CN113756029A - 智能节水系统、控制方法及布料生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能节水系统，智能节水系统包括：第一洗水箱、水流管路、以及控制模块，其中第一洗水箱蓄存水体，以供纺织过程中的布料水洗；水流管路能够便于第一水箱内的水体流出以及向第一洗水箱内补充水源，水流管路设置有吸光度检测传感器，能够检测第一洗水箱内水体的色深，并反馈给控制模块；控制模块能够基于吸光度检测传感器检测的吸光度值，决定水流管路是否向第一洗水箱内补水。由于本发明是基于第一洗水箱内的色深程度指标来判断是否需要向第一洗水箱内补水，其相比现有的采用定时补水方案而言，能够起到节约用水，降低用水成本的目的。进而还提出一种控制该系统的控制方法以及包括该系统的布料生产线。

Description

智能节水系统、控制方法及布料生产线

技术领域

本发明涉及纺织生产加工技术领域，特别是涉及智能节水系统、控制方法及布料生产线。

背景技术

丝光和水洗工序是纺织行业的重要工序。由于丝光加工为强碱条件，色布上已附着的染料会水解落入水浴，随着加工时间推进，洗水箱会逐渐累积较多的水解染料，导致水体色深增加。在丝光机加工品种转换环节，特别是深色品种转换成浅色品种时，容易出现沾色事故。

为了避免丝光和水洗过程中沾色事故，目前采取的方案是丝光和水洗开始后，无论布料的掉色轻重，定期地向洗水箱内注入定量的水，该方案存在浪费水源，并导致用水成本增高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术方案中采用定量加水的方案存在的浪费水源，导致用水生产成本增加问题，提供一种智能节水系统，进而还提出一种该智能节水系统的控制方法以及包括该智能节水系统的布料生产线。

一种智能节水系统，所述智能节水系统包括：

第一洗水箱，包括A1进水口、A2出水口，所述第一洗水箱内设置有加热模块；

水流管路，包括回流管路，所述回流管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路之间设置有换热器，所述换热器包括相连通的第一进水口和第一出水口以及相连通的第二进水口和第二出水口；

所述第一管路的一端与所述A2出水口连通，另一端与所述第一进水口连通，所述第二出水口与所述智能节水系统以外的外界空间连通，所述第一管路设置有第一电磁控制阀，所述第一管路上靠近所述A2出水口的位置与所述第一电磁控制阀之间设置分支管路，所述分支管路上设置有吸光度检测传感器；

所述第二进水口与外界的水源连通，所述第二出水口与所述第二管路的一端连通，所述第二管路的另一端与所述A1进水口连通，所述第二管路设置有第二电磁控制阀；

控制模块，分别与所述第一电磁控制阀、所述吸光度检测传感器以及所述第二电磁控制阀电性连接。

上述智能节水系统工作时，加热模块为第一洗水箱内水体加热并维持第一洗水箱内水体的温度，控制模块控制吸光度检测传感器工作，并控制第一电磁控制阀、第二电磁控制阀关闭。从第一水箱的A2出水口流出的水流沿第一管路中分支管路流出，此时位于分支管路上的吸光度检测传感器能够检测流过水体的吸光度，通过吸光度值反应此时第一洗水箱内水体的色深。吸光度检测传感器能够将检测的吸光度值传送给控制模块，当控制模块判断吸光度值超过设定的阈值时，控制模块开启第一电磁控制阀和第二电磁控制阀，此时第一洗水箱内的水流通过第一管路流入至换热器的第一进水口，外界水源沿换热器的第二进水口流入并与第一洗水箱内的水流在换热器内进行热交换，然后沿第二出水口进入到第二管路，最后从第一洗水箱的A2进水口进入到第一洗水箱内。在本方案中，当吸光度检测传感器检测的吸光度值超过控制模块设定的阈值后才向第一洗水箱内补水，避免了现有的无论布布料的掉色轻重，定期地向洗水箱内注入定量的水方案中存在浪费水源并导致用水成本增加的问题。

在其中一个实施例中，所述智能节水系统还包括第二洗水箱，所述第二洗水箱包括B1进水口和B2溢流口，所述B2溢流口在竖直方向的高度高于所述A1进水口，所述第二洗水箱内也设置有所述加热模块；

所述B1进水口与所述第二管路远离所述第二出水口的一端连通；

所述水流管路还包括溢流管路，所述溢流管路的一端与所述B2溢流口连通，另一端与所述A1进水口连通。

在其中一个实施例中，所述第一管路上还设置有过滤模块。

在其中一个实施例中，所述过滤模块包括过滤网。

在其中一个实施例中，所述加热模块包括温度传感器和加热管。

在其中一个实施例中，所述第一洗水箱和所述第二洗水箱之间还设置有传送机构。

在其中一个实施例中，所述传送机构包括上下相对且能够绕自身轴线转动的第一导辊和第二导辊，所述第一导辊和所述第二导辊之间形成可供布料通过的传送通道。

在其中一个实施例中，所述第一洗水箱和所述第二洗水箱之间均设置有所述第一导辊和所述第二导辊。

一种控制方法，用于所述的智能节水系统，具体包括步骤：

所述控制模块控制所述吸光度检测传感器工作，并分别控制所述第一电磁控制阀和所述第二电磁控制阀关闭；

所述吸光度检测传感器检测所述第一管路中流过的水体的吸光度值，并将所述吸光度值传送给所述控制模块；

所述控制模块将所述吸光度值与所述控制模块内设定的阈值比较，当所述吸光度值大于所述阈值时，所述控制模块同时开启所述第一电磁控制阀和所述第二电磁控制阀。

一种布料生产线，包括所述的智能节水系统。

附图说明

图1为本发明一实施例中的智能节水系统的模块示意图；

图2为图1中控制模块控制的模块示意图；

图3为本发明另一实施例中的智能节水系统的模块示意图；

图4为本发明又一实施例中的智能节水系统的模块示意图；

图5为本发明又一实施例中的智能节水系统的模块示意图；

图6为本发明一实施例中控制方法的流程示意图。

附图标号说明：

100、第一洗水箱；110、A1进水口；120、A2出水口；130、加热模块；

200、水流管路；210、回流管路；211、第一管路；212、第二管路；

213、换热器；2131、第一进水口；2132、第一出水口；2133、第二进水口；

2134、第二出水口；214、第一电磁控制阀；215、分支管路；

216、吸光度检测传感器；217、第二电磁控制阀；218、过滤模块；

220、溢流管路；300、控制模块；400、第二洗水箱；410、B1进水口；

420、B2溢流口；500、第三洗水箱；600、第四洗水箱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的智能节水系统的模块示意图，本发明一实施例提供了的智能节水系统，包括：第一洗水箱100、水流管路200以及控制模块300。其中第一洗水箱100蓄存水体，以供纺织过程中的布料水洗；水流管路200能够便于第一水箱内的水体流出以及向第一洗水箱100内补充水源，水流管路200上设置有吸光度检测传感器216，能够检测第一洗水箱100内流过的水体的色深，并反馈给控制模块300；控制模块300能够基于吸光度检测传感器216检测的吸光度值，决定水流管路200是否向第一洗水箱100内补水。需要说明的是，吸光度是指光线通过溶液或物质前的入射光强度与光线通过溶液或某一物质后的透射光强度的比值的以10为底的对数，可以反映水体色深程度。吸光度值越大，表明水体的色深越大。当然在采用传感器或者计算公式不同时，最后定义的吸光度值也可以与色深成反相关的关系。由于本实施例是基于第一洗水箱100内的色深程度指标来判断是否需要向第一洗水箱100内补水，因此其相比现有的采用定时补水方案而言，能够起到节约用水，降低用水成本的目的。

具体地，第一洗水箱100包括A1进水口110、A2出水口120，其中第一洗水箱100内设置有加热模块130；需要说明的是，第一洗水箱100内预先蓄存有水源，例如在使用前，向A1进水口110内通入水源；另外在布料的水洗过程中需要维持第一洗水箱100内水体的温度恒定，为此需要在第一洗水箱100内设置加热模块130，加热模块130可以是恒温蒸汽管，也可以是包括温度传感器和加热管的恒温加热模块。

水流管路200包括回流管路210，其中回流管路210包括第一管路211和第二管路212，第一管路211和第二管路212之间设置有换热器213，换热器213可以选用板式换热器213，换热器213包括相连通的第一进水口2131和第一出水口2132以及相连通的第二进水口2133和第二出水口2134；第一管路211的一端与第一洗水箱100的A2出水口120连通，第一管路211的另一端与换热器213的第一进水口2131连通，第二出水口2134与智能节水系统以外的外界空间连通，例如第二出水口2134可以与废水回收箱连通，第一管路211设置有第一电磁控制阀214，第一管路211上靠近第一洗水箱100的A2出水口120与第一电磁控制阀214之间设置分支管路215，其中分支管路215上设置有吸光度检测传感器216，也就是说分支管路215的一端连通第一管路211，分支管路215的另一端可以直接与废水回收箱连通或者通过分流接头流入至换热器213的第一进水口2131。需要说明的是第一电磁控制阀214可以为电磁式的流量计比例阀。另外分支管路215的直径可以小于第一管路211的直径，分支管路215可以理解为对第一洗水箱100内的水体样本检测。也就是，为了避免第一洗水箱100内的水过快的通过第一管路211流完，为此采用直径较小的分支管路215来使得第一洗水箱100内的水体流过。

换热器213的第二进水口2133与外界的水源连通，例如自来水管，换热器213的第二出水口2134与第二管路212的一端连通，第二管路212的另一端与第一洗水箱100的A1进水口110连通，第二管路212设置有第二电磁控制阀217。

第二电磁控制阀217可以与第一电磁控制阀214相同。

控制模块300分别与第一电磁控制阀214、吸光度检测传感器216以及第二电磁控制阀217电性连接，具体可参阅图2所示。控制模块300可以选用PLC控制器或者单片机。

本实施例中，在初始情况下，控制模块300使得第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217保持关闭，同时使得吸光度检测传感器216开始工作。加热模块130为第一洗水箱100内的水体加热，并使得第一洗水箱100内的水体维持在需要的温度，第一洗水箱100的水流从A2出水口120沿第一管路211上的分支管路215排出，吸光度检测传感器216能够检测获取从分支管路215经过的水体吸光度，并将检测的吸光度值传递给控制模块300，控制模块300能够将吸光度值处理并与设定的阈值比较，例如直接将吸光度值与阈值比较，或者将检测获取的吸光度值乘以相关的检测误差系数得到实际的吸光度值，将实际的吸光度值阈值进行比较。如果当前的吸光度值大于控制模块300设置的阈值，则控制模块300使得第一控制阀和第二控制阀开启。此时，第一洗水箱100内的水体从A2出水口120沿第一管路211流入至换热器213的第一进水口2131，外界水源从换热器213的第二进水口2133流入，外界水源与进入第一进水口2131的水源进行热交换，外界水源的温度升高；然后进入第一进水口2131的水源从第一出水口2132排出，进入第二进水口2133的水源从第二出水口2134沿第二管路212进入第一洗水箱100的A1进水口110。由于外界水源与第一洗水箱100内流出的水源进行热交换，外界水源温度升高，如此能够降低加热模块130的加热时间，从而降低生产成本；另外，由于外界水源不断进入到第一洗水箱100，从而导致第一洗水箱100内的色深降低，吸光度检测传感器216检测的吸光度低于控制模块300设定的阈值，控制模块300再次关闭第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217。本实施例能够实时地检测第一洗水箱100内的色深，从而判断是否需要向第一洗水箱100内加水，能够较好地避免现有的定期地向洗水箱内注入定量的水方案中存在用水成本增高的问题。

为了较好地过滤掉从第一洗水箱100的A2出水口120流出的水体中的杂物，例如浮色、纤维物等，一实施例中，参阅图3所示，第一管路211设置有过滤模块218。过滤模块218能够较好地去除从第一洗水箱100内排出的水体的杂物。其中，过滤模块218包括过滤网和过滤箱，其中过滤网设置在过滤箱的进水口处。其中过滤网的筛网目数可以选用为200-300目。例如，过滤网的筛网目数为200目、220目、250目或者300目等。

考虑在布料的清洗过程中，可能至少需要两个洗水箱对布料清洗，为此，需要考虑当布料清洗中包括两个或两个以上的洗水箱时如何补水的问题。一实施例中，参阅图4所示，智能节水系统还包括第二洗水箱400，其中第二洗水箱400包括B1进水口410和B2溢流口420，第二洗水箱400的B2溢流口420在竖直方向的高度高于第一洗水箱100的A1进水口110，例如可以将第二洗水箱400的高度设计为高于第一洗水箱100或者将第二洗水箱400放置在高于第一洗水箱100的位置，使得第二洗水箱400的B2溢流口420高于第一洗水箱100的A1进水口110。另外，第二洗水箱400内也设置有加热模块130。第二洗水箱400的B1进水口410与第二管路212远离第二出水口2134的一端连通，也就是说将上一实施例中第二管路212向第一洗水箱100的A1进水口110补水方案修改为向第二洗水箱400的B1进水口410补水。当第二洗水箱400内的水体高度达到溢流要求时向第一洗水箱100内溢流，具体地，水流管路200还包括溢流管路220，其中溢流管路220的一端与第二洗水箱400的B2溢流口420连通，溢流管路220的另一端与第一洗水箱100的A1进水口110连通。

本实施例的思路是，当吸光度检测传感器216检测的吸光度值超过控制模块300的阈值时，此时先向第二洗水箱400内补水，当第二洗水箱400内补水达到溢流口时，通过溢流管向第一洗水箱100内溢流补水。其考虑的原因是，第一洗水箱100为布料的第一道清洗箱，第二洗水箱400为布料的第二道清洗箱，为此第一洗水箱100的色深高于或者不小于第二洗水箱400，为此向第二洗水箱400内补水一方面能够降低第二洗水箱400内的色深，同时将第二洗水箱400内色深较低的水向第一洗水箱100内溢流，从而使得第一洗水箱100和第二洗水箱400的水体色深均降低。

当布料需要经过多道清洗时，也就是说当需要涉及两个以上的洗水箱时，例如四个洗水箱，参阅图5所示，此时可以再布置第三洗水箱500和第四洗水箱600，其中在竖直方向上，第三洗水箱500的溢流口高度高于第二洗水箱400的进水口高度，第四洗水箱600的溢流口高度高于第三洗水箱500的进水口高度，第二管路212可以向第二洗水箱400、第三洗水箱500、第四洗水箱600中的至少一个补水，例如图5中采用的是第四洗水箱600补水。需要说明的是第一洗水箱100、第二洗水箱400、第三洗水箱500和第四洗水箱600之间均设置溢流管，也就是设置三条溢流管。

进一步地，为了便于布料在第一洗水箱100和第二洗水箱400之间的传送，一实施例中，第一洗水箱100和第二洗水箱400之间还设置有传送机构。

具体地，传送机构包括上下相对且能够绕自身轴线转动的第一导辊和第二导辊，第一导辊和第二导辊之间形成可供布料通过的传送通道。也就是说布料在第一导辊和第二导辊之间，当第一导辊和第二导辊绕其各自轴线转动时，带动布料传送。其中第一洗水箱100和第二洗水箱400内可以均设置有第一导辊和第二导辊。另外，第一洗水箱100和第二洗水箱400之间还可以设置有弯辊以扩幅布料以及轧车以扎干布料。

本发明还提出一种控制方法，参阅图6所示，用于控制上述的智能节水系统，具体包括步骤：

S110、控制模块300控制吸光度检测传感器216工作，并分别控制第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217关闭；

S120、吸光度检测传感器216检测第一管路211中流过的水体的吸光度值，并将吸光度值传送给控制模块300；

S130、控制模块300将吸光度值与控制模块300内设定的阈值比较，当吸光度值大于阈值时，控制模块300同时开启第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217。

本实施例提出的控制方法，在初始情况下控制模块300控制吸光度检测传感器216工作，并控制第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217保持关闭。当吸光度检测传感器216检测值检测的吸光度值超过控制模块300的阈值后，控制模块300使得第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217开启，从而通过水流管路200向第一洗水箱100补水。当吸光度检测传感器216检测的吸光度值小于等于控制模块300的阈值时，此时控制模块300再次关闭第一电磁控制阀214和第二电磁控制阀217。

本发明还提出一种布料生产线，包括上述的智能节水系统。通过在布料生产线中加入本发明中的智能节水系统能够起到较好地节水效果，具体可以参考下表。

对比结果	加工码长	加工时长	耗水(吨)	水单耗(吨/千码)
					现有方案	20000	6	49	2.45
本方案	20000	6	34.3	1.72

通过上表中给出对比，在6小时加工布料为20000码的情况下，现有的方案总耗水49吨，每千码布料耗水量2.45吨，而本方案中，在相同时间和相同加工长度的布料情况下，总耗水34.3吨小于现有方案中的总耗水量，每千码布料耗水量1.72吨小于现有方案中的每千码布料耗水量。由此可知，当在布料生产线中引入本发明中的智能节水系统时，能够减少水源的浪费，降低水的使用成本。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能节水系统，其特征在于，所述智能节水系统包括：

第一洗水箱，包括A1进水口、A2出水口，所述第一洗水箱内设置有加热模块；

水流管路，包括回流管路，所述回流管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路之间设置有换热器，所述换热器包括相连通的第一进水口和第一出水口以及相连通的第二进水口和第二出水口；

所述第一管路的一端与所述A2出水口连通，另一端与所述第一进水口连通，所述第二出水口与所述智能节水系统以外的外界空间连通，所述第一管路设置有第一电磁控制阀，所述第一管路上靠近所述A2出水口的位置与所述第一电磁控制阀之间设置分支管路，所述分支管路上设置有吸光度检测传感器；

所述第二进水口与外界的水源连通，所述第二出水口与所述第二管路的一端连通，所述第二管路的另一端与所述A1进水口连通，所述第二管路设置有第二电磁控制阀；

控制模块，分别与所述第一电磁控制阀、所述吸光度检测传感器以及所述第二电磁控制阀电性连接。

2.根据权利要求1所述的智能节水系统，其特征在于，所述智能节水系统还包括第二洗水箱，所述第二洗水箱包括B1进水口和B2溢流口，所述B2溢流口在竖直方向的高度高于所述A1进水口，所述第二洗水箱内也设置有所述加热模块；

所述B1进水口与所述第二管路远离所述第二出水口的一端连通；

所述水流管路还包括溢流管路，所述溢流管路的一端与所述B2溢流口连通，另一端与所述A1进水口连通。

3.根据权利要求1所述的智能节水系统，其特征在于，所述第一管路上还设置有过滤模块。

4.根据权利要求3所述的智能节水系统，其特征在于，所述过滤模块包括过滤网。

5.根据权利要求2所述的智能节水系统，其特征在于，所述加热模块包括温度传感器和加热管。

6.根据权利要求2所述的智能节水系统，其特征在于，所述第一洗水箱和所述第二洗水箱之间还设置有传送机构。

7.根据权利要求6所述的智能节水系统，其特征在于，所述传送机构包括上下相对且能够绕自身轴线转动的第一导辊和第二导辊，所述第一导辊和所述第二导辊之间形成可供布料通过的传送通道。

8.根据权利要求7所述的智能节水系统，其特征在于，所述第一洗水箱和所述第二洗水箱之间均设置有所述第一导辊和所述第二导辊。

9.一种控制方法，用于控制权利要求1中所述的智能节水系统，其特征在于，具体包括步骤：

所述控制模块控制所述吸光度检测传感器工作，并分别控制所述第一电磁控制阀和所述第二电磁控制阀关闭；

所述吸光度检测传感器检测所述第一管路中流过的水体的吸光度值，并将所述吸光度值传送给所述控制模块；

所述控制模块将所述吸光度值与所述控制模块内设定的阈值比较，当所述吸光度值大于所述阈值时，所述控制模块同时开启所述第一电磁控制阀和所述第二电磁控制阀。

10.一种布料生产线，其特征在于，包括权利要求1～8中任意一项所述的智能节水系统。

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