CN204626528U - 制水厂二级泵房智能供水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制水厂二级泵房智能供水系统，包括水泵机组和控制柜；所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；所述水泵机组的进水口用于通过阀门和主管路与制水厂清水池连通，出水口用于通过主管路与加压站智能控制系统的进水口连通；在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点；所述控制柜主要由变频器、PLC组成；所述控制柜通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线与压力变送器连接；所述控制柜上设置信号线，用于与服务器相连接；所述二级泵房智能供水系统的信号输入端、信号输出端用于与服务器相连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及城乡供水控制系统，具体涉及一种制水厂二级泵房智能供水系统。
背景技术
在一般的恒压供水系统中，存在这样的供水数学模型：
其中：
：水泵机组供水压力
：用户用水压力
：送水过程中水头损失
K：管网阻力系数
Q：供水端瞬时出口流量
Qm：供水端最大出口流量
在同一供水管网中，K值是恒定的，在水泵机组供水压力恒定时，用户用水压力的大小受到水头损失的影响，当供水端瞬时出口流量Q变大，水头损失增加，用户用水压力减小，影响供水的质量和可靠性。恒压供水系统存在以下问题。
1在一年的不同季节以及在同一天的不同时段，整个用户的用水量在时刻变化，出现较大流量的时间较短，一般情况不到 1/4，而恒压供水的控制方式保持送水泵房供水压力的恒定，在大部分时间段，户用水压力大于用户用水压力需求，消耗更多的电能，造成了不必要的浪费。
2恒压供水方案中，压力变送器设在水泵出口附近，忽略了管路中水头的损失，没有考虑终端用户的实际用水需求。
3供水系统中管网的漏失量与供水压力成正比，恒压供水方案中忽略了该问题。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种制水厂二级泵房智能供水系统，用于解决现有技术中恒压供水所造成的供水安全和能源浪费的问题。
制水厂二级泵房智能供水系统包括水泵机组和控制柜；
所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；
所述水泵机组的进水口用于通过阀门和主管路与制水厂清水池连通，出水口用于通过主管路与加压站智能控制系统的进水口连通；
在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点；
所述控制柜主要由变频器、PLC组成；通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线与压力变送器连接；所述控制柜上设置信号线，用于与服务器相连接；
所述二级泵房智能供水系统的信号输入端、信号输出端用于与服务器相连接；
所述二级泵房智能供水系统的输入信号包括远程压力监测点信号、出水压力监测点信号、和水泵机组与阀门的运行状态信号，输出信号包括水泵机组和阀门的运行状态信号；所述运行状态信号包括水泵机组的阀门的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的运行频率和水泵机组的电流； 其中，
远程压力监测点信号为由服务器提供的用户支路的进水压力信号。
优选的，所述制水厂二级泵房智能供水系统的水泵机组包括三个水泵支路。
本实用新型具有如下积极效果：
1、安全供水
由于管道长度较长，造成H41、 H42压力信号的传输和变频机组调整控制存在转换时间差的问题。若采用传统的无级调速恒压供水则会造成管网的水锤效应，严重影响供水的安全。城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统采用有级调速，即分段分时间的阶梯式变频变压供水，确保管网安全运行，实现安全供水的目标。
测压点可以直接选择安装在最不利点用户或重要用户处，由控制系统监测重点用户管网的压力数据，根据这些数据调整供水策略，保障重点用户的用水。
2、节能降耗
(1)管网直供水
在恒压变频供水状况下，确定加压泵站的出口压力，以出水压力数据为准。因24小时内进水压力小于出水压力，所以加压机组势必24小时连续运行才能满足出水压力要求。
因出水压力是人为制定的为满足用户最大需求而确定的一个数值，它与H41、H42之间有一个很大的压力变化量，本系统充分利用这个变化量，只要进水压力的压力变化量在范围内，就选择管网直供水，停止加压机组运行，停止用电，以达到节能的目的。
(2)阶梯式变频变压供水
当进水压力不满足H41、H42时，转为阶梯式变频变压供水。此时以满足 H41为水泵机组运行的主要参数，使水泵机组永远处在最佳效率区，用最经济的供水压力来满足用户需求，达到安全、节能供水。
ZJBB智能型加压控制系统在运行过程中，充分利用旁通回路向用户直接供水；使用阶梯式变频变压控制技术，在满足用户用水的前提下，最大限度降低水泵机组的运行时间和运行功率，减少电能消耗和机械磨损。
3、投资少，见效快
据调查和试验结果，根据泵站大小、用水需求和管网现状，仅半年运行时间节约的电费即可收回投资。
4、该系统智能化程度高，扩容性强，安全系数高。
5、适用范围广
适用于从制水厂到用户终端的全过程，包括制水厂二级泵站、管网加压泵站和住宅的二次加压，适合加压设备的全部或是部分节能改造，适用于水厂的二级泵站节能改造。
6、应用前景广阔
据了解，全国有近百万座水厂，节能降耗空间大，应用前景广阔。
附图说明
图1本实用新型的制水厂二级泵房智能供水系统的结构示意图；
图中：1蝶阀、2水泵、3控制柜、4信号线、5电动蝶阀、6压力变送器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1：本实用新型的制水厂二级泵房智能供水系统包括：水泵机组和控制柜3；所述水泵机组由3个水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀1、水泵2、电动蝶阀5依次串联而成；
水泵机组的进水口用于通过阀门和主管路与制水厂清水池连通，出水口用于通过主管路与加压站智能控制系统的进水口连通；
在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器6，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点；
所述控制柜主要由变频器、PLC组成；通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线与压力变送器连接；所述控制柜3上设置信号线4，用于与服务器连接；
所述二级泵房智能供水系统的信号输入端、信号输出端用于与服务器相连接；
所述二级泵房智能供水系统的输入信号包括远程压力监测点信号、出水压力监测点信号、和水泵机组与阀门的运行状态信号，输出信号包括水泵机组和阀门的运行状态信号；所述运行状态信号包括水泵机组的阀门的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的运行频率和水泵机组的电流； 其中，
远程压力监测点信号为由服务器提供的用户支路的进水压力信号。
本实用新型的制水厂二级泵房智能供水系统的使用方法，包括以下三种工作模式：
1. 加压机组供水
当控制柜接收到H41和H2信号，如果H2不能满足经济压力H41（该压力由远程压力监测点提供）时，控制柜3向水泵机组发送启动水泵2和打开电动蝶阀5指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42（该压力由远程压力监测点提供）的要求；所述阶梯式变频变压技术是指分段分时间设定PID目标值，使水泵的运行频率阶梯式上升，直到满足H42的要求；其中，
H2为水厂二级泵房智能供水系统水泵机组的出水压力，即二级泵房智能供水系统的出水压力；
所述经济压力H41是指远程压力监测点测得的用户支路的进水压力H4中为满足用户最低要求的压力或机组加压的压力下限值；
所述最低要求压力H42是指远程压力监测点测得的用户支路的进水压力H4中为达到用户满意的最佳经济流量情况下的末梢压力即最不利点或重要用户点压力，该压力具有接近用户对自来水服务水头的最实际满意度的特点。
2. 延时供水
当H2不能满足H42，服务器发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜3向水泵机组发送启动水泵2和打开电动蝶阀5指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵2的运行频率，实现最低要求压力H42（该压力由远程压力监测点提供）的要求。
3. 恒压供水
当服务器7长时间无法接收到远程压力监测点的信号时，服务器7向控制柜3发送恒压供水指令，所述恒压值由用户设定；当恒压值大于H2时，控制柜向水泵机组发送启动水泵2和打开电动蝶阀5指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵2的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水；当恒压值小于H2时，控制柜通过PLC中的PID控制技术，采阶梯式变频变压技术调节水泵2的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (2)
1.一种制水厂二级泵房智能供水系统，其特征在于：包括水泵机组和控制柜；
所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；
所述水泵机组的进水口用于通过阀门和主管路与制水厂清水池连通，出水口用于通过主管路与加压站智能控制系统的进水口连通；
在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点；
所述控制柜主要由变频器、PLC组成；所述控制柜通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线与压力变送器连接；所述控制柜上设置信号线，用于与服务器相连接；
所述二级泵房智能供水系统的信号输入端、信号输出端用于与服务器相连接；
所述二级泵房智能供水系统的输入信号包括远程压力监测点信号、出水压力监测点信号、和水泵机组与阀门的运行状态信号，输出信号包括水泵机组和阀门的运行状态信号；所述运行状态信号包括水泵机组的阀门的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的运行频率和水泵机组的电流； 其中，
远程压力监测点信号为由服务器提供的用户支路的进水压力信号。
2.根据权利要求1所述的制水厂二级泵房智能供水系统，其特征在于：所述制水厂二级泵房智能供水系统的水泵机组包括三个水泵支路。
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| CN201520283033.1U CN204626528U (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 制水厂二级泵房智能供水系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106939627A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-11 | 贵州大学 | 一种智能提水泵站系统 |
| CN113404125A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-09-17 | 海盐县三地自来水有限公司 | 一种基于供水加压泵站流量闭环控制的水厂节能方法及系统 |
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2015
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| CN113404125A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-09-17 | 海盐县三地自来水有限公司 | 一种基于供水加压泵站流量闭环控制的水厂节能方法及系统 |
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