CN211338923U - 一种移动水质检测消毒药剂投加设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动水质检测消毒药剂投加设备，包括箱体(3)；内设有计量投加泵(2)，所述计量投加泵(2)的输入口(7)与输出口(13)通过连接管道引出箱体(3)外，所述输入口(7)通过连接管道连接设备加药桶，所述输出口(13)通过连接管道连接管道投加口，流速流量计(5)，其探头引出所述箱体(3)外安装于供水管道的管壁上，用于实时测量管道内的水流速度，并将测量获得的结果传送至控制系统(4)；触摸屏(1)，用于人机交互和监控；所述控制系统(4)连接所述计量投加泵(2)、流速流量计(5)以及触摸屏(1)，本实用新型可实现自动启动停止投加、自动调整投加速率以及远程在线监测的目的。

Description

一种移动水质检测消毒药剂投加设备

技术领域

本实用新型涉及供水系统技术领域，特别是涉及一种移动水质检测消毒药剂投加设备。

背景技术

供水系统的水质直接关系到社会公众的身体健康，因此需要定期进行供水管道清洗消毒。管道清洗消毒目前多采用技术人员派单、工人现场实施，工人现场一般采用药剂投加方式，所述药剂投加方式多采用人工或定频泵投加，应用最多的仍是人工投加，但人工投加大多没有相关参数供参考，加入管道内的药剂浓度无法控制，能够做到均匀投加且保证浓度达标的几乎没有。

公开号为CN208151113U的中国实用新型专利揭示了一种用水管道消毒系统设备，该消毒系统的组成包括加药水箱、循环给水泵、消毒组件等，所述设备可以通过往水箱中加不同的药剂以解决不同的管路污染问题；所述的消毒系统，采用一键消毒模式，即水箱加药后，消毒系统自动循坏、浸泡、排放、冲洗，无需人员专职留守，无需大量人力物力。

然而，目前的用水管道消毒系统设备实际使用中无法调节投加速率，实际管道流速、管径大小等无法统一，这种设备不适合用于不同管径、不同水质状态的管道消毒环境；另外，目前的设备也不具有远程监控功能，现场消毒情况和进度无法远程确定。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种移动水质检测消毒药剂投加设备，以实现自动计算加药量、自动启动停止投加、自动调整投加速率以及远程在线监测的目的。

为达上述目的，本实用新型提出一种移动水质检测消毒药剂投加设备，所述投加设备包括箱体(3)；内设有计量投加泵(2)，用于负责控制药剂投加，所述计量投加泵(2)的输入口(7)与输出口(13)通过连接管道引出箱体(3)外，所述输入口(7)通过连接管道连接设备加药桶，所述输出口(13)通过连接管道连接管道投加口，流速流量计(5)，其探头引出所述箱体(3)外安装于供水管道的管壁上，用于实时测量管道内的水流速度，并将测量获得的结果传送至控制系统(4)；触摸屏(1)，用于人机交互和监控；所述控制系统(4)连接所述计量投加泵(2)、流速流量计(5)以及触摸屏(1)。

优选地，所述投加设备还包括无线传输模块(6)，连接所述控制系统(4)，以负责收发远程数据。

优选地，所述计量投加泵(2)还配置连接电动冲程控制器(9)，所述电动冲程控制器9连接所述控制系统(4)，以根据控制系统(4)的控制调整所述计量投加泵(2)速率从而改变投加量。

优选地，所述箱体(3)内还设有风扇(10)，所述风扇(10)固定于所述箱体(3)的内壁上，以用于箱体内部降温通风。

优选地，所述投加设备还设置交流接触器(12)，所述交流接触器(12)连接所述计量投加泵(2)，以通过低压控制所述计量投加泵(2)启停。

优选地，于所述管道投加口配套插入分散器，以使投加药剂呈圆周型分散喷射。

优选地，所述触摸屏为电容触摸屏。

与现有技术相比，本实用新型一种移动水质检测消毒药剂投加设备，通过将管道参数、药剂浓度、相关合格标准等通过触摸屏输入，通过水质检测设备实时检测，并通过无线传输模块进行远程通讯，计量投加泵实时动态调整投加速率，实现了自动计算加药量、自动启动停止投加、自动调整投加速率以及远程在线监测的目的。

附图说明

图1为本实用新型一种移动水质检测消毒药剂投加设备的结构示意图；

图2为本实用新型一种移动水质检测消毒水质监测设备的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例中无线传输模块的具体连接结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图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示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。

在介绍本实用新型之前，先介绍一下本实用新型的原理：

一般来说，加药量的多少由管道规格决定，管道长度及尺寸与所需药剂量成比例关系，管道每增加一米或管径增大一部分，所增加的投药量都是固定可计算的，因此可以通过输入管道直径及管道长度来计算出所需药剂量。另外，由于管道内药剂浓度与管道实际流速和投加速率有关，因此，要保证管道内药剂浓度达标且恒定，在测量得知管道流速的前提下，仅需要控制计量投加泵的投加速率，确保流量比，就能实现管道内药剂浓度的控制。因此可以通过测量管道内水流速度来确定管道内流量，再通过相关公式计算出投加速率。一般来说，投加速率计算的相关公式如下：

[投加速率+(Π管道直径²流速/4)]:投加速率＝药剂浓度：加药口浓度

变形后，得到如下投加速率公式：

投加速率≈(0.785·管道直径²·流速·设定加药口浓度)/投加药剂浓度；

投加总量计算如下：

投加总量＝投加速率*管道长度/流速*损耗系数

一般地，其损耗系数取1.1。

图1为本实用新型一种移动水质检测消毒药剂投加设备的结构示意图，如图1所示，本实用新型一种移动水质检测消毒药剂投加设备，包括：箱体3，计量投加泵2设置于箱体3内，负责控制药剂投加，计量投加泵2的输入口7(即进药管道)以及上方的输出口13(即出药管道)，均通过连接管道引出箱体3外，具体地，该进药管道7通过波纹编织管连接设备加药桶(图中未示出)，该出药管道13通过波纹编织管连接管道投加口(图中未示出)，在本实用新型中，管道投加口采用在市政管网内开指定规格的加药孔，其配套相应的阀门，可通过螺纹或快接连接波纹编织管，加药前需提前打开阀门，所述计量投加泵2还配置有电动冲程控制器9，用于根据控制系统4的控制调整机泵速率从而改变投加量；流速流量计5，其延长探头(约10米，引出箱体3外，图中未示出)安装于供水管道的管壁上，用于实时测量管道内的水流速度，并将测量获得的结果传送至控制系统4，控制系统4主要负责整个设备运行的控制和数据处理，例如根据管道直径及管道长度来计算出所需投加的药剂量，通过所述流速流量计5测得的流速确定管道内流量，并计算出投加速率，根据计算出的投加速率调节计量投加泵2工作，需说明的是，本实用新型中控制系统4涉及软件方法的数据处理控制运算原理为现有技术，数据处理控制运算为控制单元的基本性能，不属于本实用新型的保护范围；触摸屏1，连接控制系统4，用于人机交互和监控，其上能显示、输入相关数据，并产生控制信号至控制系统4以控制设备的启停，例如用户可通过触摸屏1输入管道直径及管道长度，并传送至控制系统4，用户也可以通过触摸屏1产生设备的启停信号，由控制系统4根据启停信号控制计量投加泵2工作；无线传输模块6负责收发远程数据，即控制系统4可通过无线传输模块6接收远程控制设备的控制信号，从而实现远程的控制，并可通过无线传输模块6将本实用新型之投加设备的运行数据传送至远程控制设备，一般地，当水质数据达到标准浊度＜0.5后才需投加，开始冲洗时较脏，浊度高，浊度随时间下降，达到0.5以下开始加药消毒，基本可以保证水质情况相同，因此，远程控制设备可根据监测得到的水质数据产生控制信号，以控制本实用新型之投加设备工作。

优选地，于箱体3内部还设有风扇10，风扇10固定于箱体2的内壁上，以用于内部降温通风。

优选地，本实用新型之移动水质检测消毒药剂投加设备还设置交流接触器12，所述交流接触器12连接所述计量投加泵2，以通过低压控制高压机泵启停，在本实施例中，交流接触器12仅用作PLC低压控制计量泵高压电源通断，总电源由外部提供。

本实用新型一种移动水质检测消毒药剂投加设备能够自动计算加药量及加药时间(即药剂充满管道，即从加药口流到末端被检测到即可，加药时间＝管道长度/管道流速)，可根据管道实时流速变化，输入完相关参数自动调节投加速率，加药完成后自动停止，实现清洗消毒过程的自动化、提高便捷性，这里需说明的是，其中所涉及的具体计算均采用的是现有技术与理论，不属于本实用新型所要保护的范围。

为提高本实用新型之移动水质检测消毒药剂投加设备响应的及时性，于出水末端还设置水质监测设备，图2为本实用新型具体实施例中所采用的水质监测设备的结构示意图。如图2所示，该水质监测设备，包括总氯仪21、无线传输模块22和在线浊度仪23。其中，在线浊度仪23主要负责出水口水质浊度检测，总氯仪21用于实时测量水样总氯含量，无线传输模块22负责将测量得到的数据发送给远程平台，该远程平台可根据获得的水质数据产生相应的控制信号至本实用新型之投加设备，该水质监测设备监控测量水样的浊度、总氯等重要数据，对整个投加设备加药消毒过程最重要的两个参数进行实时检测，提高了设备响应的及时性。

在本实用新型具体实施例中，显示部分采用电容触摸屏，无线传输模块采用NB-IOT无线传输模块，所述电容触摸屏与NB-IOT无线传输模块通过RS232接口连接，通过触摸屏可以显示当前管道中水质的一些数据信息，如浊度值、总氯值、瞬时流量、瞬时流速、管道压力、投加速率、预计加药时长、加药口浓度等等。也可以通过触摸屏将一些参数信息设置到NB-IOT无线传输模块，通过NB-IOT无线传输模块将数据设置到控制系统PLC中，如管道直径、管道长度、设定浊度值、设定总氯值、设定加药口浓度等等参数。

图3为本实用新型具体实施例中无线传输模块的具体连接结构图，无线传输模块包括NB-IOT和Lora两部分构成，NB-IOT作为主要传输模块，主要有以下功能：1、与控制系统PLC、触摸屏进行数据交互；2获取Lora模块接收的数据；3、获取流速流量计等485设备的数据；Lora模块主要用于接收管网末端的水质数据信息，并将接收的数据通过485给到NB-IOT模块。

本实用新型之移动水质检测消毒药剂投加设备在使用时需要对其配套管道进行连接，在管道冲洗前将次氯酸钠投加设备的加药口与计量投加泵的输入口、输出口以及管道投加口通过波纹编织管进行连接，然后进入触摸屏参数设定界面，设定相关数据，等待管道冲洗开始后，启动自动程序，利用水质监测设备实时监测水质数据传送至远程控制设备，然后本实用新型之投加设备自动运行，水质数据达到加药标准于接收远程控制设备的控制信号后自动进行药剂投加和速率调整，水质数据达到静置标准后接收到远程控制设备的控制信号停止加药并提示关闭阀门，实时显示当前环节及相关参数。

优选地，如果想提高药剂投加的均匀度，可以在管道投加口(即输出口13)配套插入分散器，例如DN500的管道配套插入分散器，使投加药剂呈圆周型分散喷射，从而达到提高混合的均匀度。

综上所述，本实用新型一种移动水质检测消毒药剂投加设备，通过将管道参数、药剂浓度、相关合格标准等通过触摸屏输入，通过水质检测设备实时检测，并通过无线传输模块进行远程通讯，计量投加泵实时动态调整投加速率，实现了自动计算加药量、自动启动停止投加、自动调整投加速率以及远程在线监测的目的。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、一键控制：采用傻瓜式设计，除了参数设定外，从接通电源到自动运行、自动停止都不需要人工干预，降低操作难度。

2、本实用新型采用两种无线传输技术，管网末端采集点数据通过Lora传输到监测点，减少了管网末端到监测点的布线施工。NB-IOT无线传输可以实现低成本稳定可靠的远程监控。

3、本实用新型采用自动计算、自动控制，可提前得出加药量，并根据现场情况实时调节投加速率，保证投加效果。

4、本实用新型采用远程平台监控功能，相关数据可生产报表、历史记录等，方便人员远程了解现场情况和相关参数。

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。任何本领域技术人员均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与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (7)

1.一种移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：所述投加设备包括箱体(3)；内设有计量投加泵(2)，用于负责控制药剂投加，所述计量投加泵(2)的输入口(7)与输出口(13)通过连接管道引出箱体(3)外，所述输入口(7)通过连接管道连接设备加药桶，所述输出口(13)通过连接管道连接管道投加口，流速流量计(5)，其探头引出所述箱体(3)外安装于供水管道的管壁上，用于实时测量管道内的水流速度，并将测量获得的结果传送至控制系统(4)；触摸屏(1)，用于人机交互和监控；所述控制系统(4)连接所述计量投加泵(2)、流速流量计(5)以及触摸屏(1)。

2.如权利要求1所述的移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：所述投加设备还包括无线传输模块(6)，连接所述控制系统(4)，以负责收发远程数据。

3.如权利要求2所述的移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：所述计量投加泵(2)还配置连接电动冲程控制器(9)，所述电动冲程控制器（9）连接所述控制系统(4)，以根据控制系统(4)的控制调整所述计量投加泵(2)速率从而改变投加量。

4.如权利要求3所述的移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：所述箱体(3)内还设有风扇(10)，所述风扇(10)固定于所述箱体(3)的内壁上，以用于箱体内部降温通风。

5.如权利要求3所述的移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：所述投加设备还设置交流接触器(12)，所述交流接触器(12)连接所述计量投加泵(2)，以通过低压控制所述计量投加泵(2)启停。

6.如权利要求3所述的移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：于所述管道投加口配套插入分散器，以使投加药剂呈圆周型分散喷射。

7.如权利要求1所述的移动水质检测消毒药剂投加设备，其特征在于：所述触摸屏为电容触摸屏。

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