CN206090689U - 一种自来水主管网叠双向恒压供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，包括进水管网和出水管网，所述进水管网处设有进水压力采集系统，出水管网处设有出水压力采集系统，进水管网与出水管网之间设有三路支管，三路支管上均安装有控制阀，在三路支管中的其中两路上分别安装有一号水泵、二号水泵，进水压力采集系统、一号水泵、二号水泵、出水压力采集系统均与综合控制系统连接。本实用新型能够解决城区远端供水压力不足、保证整个供水管网压力恒定，防止二次污染、减少修建加压泵站成本等问题。

Description

一种自来水主管网叠双向恒压供水设备

技术领域

本实用新型涉及供水加压设备与控制技术领域，具体是一种自来水主管网叠双向恒压供水设备。

背景技术

城镇生活用水分为，饮用、洗涤、宅院绿化等用水；市政公共用水，如商业、服务业、学校、医院、消防、城镇绿化、街道喷洒、清除垃圾、市区河湖补水和城郊商品菜田用水等。工业用水主要为冷却、洗涤、调温和调节湿度等用水。城镇供水水源分为地表水和地下水。地表水包括江河、水库、湖泊和海洋中的水。地下水包括井水、泉水和地下河水等。

1：随着城市人口的不断增加，用水量急剧加大，原有主管网由于设计缺陷，导致部分地方用水量得不到保证。

2：部分城市由于规划原因，导致用地面积紧张，自来水公司通过修改调节水池加供水泵房模式来解决远端主管网供水不足变得越来越不可行，且安全性得不到保证。

3：自来水公司出厂水在加压时由于考虑多方面的原因，如成本、管网老化等，不可能无限止地往上面加压来保证所有用户的用水。

4：部分地方由于管线长，管道管损增加，管道越长越严重，压力衰减越严重。

5：常规的供水加压设备由于只注重出端压力，不关心进端压力，不能从根本上解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，包括进水管网和出水管网，所述进水管网处设有进水压力采集系统，出水管网处设有出水压力采集系统，进水管网与出水管网之间设有三路支管，三路支管上均安装有控制阀，在三路支管中的其中两路上分别安装有一号水泵、二号水泵，进水压力采集系统、一号水泵、二号水泵、出水压力采集系统均与综合控制系统连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述综合控制系统包括远程传输与控制系统、人机交换系统、水泵控制系统和压力采集系统，所述远程传输与控制系统、人机交换系统、压力采集系统均与水泵控制系统进行双向连接，一号水泵、二号水泵与水泵控制系统连接；所述进水压力采集系统包括设于进水管网处的进水压力传感器，进水压力传感器经进水压力转换器后与压力采集系统连接，出水压力采集系统包括设于出水管网处的出水压力传感器，出水压力传感器经出水压力转换器后与压力采集系统连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述水泵控制系统由PLC和变频器组成。

作为本实用新型进一步的方案：所述人机交换系统包括文本显示器或触摸屏。

与现有技术相比，本实用新型能够解决城区远端供水压力不足、保证整个供水管网压力恒定，防止二次污染、减少修建加压泵站成本等问题。

附图说明

图1为自来水主管网叠双向恒压供水设备的整体连接结构示意图。

图2为自来水主管网叠双向恒压供水设备的控制连接结构示意图。

图中：1-远程传输与控制系统、2-人机交换系统、3-水泵控制系统、4-压力采集系统、5-一号水泵、6-二号水泵、7-进水压力传感器、8-出水压力传感器、9-进水管网、10-出水管网、11-综合控制系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，包括进水管网9和出水管网10，所述进水管网9处设有进水压力采集系统，出水管网10处设有出水压力采集系统，进水管网9与出水管网10之间设有三路支管，三路支管上均安装有控制阀，在三路支管中的其中两路上分别安装有一号水泵5、二号水泵6，进水压力采集系统、一号水泵5、二号水泵6、出水压力采集系统均与综合控制系统11连接。

所述综合控制系统11包括远程传输与控制系统1、人机交换系统2、水泵控制系统3和压力采集系统4，所述远程传输与控制系统1、人机交换系统2、压力采集系统4均与水泵控制系统3进行双向连接，一号水泵5、二号水泵6与水泵控制系统3连接；所述进水压力采集系统包括设于进水管网9处的进水压力传感器7，进水压力传感器7经进水压力转换器后与压力采集系统连接4，出水压力采集系统包括设于出水管网10处的出水压力传感器，出水压力传感器经出水压力转换器后与压力采集系统4连接。所述水泵控制系统3由PLC和变频器组成。

为了解决部分供水主管网压力不足、无法保证用水量的问题，提供一种用于解决城区供水主管网压力不足，不能满足用户需要不足的设备，采取变频器调节水泵转速，最终实现恒压的方式。为了防止设备在运行过程中，导致进水端压力下降过多，采取自动双向恒压的方式。水泵控制系统3根据进水、出水压力经逻辑计算，选择恒进水压力或出水压力，优先满足进水压力，当进水压力在进水目标压力变化范围内时恒压出水压力；当进水压力低于进水目标压力超过一定范围时，自动改成恒压进水压力。具有节约用电、保证平稳、不会污染水质，占地面积小，不会对管网产生冲击和水流震荡，不使自来水因震荡而发生浑浊，等诸多优点；采取管道泵，可以有效的隔离二次水污染，安全性能将大幅度提示。

为实现上述目的，采用的技术方案为：

采用一拖二的控制方式，两台水泵共用一个变频器的方式，两台水泵互为备用，在两台水泵没有故障的时候定进轮换。水泵控制系统3主要实现对水泵的调速控制；进水压力采集系统、出水压力采集系统主要实现进水压力、出水压力的采集与转换；人机交换系统2实现系统参数的查看与修改；远程传输与控制系统1主要实现无人值守功能。

为了保证系统运行的稳定性及可控性，水泵控制系统3选用PLC加变频器的方式。

进水压力采集系统、出水压力采集系统中设出水压力转换器和进水压力转换器，对出水压力信号、进水压力信号进行采集、转换并传输给水泵控制系统，进水压力转换器、出水压力转换器选用高精度压力传感器，保证系统控制精度。

水泵控制系统3根据进水压力采集系统、出水压力采集系统传输来的进水压力、出水压力，经过逻辑计算选择是恒定进水压力还是恒定出水压力并在两种模式中进行切换，然后与设定的目标压力（进水目标压力或出水目标压力）进行PID运算，将PID运行输出信号用于控制变频器的转速，达到恒定进水压力或出水压力的目的。水泵控制系统3还可以根据进水压力来判断进水端水源是否正常，当进水压力低于某一设定值时，停止系统运行，达到保护水泵的目的；根据出水压力判断出水管中是否有爆管的现象，当出水压力低于某一设定值并延时来判断出水管路可能存在异常，停止水泵运行，减少水损失。

人机交换系统2主要是为了在工作人员巡查时查看系统运行状态及修改相关参数。

远程传输与控制系统1主要是为了实现无人值守功能，实现对设备的远程控制。

远程传输与控制系统1与水泵控制系统相连接，可以实现自来水公司值班室实现对设备的远程控制和监控，参数设置（进、出水目标压力设置、压力偏差）、数据读取（进、出水实时压力）、基本操作（远程启、停系统、故障复位、水泵故障屏蔽）。

人机交换系统2与水泵控制系统3相连接，主要用于设置、调节运行参数，监控系统运行数据，实现人机交互，人机交换系统2主要部件可以文本显示器或触摸屏。

在具体使用时，根据现场实际情况（进水端压力）、自来水公司对压力调整范围的相关要求，设定进水目标压力；根据出水端和最远供水终端高差来设定出水端目标压力。进水压力采集系统、出水压力采集系统将采集的压力送至水泵控制系统3，水泵控制系统3根据编写的程序控制逻辑判断恒定进水压力或出水压力。当进水压力高于（进水目标压力+高限偏差）时，水泵控制系统3将恒定出水压力，水泵控制系统3根据出水压力及出水目标进行PID计算，将PID计算输出送至变频器，控制变频器的输出频率，达到改变泵的转速，从而将出水压力恒定在出水目标压力上，保证用户用水压力的稳定。当系统在对出水压力进行稳压过程中，当出现进水压力下降，如果在是许允的范围（大于进水目标压力-低限偏差）之内时，继续对出水压力进行稳压，当进水压力继续下降到不可容许的压力（小于进水目标压力-低限偏差）时，系统切换至进水压力恒压模式。

本实用新型能够解决城区远端供水压力不足、保证整个供水管网压力恒定，防止二次污染、减少修建加压泵站成本等问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，其特征在于，包括进水管网和出水管网，所述进水管网处设有进水压力采集系统，出水管网处设有出水压力采集系统，进水管网与出水管网之间设有三路支管，三路支管上均安装有控制阀，在三路支管中的其中两路上分别安装有一号水泵、二号水泵，进水压力采集系统、一号水泵、二号水泵、出水压力采集系统均与综合控制系统连接；所述综合控制系统包括远程传输与控制系统、人机交换系统、水泵控制系统和压力采集系统，所述远程传输与控制系统、人机交换系统、压力采集系统均与水泵控制系统进行双向连接，一号水泵、二号水泵与水泵控制系统连接；所述进水压力采集系统包括设于进水管网处的进水压力传感器，进水压力传感器经进水压力转换器后与压力采集系统连接，出水压力采集系统包括设于出水管网处的出水压力传感器，出水压力传感器经出水压力转换器后与压力采集系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，其特征在于，所述水泵控制系统由PLC和变频器组成。

3.根据权利要求1所述的一种自来水主管网叠双向恒压供水设备，其特征在于，所述人机交换系统包括文本显示器或触摸屏。