CN110526309A - 智慧水箱水质保证仪 - Google Patents

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CN110526309A
CN110526309A CN201910827941.5A CN201910827941A CN110526309A CN 110526309 A CN110526309 A CN 110526309A CN 201910827941 A CN201910827941 A CN 201910827941A CN 110526309 A CN110526309 A CN 110526309A
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water
valve
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吴海
吕雪光
叶青华
诸理汇
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Panda Wisdom Water Co Ltd
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Panda Wisdom Water Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
    • G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/42—Liquid level

Abstract

本发明涉及一种智慧水箱水质保证仪，包括控制器，所述控制器分别变频泵组、调节阀主控板、流量计和水箱液位传感器相连，所述变频泵组设置在调节阀的阀后和水箱出水端，所述流量计设置在所述调节阀的阀前，用于检测通过调节阀的流量和阀前压力；所述水箱液位传感器用于检测水箱的液位；所述控制器根据流量计和水箱液位传感器的检测值控制调节阀的开度和变频泵组；所述控制器还根据流量计、水箱液位传感器的检测值和当前调节阀的阀门开度预测水箱水量值。本发明在能够减少水的流损的同时保证水质。

Description

智慧水箱水质保证仪
技术领域
本发明涉及自来水供水技术领域，特别是涉及一种智慧水箱水质保证仪。
背景技术
随着时代的发展，大型自来水厂正在逐步取代传统制水方法，大型水厂向用户供水时必然要满足用户在不同时间段的需求，必须在水箱中储备一定量的水，保证水箱中的水质就成了非常重要的一环。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智慧水箱水质保证仪，在能够保证储水量的同时保证水质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智慧水箱水质保证仪，包括控制器，所述控制器分别变频泵组、调节阀主控板、流量计和水箱液位传感器相连，所述变频泵组设置在调节阀的阀后和水箱出水端，所述流量计设置在所述调节阀的阀前，用于检测通过调节阀的流量和阀前压力；所述水箱液位传感器用于检测水箱的液位；所述控制器根据流量计和水箱液位传感器的检测值控制调节阀的开度和变频泵组；所述控制器还根据流量计、水箱液位传感器的检测值和当前调节阀的阀门开度预测水箱水量值。
所述控制器还连接有无线传输模块，所述无线传输模块用于将所述控制器与远程监控及控制设备连接。
所述控制器还连接有显示屏，所述显示屏用于实现数据的本地可视化。
所述控制器根据设定的市政压力值向所述调节阀主控板发出控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令对调节阀的开度进行调节。
当所述控制器收到的流量计中阀前压力的检测值低于压力阈值，流量值超过预设的流量阈值范围，收到的水箱液位传感器的检测值不在液位阈值范围内时，所述控制器发出警报。
所述控制器根据公式预测水箱水量值:V＝(I+I'/2)Δt+Sh，其中，I为当前流量计测得的瞬时流量，I'为当前流量的变化趋势，Δt为时间常数，S为水箱截面面积，h为当前水箱液位传感器测得的水箱液位，并根据预测的水箱水量值向所述调节阀主控板发出控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令对调节阀的开度进行调节，或对水箱水进行补充。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过控制器接收水箱液位传感器和流量计采集相关的参数，并根据采集到的参数和远程数据控制调节阀从而保证水的供应，同时利用这些数据可以对水箱的容水量进行预测计算，从而确保水箱水量能提供用户使用又避免出现水箱水不流通的情况发生，保证了水箱的水质。
附图说明
图1是本发明的原理方框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种智慧水箱水质保证仪，如图1所示，包括控制器1，所述控制器1分别变频泵组8、调节阀主控板4、流量计6和水箱液位传感器7相连，所述变频泵组8设置在调节阀5的阀后和水箱出水端，所述流量计6设置在所述调节阀5的阀前，且集成有压力传感器，用于检测通过调节阀5的流量和阀前压力；所述水箱液位传感器7用于检测水箱的液位；所述控制器1根据流量计6和水箱液位传感器7的检测值控制调节阀5的开度和变频泵组8；所述控制器1还根据流量计6、水箱液位传感器7的检测值和当前调节阀的阀门开度预测水箱水量值。所述控制器1还连接有无线传输模块2，所述无线传输模块2用于将所述控制器1与远程监控及控制设备连接。所述控制器1还连接有显示屏3，所述显示屏3用于实现数据的本地可视化。
不难发现，本实施方式的水箱水质保证仪可以远程采集现场的阀前压力、调节阀开度、瞬时流量、累计流量、水箱液位等数据，并根据得到的数据对调节阀的开度及变频泵进行调节。
本实施方式中，所述控制器可以使用PLC控制器，PLC控制器作为主控单元可实现核心技术可控、可编程、可实现定制功能、维护升级周期短等功能特点。所述无线传输模块可以使用4G DTU无线传输模块，通过设置4G DTU无线传输模块，可以使得远程监控及控制设备对各个传感器的数据进行采集，并对调节阀的开度进行远程控制。
另外，本实施方式的水箱水质保证仪还可以根据通过设定市政压力，自动调节调节阀的开度。具体如下：如果当前市政管网压力较小，即此时处于用高峰段，控制器向所述调节阀主控板发出开度开大的控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令将调节阀的开度开大；如果当前市政管网压力较大，即此时处于用低谷段，控制器向所述调节阀主控板发出开度关小的控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令将调节阀的开度关小。
本实施方式的水箱水质保证仪还具有分时段关闭功能，即预先在控制器中存储有时间-开度对应表，控制器根据当前时间查询时间-开度对应表，如果当前时间的开度应当是关闭时，则向调节阀主控板发出关闭调节阀的控制命令，如果当前时间的开度应当是1/4时，则向调节阀主控板发出打开1/4开度的控制命令，如此可以实现夜间持续流量均衡的目的。
本实施方式的水箱水质保证仪还可以在出现异常情况时紧急关闭调节阀，以免造成水资源的浪费。具体如下：当所述流量计中的压力传感器所检测到的值过低时(即表示供水不足)，收到的流量计的流量值超过预设的阈值范围(即表示大流量)，收到的水箱液位传感器的检测值过高或过低(即表示水箱水位异常)，所述控制器发出警报，管理人员在收到警报后可以迅速关闭阀门。由此可见，本实施方式的水箱水质保证仪可以根据各个传感器的值判断是否发生异常情况，并在异常情况发生时发出警报提醒管理人员，从而避免造成水资源的浪费。
本实施方式的智慧水箱水质保证仪还具有预测水箱水量值的功能，通过对水箱水量值的预测，确保水箱水量能提供用户使用又避免出现水箱水不流通的情况，从而保证水质。具体如下：所述控制器根据V＝(I+I'/2)Δt+Sh预测水箱水量值，其中，I为当前流量计测得的瞬时流量，I'为当前流量的变化趋势，Δt为时间常数，S为水箱截面面积，h为当前水箱液位传感器测得的水箱液位，并根据预测的水箱水量值向所述调节阀主控板发出控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令对调节阀的开度进行调节，如果预测的水箱水量值较低时，则使得调节阀的开度变大，确保水箱水量能提供用户使用，如果预测的水箱水量值较高时，则使得调节阀的开度变小，避免出现水箱水不流通的情况。当不可避免的出现水箱水不流动的情况时，判别水不流动时长，如果时长超过一天控制器则发出警报，管理人员在收到警报后将时长超过一天的水箱进行水替换，以确保水箱中的水质。

Claims (6)

1.一种智慧水箱水质保证仪，其特征在于，包括控制器，所述控制器分别变频泵组、调节阀主控板、流量计和水箱液位传感器相连，所述变频泵组设置在调节阀的阀后和水箱出水端，所述流量计设置在所述调节阀的阀前，用于检测通过调节阀的流量和阀前压力；所述水箱液位传感器用于检测水箱的液位；所述控制器根据流量计和水箱液位传感器的检测值控制调节阀的开度和变频泵组；所述控制器还根据流量计、水箱液位传感器的检测值和当前调节阀的阀门开度预测水箱水量值。
2.根据权利要求1所述的智慧水箱水质保证仪，其特征在于，所述控制器还连接有无线传输模块，所述无线传输模块用于将所述控制器与远程监控及控制设备连接。
3.根据权利要求1所述的智慧水箱水质保证仪，其特征在于，所述控制器还连接有显示屏，所述显示屏用于实现数据的本地可视化。
4.根据权利要求1所述的智慧水箱水质保证仪，其特征在于，所述控制器根据设定的市政压力值向所述调节阀主控板发出控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令对调节阀的开度进行调节。
5.根据权利要求1所述的智慧水箱水质保证仪，其特征在于，当所述控制器收到的流量计中阀前压力的检测值低于压力阈值，流量值超过预设的流量阈值范围，收到的水箱液位传感器的检测值不在液位阈值范围内时，所述控制器发出警报。
6.根据权利要求1所述的智慧水箱水质保证仪，其特征在于，所述控制器根据公式预测水箱水量值:V＝(I+I'/2)Δt+Sh，其中，I为当前流量计测得的瞬时流量，I'为当前流量的变化趋势，Δt为时间常数，S为水箱截面面积，h为当前水箱液位传感器测得的水箱液位，并根据预测的水箱水量值向所述调节阀主控板发出控制命令，调节阀主控板根据收到的控制命令对调节阀的开度进行调节，或对水箱水进行补充。
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