC控制器（23）根据所述水压检测器（21）的检测结果判断此时第一水泵（8）的供水状况，当所述PLC控制器（23）判断所述水压检测器（21）检测的压力值小于正常供水所需压力值，所述PLC控制器（23）同时所述第一水泵（8）以上的第一水泵（8）开阀。

8.根据权利要求7所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：在所述PLC控制器（23）控制第一水泵（8）开阀时，所述PLC控制器（23）同时控制所述开阀的第一水泵（8）连接的中继箱（3）对应的第一压力阀（7）进行气体补偿。

9.根据权利要求3所述的一种无负压供水控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（23）连接有计时装置（24），所述计时装置（24）以一个自然日为大周期、以每个自然日中的每一小时作为小周期；

所述PLC控制器（23）连接所述第三水泵（16），当所述计时装置（24）判断计时满22个小周期时，所述PLC控制器（23）优先使用所述预支箱（6）中储存的水分；当所述计时装置（24）判断计时满一个大周期时，所述PLC控制器（23）控制所述第三水泵（16）向所述预支箱（6）补水。

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