流量分区智能供水系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术的一个方面是提供一种流量分区智能供水系统，包括，流量分区供水无缝搭接控制系统、流量分区计量系统、用户用水状态监测反馈系统和远程传输监测报警系统；本发明专利技术的另一方面是提供一种流量分区智能供水系统的使用方法，包括以下内容：一、叠压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法；二、叠压加压共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法；三、叠压和旁通管共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法；四、水箱加压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法；五、叠压、加压、旁通管网模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供水控制系统，具体涉及一种流量分区智能供水系统及该系统的使用方法。
技术介绍
现有技术中供水方式具有如下特点：1、基本采用叠压变频恒压供水；设备选型以满足用户最大流量和扬程进行选型，并且大都一用一备，配置保压装置；且K实际＞K指标、Q实际＜Q标准；其中：K实际为实际供水变化系数；K指标为国家标准规定的供水变化系数；Q实际为实际用户用水量；Q标准为国家标准规定的用户用水量。例如，某小区全部为6层楼高，人口在两千左右，按照以上国家标准进行设计可得以下指标：K＝1.5～1.8；人均用水量150～180升；水泵扬程计算：H泵＝H1+H2+H3+H4+H5其中：H泵为水泵理论计算扬程；H1为建筑物实体高度；H2为座便器溢出水头；H3为小区沿途管网局部损失；H4为供水设备内部局部损失；H5为叠压设备叠压值；在本例中：H1＝3(米)×6(层)＝18米；H2座便器溢出水头确定：根据GB50015-2003建筑给排水设计规范3.1.14表卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力表相关规定取值：座便器溢出水头15米；H3小区管网沿途局部损失计算：i＝105Ch-1.85dj-4.87qg1.85其中：i为管道单位长度水头损失；dj为管道计算内径(m)；Qg为给水设计流量(m3/s)；Ch为海澄-威廉系数根据上述公式计算小区沿途、局部损失为5.5米；H4供水设备内部局部损失计算：依据每台水泵出水管配有2个蝶阀，1个止回阀，2个橡胶头，按阀及弯管折合直管长度计算管阻＝个数*折合直管直径倍数*直径，合计供水设备系统内部局部损失约1.2米；H5叠压设备按15-20米核算叠压；综上可得水泵出口压力H泵：18+15+5.5+1.2+20＝39.7米；但是在本例中，使用本专利技术系统设定的出口压力为28米；2、以压力为控制目的供水方式主要考虑以满足泵出口压力为目的，而不考虑因流量变化而带来的管网摩擦阻力变化、水泵效率区变化、水泵功率变化，单纯靠变频调速来解决流量变化，适应范围太窄，适应不了实际的供水变化系数；水泵变频调速运行情况下的频率变化来切换水泵的结果，数据转换不准确达不到细致供水分区量化之目的；3、调控困难，适应性差，需设备长期运行后，取得真实数据在粗流量量程范围内进行不准确切换；4、泵出口压力在恒压条件下反映不了用户实际用水量及末端压力需求，而采取末端压力控制，又因为压力电信号与水流动态不同步，使水泵机组不能准确可靠适时切换调整；5、压力控制适用于加压机组、单机、双机、三机并联使用，即一台机组达不到出口恒压压力，起动第二台，二台不行启动第三台，反之递减。缺点为水泵并联运行，本身就效率低，二是水泵并联时，不是以流量分区，达不到量化结果，所以水泵大部分时间在低效区工作；6、压力控制模式在城市多层城乡供水加压站情况下：①不能根据用水量变化，而进行供水压力调整而浪费压力动能；②不能在低流量情况下判断来水压力能否满足居民用水，而准确果断停止机组供水，采用管网低流量低水压情况下直供水；7、传统压力控制供水技术，在特定环境下备有水箱(水池)无负压共用机组和旁通管，但①机组只能根据来水压力变化进行无负压叠压和水箱加压直接切换，不能共用；②另设旁通管阀，但因是恒压供水管网来水永远满足不了这个指标值，所以旁通管成摆设，不能管网直供水。综上可知传统供水方式因为存在诸多诟病，造成大量电能耗费，并且非常不人性化，这也就使得本专利技术技术应运而生。本专利技术技术可以很好的解决传统的恒压变频供水所带来的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术的一个方面是提供一种流量分区智能供水系统，用于解决现有技术中的上述问题。所述流量分区智能供水系统包括：流量分区供水无缝搭接控制系统、流量分区计量系统、用户用水状态监测反馈系统和远程传输监测报警系统；所述流量分区供水无缝搭接控制系统至少包括水泵机组、控制柜、压力变送器和电动蝶阀A；所述水泵机组的进水口与进水管路相连通，出水口与用户供水主管道相连接；所述用户供水主管道上设置电动蝶阀A和压力变送器，所述压力变送器用于测量所述水泵机组的出水压力，并将压力数据传递至控制柜；所述电动蝶阀A通过控制线路与所述控制柜相连接；所述控制柜包括变频器、PLC组件，通过控制线路与水泵机组连接；所述水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路；且第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路的额定供水流量分别为Q1、Q2、……QN，且Q1、Q2、……QN依次增大；其中，N为正整数。所述流量分区计量系统安装于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；所述用户用水状态监测反馈系统输入端与所述流量分区计量系统连接并接收来自所述流量分区计量系统的数据；所述远程传输监测报警系统可接受来自所述流量分区供水无缝搭接控制系统、所述用户用水状态监测反馈系统的数据并可向所述流量分区供水无缝搭接控制系统传送数据。所述流量分区计量系统包括流量计和流量计二次仪表；所述流量计设置于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；所述流量计二次仪表通过控制线路与所述控制柜连接，并向控制柜传递数据。优选的，所述远程传输监测报警系统包括GPRS传输模块和服务器；所述GPRS传输模块可用于接收所述流量分区无缝搭接控制系统的数据信号，并将该信号传输至所述服务器，所述GPRS传输模块还可用于接收所述服务器的数据信号，并将该信号传输至所述流量分区无缝搭接控制系统；所述服务器包括数据分析模块、接收器和发射器；用于接收GPRS传输模块的数据信号并进行分析处理后再将处理后的信号通过所述GPRS传输模块传送到所述流量分区无缝搭接控制系统。优选的，所述用户用水状态监测反馈系统包括GPRS传输模块和压力变送器；所述压力变送器用于测量用户输出管路的压力；所述GPRS传输模块与压力变送器相连，把压力信号传输到所述远程传输监测报警系统的服务器中。优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括囊式稳压罐组件，所述囊式稳压罐组件的进水口与所述进水管路相连通，所述囊式稳压罐的出水口与所述水泵机组进水口相连接，所述囊式稳压罐与所述水泵机组之间设置手动蝶阀；所述囊式稳压罐组件包括：囊式稳压罐和压力变送器；所述压力变送器设置在所述囊式稳压罐上，用于测量进水管路压力，并通过控制线路与所述控制柜相连。进一步优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括旁通回路，所述旁通管路与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀。进一步优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括水箱加压系统，所述水箱加压系统的与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀B；所述水箱加压系统包括：补充水泵机组和储水器，所述储水器的进水口与所述进水管路相连接，所述储水器的出水口与所述补充水泵机组的进水口相连接；所述补充水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量分区智能供水系统，其特征在于，包括：流量分区供水无缝搭接控制系统、流量分区计量系统、用户用水状态监测反馈系统和远程传输监测报警系统；所述流量分区供水无缝搭接控制系统至少包括水泵机组、控制柜、压力变送器和电动蝶阀A；所述水泵机组的进水口与进水管路相连通，出水口与用户供水主管道相连接；所述用户供水主管道上设置电动蝶阀A和压力变送器，所述压力变送器用于测量所述水泵机组的出水压力，并将压力数据传递至控制柜；所述电动蝶阀A通过控制线路与所述控制柜相连接；所述控制柜包括变频器、PLC组件，通过控制线路与水泵机组连接；所述水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路；且第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路的额定供水流量分别为Q1、Q2、……QN，且Q1、Q2、……QN依次增大；其中，N为正整数。所述流量分区计量系统安装于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量，所测信号源用于水泵机组控制；所述用户用水状态监测反馈系统输入端与所述流量分区计量系统连接并接收来自所述流量分区计量系统的数据；所述远程传输监测报警系统可接受来自所述流量分区供水无缝搭接控制系统、所述用户用水状态监测反馈系统的数据并可向所述流量分区供水无缝搭接控制系统传送数据。所述流量分区计量系统包括流量计和流量计二次仪表；所述流量计设置于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；所述流量计二次仪表通过控制线路与所述控制柜连接，并向控制柜传递数据。优选的，所述远程传输监测报警系统包括GPRS传输模块和服务器；所述GPRS传输模块可用于接收所述流量分区无缝搭接控制系统的数据信号，并将该信号传输至所述服务器，所述GPRS传输模块还可用于接收所述服务器的数据信号，并将该信号传输至所述流量分区无缝搭接控制系统；所述服务器包括数据分析模块、接收器和发射器；用于接收GPRS传输模块的数据信号并进行分析处理后再将处理后的信号通过所述GPRS传输模块传送到所述流量分区无缝搭接控制系统。...

【技术特征摘要】
1.一种流量分区智能供水系统，其特征在于，包括：流量分区供水无缝搭接控制系统、流量分区计量系统、用户用水状态监测反馈系统和远程传输监测报警系统；所述流量分区供水无缝搭接控制系统至少包括水泵机组、控制柜、压力变送器和电动蝶阀A；所述水泵机组的进水口与进水管路相连通，出水口与用户供水主管道相连接；所述用户供水主管道上设置电动蝶阀A和压力变送器，所述压力变送器用于测量所述水泵机组的出水压力，并将压力数据传递至控制柜；所述电动蝶阀A通过控制线路与所述控制柜相连接；所述控制柜包括变频器、PLC组件，通过控制线路与水泵机组连接；所述水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路；且第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路的额定供水流量分别为Q1、Q2、……QN，且Q1、Q2、……QN依次增大；其中，N为正整数。所述流量分区计量系统安装于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量，所测信号源用于水泵机组控制；所述用户用水状态监测反馈系统输入端与所述流量分区计量系统连接并接收来自所述流量分区计量系统的数据；所述远程传输监测报警系统可接受来自所述流量分区供水无缝搭接控制系统、所述用户用水状态监测反馈系统的数据并可向所述流量分区供水无缝搭接控制系统传送数据。所述流量分区计量系统包括流量计和流量计二次仪表；所述流量计设置于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；所述流量计二次仪表通过控制线路与所述控制柜连接，并向控制柜传递数据。优选的，所述远程传输监测报警系统包括GPRS传输模块和服务器；所述GPRS传输模块可用于接收所述流量分区无缝搭接控制系统的数据信号，并将该信号传输至所述服务器，所述GPRS传输模块还可用于接收所述服务器的数据信号，并将该信号传输至所述流量分区无缝搭接控制系统；所述服务器包括数据分析模块、接收器和发射器；用于接收GPRS传输模块的数据信号并进行分析处理后再将处理后的信号通过所述GPRS传输模块传送到所述流量分区无缝搭接控制系统。2.根据权利要求1所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述用户用水状态监测反馈系统包括GPRS传输模块和压力变送器；所述压力变送器用于测量用户输出管路的压力；所述GPRS传输模块与压力变送器相连，把压力信号传输到所述远程传输监测报警系统的服务器中。3.根据权利要求1所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括囊式稳压罐组件，所述囊式稳压罐组件的进水口与所述进水管路相连通，所述囊式稳压罐的出水口与所述水泵机组进水口相连接，所述囊式稳压罐与所述水泵机组之间设置手动蝶阀；所述囊式稳压罐组件包括：囊式稳压罐和压力变送器；所述压力变送器设置在所述囊式稳压罐上，用于测量进水管路压力，并通过控制线路与所述控制柜相连。4.根据权利要求3所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括旁通回路，所述旁通管路与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀。5.根据权利要求3所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括水箱加压系统，所述水箱加压系统的与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀B；所述水箱加压系统包括：补充水泵机组和储水器，所述储水器的进水口与所述进水管路相连接，所述储水器的出水口与所述补充水泵机组的进水口相连接；所述补充水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路，其中，N为正整数；各水泵补充支路的额定流量从依次增大。6.根据权利要求5所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括管网直供系统；所述管网直供系统为设有电动蝶阀的供水管路，所述供水管路与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联。7.根据权利要求1所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括储水器，所述储水器的进水口与所述进水管路相连接，所述储水器的出水口与所述水泵机组的进水口相连接；在所述储水器的进水管路上设置电动蝶阀B，所述电动蝶阀B通过控制线路与所述控制柜相连接。8.根据权利要求1所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述流量计为智能流量计。9.根据权利要求1至8中任一项所述的流量分区智能供水系统，其特征在于：所述各水泵支路均包括手动蝶阀、水泵和消声止回阀。10.一种权利要求1-8中任一项所述的流量分区智能供水系统的使用方法，包括以下几方面内容：包括以下几方面内容：一、叠压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法，该方法适用于供水管网供水压力、流量正常的社区加压供水的情况；包括以下几方面内容：首先根据本区域用水流量的大小，按照各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q1、Q2……Qn；流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；当满足Q2＞Q用＞Q1且H1＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；当满足Q3＞Q用＞Q2且H1＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第二水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；……依次类推，当满足QN＞Q用＞QN-1且H1＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；如果在这个过程中，流量变小，系统会按照相反的顺序运行。其中，H1为指主管路进水压力；H8为指水泵机组工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；Q用为指时时监测的用户所用的水量；Q1、Q2……Qn为指设定的依次增大的流量区域界限值。二、叠压加压共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：本方法适用于在供水高峰期，供水管网来水容易出现压力、流量偏低现象的高层住宅区加压供水的情况，包以下几方面的内容：首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q1、Q2……Qn；流量流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会明，张勇华，叶文龙，
申请(专利权)人：山东科源供排水设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37