CN114396097B - 一种智能供水系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及供水设施的领域，尤其涉及一种智能供水系统，包括进水管，用于连接市政输水网管；出水管，用于连接用水终端；加压泵，与所述进水管以及出水管连接，用于对由市政网管输送至用水终端的水流进行加压；检测装置，包括压力传感器，用于检测出水管内的压力；控制装置，用于在接收到压力传感器检测的压力值小于第一设定阈值时，控制所述加压泵增加的输出功率；大于第一设定阈值时，控制所述加压泵降低输出功率。本申请具有提升用水终端用水时的流量以及水压的稳定，减少对正常使用造成不便的效果。

Description

一种智能供水系统

技术领域

本申请涉及供水设施的领域，尤其是涉及一种智能供水系统。

背景技术

供水系统是指按一定质量要求供给不同的用水部门所需的蓄水库、水泵、管道和其它工程的综合体，用于将市政输水网管中的水输送至各用水终端；相关技术中，在向用水终端进行供水时，首先将水库中的水通过输送管道以及输送泵输送至供水系统的中转储水设备中，一般为水箱或是水塔，该部分水存储在中转存储设备中，在用水时，通过水泵对该部分水进行加压后输送至对应的用水终端，以实现用水终端的正常用水。

针对上述中的相关技术，发明人发现：通过水泵向用水终端送水的过程中，水泵以设定的功率工作对水流进行加压，实现将水流输送至各用水终端进行使用，但是，在不同时间段内，用水终端的用水量是不相同的，一般每天会有若干个时间段的用水量较大，以居民楼中的用水量为例，每天在三餐以及对应前后的若干时间段中存在集中用水的情况，而在晚上至第二天凌晨的时间段内的用水量较少；在水泵进行加压供水的情况下，用水终端的用水量较大时，会存在用水终端的出水的流量以及水压较小，而在用户少的情况下，用水终端出水的流量以及水压都较大，如此会给居户的正常使用造成不便。

发明内容

为了提升用水终端用水时的流量以及水压的稳定，减少对正常使用造成不便，本申请提供一种智能供水系统。

本申请提供的一种智能供水系统采用如下的技术方案：

一种智能供水系统，包括

进水管，用于连接市政输水网管；

出水管，用于连接用水终端；

加压泵，与所述进水管以及出水管连接，用于对由市政网管输送至用水终端的水流进行加压；

检测装置，包括压力传感器，用于检测出水管内的压力；

控制装置，用于在接收到压力传感器检测的压力值小于第一设定阈值时，控制所述加压泵增加的输出功率；大于第一设定阈值时，控制所述加压泵降低输出功率。

通过采用上述技术方案，设置压力传感器实时检测出水管中的水流的压力值，在检测的压力值小于或大于第一设定阈值时，控制装置调节增大或是减小加压泵的输出功率，以对出水管中的水流的压力进行调整，使得出水管中水流的压力值维持在第一设定阈值，用水终端出水的压强不容易受到用水终端总的用水量的影响，保持用水的稳定，减少对正常用水产生影响。

可选的，所述加压泵有两个，且两个加压泵处于并联状态；

所述控制装置还用于在接收到压力传感器检测的压力值小于第一设定阈值时，控制其中一个泵工作至满负荷运转，在所述压力传感器检测的压力值仍小于第一设定阈值时，控制另一台泵工作。

通过采用上述技术方案，在因突发情况用水量激增而导致一台加压泵无法满足时，控制装置控制两台加压泵同时工作调整出水管的压力，以维持出水管中压力的稳定，能够适用于突发情况，减少因突发情况用水无法满足的问题。

可选的，所述控制装置还用于在检测到处于工作状态的加压泵达到满载后，控制一台处于待机状态的加压泵开启，并使得处于工作状态的加压泵的输出功率大致相同。

通过采用上述技术方案，在有一台加压泵工作转换为两台加压泵工作时，首先调整两台加压泵的功率调整至大致相同的状态，该过程中，维持对水流加压的稳定性，之后两台加压泵处于相同的工作功率，便于进行调控，同时，保证两台加压泵的同步性，较好的保证供水的稳定性。

可选的，所述加压泵有两个，且两个加压泵处于并联状态；

所述供水系统还包括计时元件；

所述计时元件用于检测所述加压泵的工作时间，控制装置还用于在计时元件检测的任一加压泵工作时间达到第一设定值后，关闭该加压泵并开启另一处于关闭状态的加压泵。

通过采用上述技术方案，控制两台加压泵交替工作，减少出现某一台加压泵维持长时间工作的现象，减缓加压泵因持续长时间处于工作状态发生磨损、损坏的程度，对加压泵起到较好的保护。

可选的，所述控制装置控制处于工作状态的加压泵的输出功率逐步降低至停止，同时，开启的加压泵功率逐步上升至原处于工作状态的输出功率值。

通过采用上述技术方案，对加压泵进行交替时，两台加压泵的输出功率同步减小以及增大，减少出现直接将其中一台加压泵关闭，而另一台加压泵无法在较短时间内将输出功率提升至要求值的现象，在进行交换的过程中也能够维持对水流加压的稳定性。

可选的，所述供水系统还包括调压件，所述调压件包括

调压罐，与所述出水管内部连通，用于调节出水管内的压力；

控制阀，连接在调压罐与出水管之间，用于控制调压罐与出水管之间通路的开闭；

所述控制装置还包括与所述控制装置电连接的定时元件；

所述控制装置还用于在所述定时元件检测时间处于第一设定时间段内时关闭所述加压泵，所述控制阀处于打开状态用于维持出水管中的压力于第一设定阈值。

通过采用上述技术方案，在用水量较少的第一设定时间段内，加压泵处于关闭状态，通过设置的调压件将出水管中的压力维持在第一设定阈值，当用水终端在第一设定时间段内存在用水时，不需要多次启动加压泵对出水管的压力值进行调整，减少加压泵重复启动的次数，减少对加压泵造成的磨损、损坏，延长设备的使用寿命。

可选的，所述控制装置还用于在所述控制阀处于完全打开状态且压力传感器检测的出水管中压力小于第一设定阈值时控制加压泵开启。

通过采用上述技术方案，在仅通过调压件无法维持出水管中的压力值稳定的情况下，及时开启加压泵以维持出水管中的压力值，保障正常用水。

可选的，所述控制装置还用于在所述压力传感器检测的压力值于所述加压泵关闭时长达到第二设定值后仍大于第一设定阈值时断开所述加压泵的动力源。

通过采用上述技术方案，在供水系统出现异常，导致在加压泵关闭后仍存在出水管中的压力大于第一设定阈值的现象时及时自动关闭加压泵的动力源，能够减少加压泵因压力过大出现损坏的问题，对加压泵以及该供水系统整体起到较好的保护作用。

可选的，所述供水系统还包括数据传输装置，所述数据传输装置与所述控制装置电连接，用于接收控制装置接收的检测数据并传输至对应的信息终端。

通过采用上述技术方案，在控制装置检测到供水系统存在故障时，还能够通过该数据传输装置将存在的故障信息传输至信息终端，发送至对应的工作人员所携带的移动时信息终端，能够较为方便的及时通知对应的工作人员，以确定是否需要对供水进行进行对应的检修，及时进行维护，减少出现供水系统长时间故障的问题。

可选的，所述供水系统还包括一体化机柜，所述加压泵与控制箱固定在所述一体化机柜内部，所述进水管与所述出水管均由一体化机柜内部穿透至外部。

通过采用上述技术方案，使用该供水系统较为方便，直接将该设备整体运输至对应位置处，将进水管与出水管连接在对应管道上即可，使用较为方便，具有较高的集成度，大大提升了使用、施工的便利性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.设置压力传感器实时检测出水管中的水流的压力值，在检测的压力值小于或大于第一设定阈值时，控制装置调节增大或是减小加压泵的输出功率，以对出水管中的水流的压力进行调整，使得出水管中水流的压力值维持在第一设定阈值，用水终端出水的压强不容易受到用水终端总的用水量的影响，保持用水的稳定，减少对正常用水产生影响；

2.通过设置的调压件和定时元件，在用水量较少的第一设定时间段内，加压泵处于关闭状态，通过设置的调压件将出水管中的压力维持在第一设定阈值，用水终端用水时，不需要多次的重复启动加压泵，减少加压泵重复启动的次数，减少对加压泵造成的磨损、损坏，延长设备的使用寿命。

附图说明

图1是本申请实施例的供水系统的结构示意图；

图2是该供水系统的控制装置的控制关系示意图。

附图标记说明：1、一体化机柜；11、控制箱；12、显示件；13、散热机构；14、监控器；2、加压泵；21、进水管；22、出水管；3、控制装置；4、检测装置；41、压力传感器；43、温度传感器；5、变频器；6、计时元件；7、调压件；71、调压罐；72、控制阀；8、定时元件；9、数据传输装置；91、信息终端。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种智能供水系统，参照图1和图2，该供水系统与市政供水网管连接，包括一体化机柜1，一体化机柜1中固定有两个加压泵2，两个加压泵2的进水口通过管道连接，两个加压泵2的出水口也通过管道连接，加压泵2的进水口的管道上连接有进水管21，出水口的管道上连接有出水管22，其中，进水管21穿透至一体化机柜1外侧通过输水管与市政网管连接，出水管22穿透至一体化机柜1外侧通过输水管与用水终端连接，实现两个加压泵2的并联；一体化机柜1中还固定有一控制箱11，以安装用于控制加压泵2工作的控制装置3；一体化机柜1外侧固定有显示件12，具体的，显示件12为一显示器，与内部的控制装置3电连接，用于显示电源、电流、加压泵2的启停状态等，能够便于使用者直观的获取该供水系统的工作状态；另外，固定的显示器上设有各种接线端口，实现该供水系统与其他各中电子设备的连接。

参照图2，该供水系统还包括一与控制装置3电连接的检测装置4，检测装置4包括压力传感器41，压力传感器41固定在出水管22上，其检测端穿透至出水管22内部，检测出水管22中水流的压力；控制箱11内还固定有两个变频器5，两个变频器5分别与对应的加压泵2电连接，且两个变频器5均与控制装置3电连接，以实现控制装置3对两个加压泵2的调控。

在进行供水的过程中，压力传感器41持续性检测出水管22中的水流的压力，当出水管22中的水流的压力值处于第一设定阈值内时，能够保证用水终端的水流排出时保持在合适的压力以及流速，处于正常使用的范围；在供水过程中，压力传感器41检测到的出水管22中的压力值小于第一设定阈值时，会出现用水终端的压强不足，出水较为缓慢的现象，此时，控制装置3接收压力传感器41检测的出水管22中的压力值，通过比较确定该压力值小于第一设定阈值时，控制装置3向变频器5发出控制信号，增大对应的加压泵2的输出功率，随着加压泵2的输出功率的增加，出水管22中的压力值也逐渐增加，并且压力传感器41持续向控制装置3反馈检测到的压力值，在压力传感器41检测到出水管22中的压力值达到第一设定阈值后，将检测的压力值反馈至控制装置3，使得出水管22中的压力值维持在第一设定阈值。

在压力传感器41检测到出水管22中的压力值超出第一设定阈值时，会出现用水终端的出水压强过大，难以正常使用的问题，此时，控制装置3接收检压力传感器41检测的出水管22中的压力值，比较确定该压力值大于第一设定阈值，控制装置3向变频器5发出控制信号，减小对应的加压泵2的输出功率，随着加压泵2的输出功率的减小，出水管22中的压力至随之减小，同时，压力传感器41持续向控制装置3反馈检测到的压力值，最终使得出水管22中的压力值维持在第一设定阈值中。

通过设置的上述结构以及对应的控制系统，在进行供水的过程中，能够自动检测出水管22中水流的压力值，控制装置3接收反馈的压力值后，调节加压泵2的输出功率，实现对出水管22中压力值的自动调节，使得出水管22中的压力值维持在第一设定阈值，能够保持用水终端的水流的压强的稳定，不容易因用水终端在不同时间段内用水量不同造成供水压强不稳定的问题，不容易对正常的用水产生影响。

在实际使用中，对于选用的加压泵2的功率选择，以在正常使用时通过单一加压泵2即能够实现维持出水管22的压力值恒定为准，但是，用水终端在一段时间内的用水量超出设定界限的情况下，使用单一加压泵2已无法实现维持出水管22中压力值的稳定，此时，控制装置3控制处于工作状态的加压泵2的输出功率逐步增加至满载状态，在其中一加压泵2达到满载状态后，若仍需继续增加出水管22中的压力值，控制装置3向变频器5发出控制信号，开启另一处于关闭状态的加压泵2；在两台加压泵2同时开启的状态下，控制装置3控制原处于满载工作状态下的加压泵2的输出功率逐渐减小，新开启的加压泵2的输出功率逐渐增大，调整至两个加压泵2的输出功率处于相同的状态，之后控制装置3继续控制两个加压泵2的输出功率同步增大，最终调整出水管22中的压力至第一设定阈值；使得该供水系统能够适用于存在突发用水问题的情况，减少出现在存在突发用水的情况下，供水压力不足的问题。

另外应注意到的是，在长时间的正常使用过程中，其中一个加压泵2处于持续工作的状态，作为主泵，而另一加压泵2作为备用泵，加压泵2长时间持续保持工作状态，容易对加压泵2造成磨损、损坏等问题，为了解决这一问题，参照图2，该供水系统还包括一与控制装置3电连接的计时元件6，通过计时元件6计量确定加压泵2工作的时长，在其中一个加压泵2的工作时长达到第一设定值后，控制装置3关闭该加压泵2并开启另一处于关闭状态的加压泵2；在进行该加压泵2交换的过程中，处于工作状态的加压泵2的输出功率逐渐减小至关闭，同时，新打开的加压泵2的输出功率逐渐增大至原工作状态的加压泵2的输出功率，如此，实现对加压泵2的替换，并通过计时元件6对该处于工作状态的加压泵2重新计时；如此，实现两个加压泵2的交替工作，减少出现其中一台加压泵2在较长时间内持续工作的现象，减少对加压泵2造成磨损、损坏的问题，延长加压泵2的使用寿命。

参照图1和图2，出水管22上连接有一调压件7，调压件7包括固定在出水管22上的调压罐71，调压罐71与出水管22内部连通，且调压罐71与出水管22之间连接有一控制阀72，通过控制阀72控制调压罐71与出水管22之间通路的开闭，在供水系统正常运转过程中，控制阀72处于常开状态；用水终端在一天中的第一设定时间段会存在用水量较小的情况，例如，对于居民楼来说，夜晚至第二天早上的时间段内，用水量较小；该供水系统还包括一与控制装置3电连接的定时元件8，在每天的用水量较小的第一设定时间段内，控制装置3关闭加压泵2，通过调压件7实现对出水管22中压力的调节，使得出水管22中的压力值维持在第一设定阈值；具体的，在用水终端用水时，调压罐71与出水管22处于连通状态，通过调压罐71将出水管22中的压力值维持在第一设定阈值。

通过设置的调压件7以及定时元件8，在用水量较少的第一设定时间段内，控制装置3关闭加压泵2，控制装置3通过调压件7维持出水管22中的压力值，使得出水管22中的压力值维持在第一设定阈值，如此，在第一设定时间段内，用水终端存在用水时，不需要每次都重新启动加压泵2，而是通过调压罐71实现对出水管22中压力的调节，减少了加压泵2重启次数，减少对加压泵2的磨损、损坏，同时，具有较好的节能效果。

另外应注意到的是，在加压泵2均关闭的第一设定时间段内，若是因用水终端用水导致出水管22中的压力减小难以通过调压罐71进行平衡时，控制装置3重新启动加压泵2，以保证出水管22中的压力至维持在第一设定阈值。

在供水系统正常使用过程中，可能因市政供水网管等结构出现故障、异常导致出水管22中的压力大于第一设定阈值，控制装置3关闭加压泵2，若该加压泵2关闭的时长达到第二设定值后，出水管22中的压力值仍大于第一设定阈值时，控制装置3断开加压泵2的供电电源，能够减少因出水管22内持续高压对加压泵2造成损坏的问题，对加压泵2起到较好的保护作用。

另外，参照图2，检测装置4还包括与控制装置3电连接的温度传感器43，通过温度传感器43检测加压泵2的温度，在出现加压泵2的温度出现过高的问题时，控制装置3对处于工作状态的加压泵2进行切换，而不仅仅是局限于在加压泵2工作时长达到第一设定时间后才对加压泵2进行更换，能够减少加压泵2因工作温度过高出现损坏的问题，减少设备损坏的问题，具有加好的保护效果。

参照图2，该供水系统还包括与控制装置3电连接的数据传输装置9，该数据传输装置9用于将控制器接收到的各种检测数据传输至信息终端91，具体的，可将各种检测数据传输并存储与云端或电脑主机、收集等各种终端设备，能够较为方便的记录、存储该供水系统在各个时间的工作状态；同时，在控制装置3检测到供水系统存在故障时，还能够通过该数据传输装置9将存在的故障信息传输至信息终端91，发送至对应的工作人员所携带的移动时信息终端91，能够较为方便的及时通知对应的工作人员，以确定是否需要对供水进行进行对应的检修，及时进行维护，减少出现供水系统长时间故障的问题；并且，在工作人员前往供水系统处进行检修、维修之前，能够预先得知供水系统可能存在的故障类型，便于工作人员预先准备相应的用具，为工作创造较大的便利。

另外，参照图1，一体化机柜1外壁上固定有一散热机构13，具体的，该散热机构13为一空调，空调与一体化机柜1内部连通，用于对内部的设备元件进行降温，减少内部的设备元件出现温度较高的问题，不容易因温度过高造成损坏；一体化机柜1上还还设置有一监控器14，监控器14与控制装置3电连接，监控的录像可通过数据传输装置9传输至信息终端91进行存储，起到较好的安防作用。

本申请实施例一种智能供水系统的实施原理为：进水管21与市政网管连接，出水管22通过管道与用水终端连接，设置压力传感器41持续检测出水管22中的水流压力，控制装置3接收压力传感器41检测的压力值，在检测的压力值小于或大于第一设定阈值时，控制装置3调节加压泵2的输出功率，调整出水管22中水流的压力值，使得出水管22中的水流压力维持在第一设定阈值中，减少因用水终端的用水量不同而造成出水压强不稳的问题，较为方便的实现自动调节出水管22中压强内的稳定；同时，控制装置3控制加压泵2交替工作，能够减少出现某一加压泵2长时间处于工作状态出现损坏的问题，对加压泵2起到较好的保护作用。

通过设置的调压件7，在用水终端的用水量较少的第一设定时间段内，加压泵2处于关闭状态，采用调压罐71维持出水管22中的压力值，在上述第一设定时间段内，出水管22中的压力因用水终端用水而小于第一设定阈值时，通过调压罐71对出水管22中的压力值进行调整即可，不需要重复多次的重启加压泵2，减少对加压泵2造成磨损、损坏的现象，延长设备的使用寿命，同时，具有较好的节能效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能供水系统，其特征在于：包括

进水管(21)，用于连接市政输水网管；

出水管(22)，用于连接用水终端；

加压泵(2)，与所述进水管(21)以及出水管(22)连接，用于对由市政网管输送至用水终端的水流进行加压；

检测装置(4)，包括压力传感器(41)，用于检测出水管(22)内的压力；

控制装置(3)，用于在接收到压力传感器(41)检测的压力值小于第一设定阈值时，控制所述加压泵(2)增加的输出功率；大于第一设定阈值时，控制所述加压泵(2)降低输出功率；

所述控制装置(3)还用于在所述压力传感器(41)检测的压力值于所述加压泵(2)关闭时长达到第二设定值后仍大于第一设定阈值时断开所述加压泵(2)的动力源。

2.根据权利要求1所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述加压泵(2)有两个，且两个加压泵(2)处于并联状态；

所述控制装置(3)还用于在接收到压力传感器(41)检测的压力值小于第一设定阈值时，控制其中一个加压泵(2)工作至满负荷运转，在所述压力传感器(41)检测的压力值仍小于第一设定阈值时，控制另一台加压泵(2)工作。

3.根据权利要求2所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述控制装置(3)还用于在检测到处于工作状态的加压泵(2)达到满载后，控制一台处于待机状态的加压泵(2)开启，并使得处于工作状态的加压泵(2)的输出功率大致相同。

4.根据权利要求1所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述加压泵(2)有两个，且两个加压泵(2)处于并联状态；

所述供水系统还包括计时元件(6)；

所述计时元件(6)用于检测所述加压泵(2)的工作时间，控制装置(3)还用于在计时元件(6)检测的任一加压泵(2)工作时间达到第一设定值后，关闭该加压泵(2)并开启另一处于关闭状态的加压泵(2)。

5.根据权利要求4所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述控制装置(3)控制处于工作状态的加压泵(2)的输出功率逐步降低至停止，同时，开启的加压泵(2)功率逐步上升至原处于工作状态的输出功率值。

6.根据权利要求1所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述供水系统还包括调压件(7)，所述调压件(7)包括

调压罐(71)，与所述出水管(22)内部连通，用于调节出水管(22)内的压力；

控制阀(72)，连接在调压罐(71)与出水管(22)之间，用于控制调压罐(71)与出水管(22)之间通路的开闭；

所述控制装置(3)还包括与所述控制装置(3)电连接的定时元件(8)；

所述控制装置(3)还用于在所述定时元件(8)检测时间处于第一设定时间段内时关闭所述加压泵(2)，所述控制阀(72)处于打开状态用于维持出水管(22)中的压力于第一设定阈值。

7.根据权利要求6所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述控制装置(3)还用于在所述控制阀(72)处于完全打开状态且压力传感器(41)检测的出水管(22)中压力小于第一设定阈值时控制加压泵(2)开启。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述供水系统还包括数据传输装置(9)，所述数据传输装置(9)与所述控制装置(3)电连接，用于接收控制装置(3)接收的检测数据并传输至对应的信息终端(91)。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种智能供水系统，其特征在于：所述供水系统还包括一体化机柜(1)，所述加压泵(2)与控制箱(11)固定在所述一体化机柜(1)内部，所述进水管(21)与所述出水管(22)均由一体化机柜(1)内部穿透至外部。