一种箱式无负压供水系统及其控制优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种箱式无负压供水系统，包括输送管道，所述输送管道还包括与其两端连通的市政管道和供水用户管道；供水箱，通过补水管道和抽水管道并入所述输送管道，所述补水管道与所述市政管道间设置市政进水阀门；且所述补水管道上还设置水箱进水阀门；控制器，与所述水箱进水阀门连接并控制其关合。本发明专利技术的有益效果：一是尽可能多的时间使用直抽管网模式以保证系统能耗最低；二是控制水箱进水量，使其下一高峰段尽可能多的把水箱水用完，减少水箱水的存储时间，保证水箱水的水质。

【技术实现步骤摘要】
一种箱式无负压供水系统及其控制优化方法
本专利技术涉及二次供水的
，尤其涉及一种箱式无负压供水系统以及该系统的控制优化方法。
技术介绍
目前楼宇二次供水的供水模式根据抽吸水源来分主要分为：水箱变频供水、市政管网变频供水、抽吸市政管网(低谷)+水箱(高峰)变频供水、管网式无负压变频供水和箱式无负压变频供水。为避免罐式无负压变频供水的缺点，提高供水的可靠性发展起来的箱式无负压变频供水，该供水模式是在罐式无负压模式的基础上增加水箱，在市政压力不足或缺水时抽吸水箱，保证供水系统的稳定性。箱式无负压变频供水相比于其他的供水模式供水的稳定性和可靠性大大提高，同时又兼顾叠压节能，水箱容积小，节约投资，后期清洗维护简单的优点。但是缺少确保稳定性的基础上能耗最低，水箱换水率高等控制系统的相应优化控制。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有箱式无负压供水存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术一个目的是提供一种箱式无负压供水系统，用于对楼宇的二次稳定安全供水。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种箱式无负压供水系统，包括输送管道，所述输送管道还包括与其两端连通的市政管道和供水用户管道；供水箱，通过补水管道和抽水管道并入所述输送管道，所述补水管道与所述市政管道间设置市政进水阀门；且所述补水管道上还设置水箱进水阀门；控制器，与所述水箱进水阀门连接并控制其关合。作为本专利技术所述的箱式无负压供水系统的一种优选方案，其中：还包括增压管道和储压管道以及计量组件；所述增压管道接入所述抽水管道中，且设置水泵；所述储压管道与所述增压管道并联，其上设置气压罐；所述计量组件包括设置于所述抽水管道和水泵后的流量计以及设置于所述市政进水阀门、所述流量计后的压力传感器和压力表。作为本专利技术所述的箱式无负压供水系统的一种优选方案，其中：所述供水箱还包括与箱体连接的浮球阀、透气管道和溢排污管道，以设置于箱体内的液位计。本专利技术另一个目的是提供一种控制优化方法，包括上述箱式无负压供水系统，对该供水系统进行优化控制。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：还包括以下步骤，以供水系统的出口流量数据，确定高峰流量的阈值和高峰进入时刻；设定水箱进水量和高峰切换时间；根据已设定高峰切换时间，控制并调节水箱进水阀门的开度，对水箱进行补水至设定水箱进水量；抽吸对象的切换控制，包括抽吸水箱和抽吸市政管网间的切换。作为本专利技术所述的控制优化方法的一种优选方案，其中：所述确定高峰流量的阈值和高峰进入时刻还包括以下步骤；设定t1、t2；t3、t4；t5、t6分别为三个高峰的起点和终点时刻，C为高峰流量的阈值；设总用水量为S，高峰用水量V和总用量S比值的为k，则k＝V/S，k为一定值；根据当日的流量曲线，在k值一定的前提下通过优化逼近法求出高峰流量的阈值C，并同时确定各个高峰的进、出时刻。作为本专利技术所述的控制优化方法的一种优选方案，其中：所述优化逼近法包括以下步骤：第一步：取C0＝MAX(q1，q2)，其中q1为早高峰和中高峰之间的实时流量的最小值，q2为中高峰和晚高峰之间的实时流量的最小值；第二步：以C0为纵坐标划一水平直线，与早高峰、中高峰和晚高峰的交点对应横坐标t1(0)、t2(0)；t3(0)、t4(0)；t5(0)、t6(0)；第三步：计算出高峰用水量V(0)，K(0)＝V(0)/S；第四步：如果K(0)-K≤β，β为允许偏差，则跳转到第八步，否则令C＝C0+0.005；第五步：以C为纵坐标划一水平直线，与早高峰、中高峰和晚高峰的交点对应横坐标t1、t2；t3、t4；t5、t6；第六步：计算出高峰用水量V，K＝V/S；第七步：如果K＝K，则第八步，否则令C＝C+0.01，返回到第五步；第八步：结束。作为本专利技术所述的控制优化方法的一种优选方案，其中：所述设定水箱进水量包括按三个高峰进行三次补水量设定；早高峰后水箱补水量＝上一日中高峰的用水量*1.2-早高峰后水箱剩余量；中高峰后水箱补水量＝上一日晚高峰的用水量*1.2-中高峰后水箱剩余量；晚高峰后水箱补水量＝上一日早高峰的用水量*1.2-晚高峰后水箱剩余量。作为本专利技术所述的控制优化方法的一种优选方案，其中：所述设定高峰切换时间包括，确定上一日高峰流量阈值时，即对应高峰流量的起始时刻和终止时刻；本日的高峰切换时间在上一日的高峰起始时刻和终止时刻的基础上放大一段时间，分别为[t1-Δh，t2+Δh]，[t3-Δh，t4+Δh]，[t5-Δh，t6+Δh]。作为本专利技术所述的控制优化方法的一种优选方案，其中：所述水箱补水至设定水箱进水量，包括以下步骤：高峰时刻结束，且市政管网压力高于设定值；开启控制并调节水箱进水阀门开度，保证市政压力大于设定值；当水箱补水量≥上一日中高峰的用水量*1.2-早高峰后水箱剩余量时；关闭水箱进水电动阀。作为本专利技术所述的控制优化方法的一种优选方案，其中：所述抽吸对象的切换控制包括正常情况下，按确定的高峰和低谷时段切换抽吸水箱水和市政管网水；但若是在高峰时段，市政供水压力正常且水箱无水，则必须切换到抽吸市政管网；在低谷时段，市政管网无水而水箱有水，则必须切换到抽吸水箱；若两者都无水，则停泵。本专利技术的有益效果：一是尽可能多的时间使用直抽管网模式以保证系统能耗最低；二是控制水箱进水量，使其下一高峰段尽可能多的把水箱水用完，减少水箱水的存储时间，保证水箱水的水质。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术第一个实施例所述箱式无负压供水系统的整体原理结构示意图；图2为本专利技术第一个实施例所述箱式无负压供水系统包括增加管道的整体结构示意图；图3为本专利技术第二个实施例所述控制优化方法中日用水示意图；图4为本专利技术第二个实施例所述控制优化方法中水箱进水量控制流程示意图；图5为本专利技术第二个实施例所述控制优化方法中抽吸水箱与抽吸市政控制流程示意图；图6为本专利技术控制器调节水箱进水阀门的原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都应当属于本专利技术的保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种箱式无负压供水系统，其特征在于：包括，输送管道(100)，所述输送管道(100)还包括与其两端连通的市政管道(101)和供水用户管道(102)；供水箱(200)，通过补水管道(201)和抽水管道(202)并入所述输送管道(100)，所述补水管道(201)与所述市政管道(101)间设置市政进水阀门(103)；且所述补水管道(201)上还设置水箱进水阀门(203)；控制器(300)，与所述水箱进水阀门(203)连接并控制其关合。

【技术特征摘要】
1.一种箱式无负压供水系统，其特征在于：包括，输送管道(100)，所述输送管道(100)还包括与其两端连通的市政管道(101)和供水用户管道(102)；供水箱(200)，通过补水管道(201)和抽水管道(202)并入所述输送管道(100)，所述补水管道(201)与所述市政管道(101)间设置市政进水阀门(103)；且所述补水管道(201)上还设置水箱进水阀门(203)；控制器(300)，与所述水箱进水阀门(203)连接并控制其关合。2.如权利要求1所述的箱式无负压供水系统，其特征在于：还包括增压管道(400)和储压管道(500)以及计量组件(600)；所述增压管道(400)接入所述抽水管道(202)中，且设置水泵；所述储压管道(500)与所述增压管道(400)并联，其上设置气压罐；所述计量组件(600)包括设置于所述抽水管道(202)和水泵后的流量计(601)以及设置于所述市政进水阀门(103)、所述流量计后的压力传感器(602)和压力表(603)。3.如权利要求1所述的箱式无负压供水系统，其特征在于：所述供水箱(200)还包括与箱体连接的浮球阀(204)、透气管道(205)和溢排污管道(206)，以设置于箱体内的液位计(207)。4.一种控制优化方法，其特征在于：包括如权利要求1所述的箱式无负压供水系统，且还包括以下步骤，以供水系统的出口流量数据，确定高峰流量的阈值和高峰进入时刻；设定水箱进水量和高峰切换时间；根据已设定高峰切换时间，控制并调节水箱进水阀门(203)的开度，对水箱进行补水至设定水箱进水量；抽吸对象的切换控制，包括抽吸水箱和抽吸市政管网间的切换。5.如权利要求4所述的控制优化方法，其特征在于：所述确定高峰流量的阈值和高峰进入时刻还包括以下步骤；设定t1、t2；t3、t4；t5、t6分别为三个高峰的起点和终点时刻，C为高峰流量的阈值；设总用水量为S，高峰用水量V和总用量S比值的为k，则k＝V/S，k为一定值；根据当日的流量曲线，在k值一定的前提下通过优化逼近法求出高峰流量的阈值C，并同时确定各个高峰的进、出时刻。6.如权利要求5所述的控制优化方法，其特征在于：所述优化逼近法包括以下步骤：第一步：取C...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐桂忠，纪孟财，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32