一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，属于二次供水水箱消毒领域。本发明专利技术的二次供水智能补加氯消毒控制系统，包括二次供水水箱、余氯实时采样检测系统、分布式循环投药系统、补加氯系统和人工智能控制器，利用分布式循环投药系统使消毒剂均匀扩散至水箱各处，使消毒剂在水箱内快速混合均匀，保证余氯实时采样检测系统检测数据准确可靠，同时，通过微型采样泵和流通槽提供稳定的水流环境，配合高精度余氯传感器准确检测水箱内的余氯值，实现了无废水免维护的实时余氯检测，为后续补加氯提供了准确的数据支持，使补加氯系统的投药量更加安全准确，提高了二次供水水箱内余氯的控制精度，有效保障了二次供水水质安全。

【技术实现步骤摘要】
一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统
本专利技术涉及一种二次供水自来水消毒系统，更具体地说，涉及一种精确控制的二次供水人工智能补加氯消毒控制系统。
技术介绍
随着城市高层住宅二次供水泵房的日益增多，二次供水水箱的水质安全，引起人们广泛关注，传统二次供水设施采用开放式水箱进行蓄水，水箱内自来水因缺少流动性，水质问题日益严重。目前水箱水质二次污染是普遍存在的一个问题，水箱自来水消毒问题一直没有得到较好的解决。为有效保障城市二次供水用户水质，根据卫生部门和实际二次供水的情况，二次供水泵房需要设置在线水质检测和水箱自动加药消毒系统。如何高效可靠的对二次供水水箱进行补加氯将成为一个新的热点，目前国内主要自来水公司大多采用国外余氯控制系统，但设备采购成本高，在技术上也受制于人。随着近年来国产高技术水质传感器的不断研发，在二次供水泵房进行水质检测及自动补氯消毒成为可能，而城市管网整体余氯的检测和控制是二次供水消毒的难点问题，如果余氯过量，则会与水中的有机物发生反应，生成致癌的三卤甲烷(THMs)等消毒副产物，危害人类健康，且饮用水口感也很差；而余氯浓度过低时，又无法对微生物起到有效杀灭作用，因此精确控制二次供水水箱余氯具有重大意义。如中国专利号ZL201920887323.5公开的“一种用于二次供水泵房内的自动加药柜”和中国专利申请号202011312060.9公开的“一种基于STM32单片机的二次供水泵房数据采集电路”等技术方案，均是基于二次供水泵房的水质监测技术，然而二次供水水箱内余氯混合均匀性和水质采样环境对于水箱内余氯的真实情况至关重要，没有余氯混合均匀性和水质采样环境作为基础，水质余氯就难以实现准确检测，进而也就难以根据实时余氯检测数据来控制补加氯的量。针对现有二次供水补加氯系统的改进，也有相关技术方案公开，如中国专利号ZL201910372702.5公开的“一种基于智能算法自动控制的二次供水补加氯消毒系统”，其包括有进口流量计、出口流量计、水量检测设备、余氯分析仪、补加氯设备、智能控制器和外部强制控制器；其利用智能控制器内的数据处理方法计算出补加氯设备补加氯的速度和开启关闭时间，在需要的时候才开启补加氯设备，避免了药液添加过量而带来的副产物危害，节约了设备运行成本。然而，智能控制器的数据计算主要依靠进出口流量计和余氯分析仪的数据采集，其将余氯分析仪安装于储水设备进口处，自来水在入二次供水储水设备中的停留时间和出口余氯浓度均根据统计分析数据计算得出，然而消毒液在水体中是会挥发消耗的，通过用水规律来统计计算水的停留时间和出口余氯浓度显然不够准确，需要前期大量数据支撑才能掌握该二次供水储水设备的用水变化规律，因此难以保证二次供水储水设备内余氯的实时浓度。又如中国专利号ZL202010436107.6公开的“一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法”，其在余氯浓度低于设定值时，先将高浓度的次氯酸钠原液稀释到低量程在线余氯仪能够准确检测的范围检测其余氯浓度，再据此计算出次氯酸钠原液准确的有效氯含量，然后根据实际需要将定量的高浓度次氯酸钠原液稀释到法规允许使用的浓度范围使用。该专利申请案提供了一种次氯酸钠的投加方法，能够避免高浓度次氯酸钠溶液可能给用户带来的健康隐患，但其依然没有解决二次供水储水设备中次氯酸钠混合均匀性和余氯检测稳定性的问题，因此就难以保证二次供水水箱内水质采样和余氯检测的准确性。基于现有二次供水补加氯消毒系统存在的上述问题，如何获得二次供水储水设备内余氯的真实情况并精确控制余氯浓度成为补加氯系统首先需要解决的技术问题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有二次供水补加氯消毒系统存在加药后的水体混合均匀性差、水体余氯采样环境稳定性差而导致二次供水余氯检测和补加氯投加量不准确等不足，提供一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，采用本专利技术的技术方案，利用分布式循环投药系统使消毒剂均匀扩散至水箱各处，使消毒剂在水箱内快速混合均匀，达到自来水有效充分消毒的目的，并能保证余氯实时采样检测系统检测数据准确可靠，同时余氯实时采样检测系统通过微型采样泵和流通槽设计实现循环采样，通过微型采样泵和流通槽提供稳定的水流环境，配合高精度余氯传感器准确检测水箱内的余氯值，实现了无废水免维护的实时余氯检测，为后续补加氯提供了准确的数据支持，提高了二次供水水箱内余氯的控制精度，有效保障了二次供水水质安全。相较于传统余氯采样检测系统，没有废水、废液产生，节约了水资源，减少了含消毒剂废水对环境的污染，也减少了余氯检测试剂的使用；并且，采用人工智能技术对二次供水水箱内余氯历史数据进行实时数据采集、存储和深度学习，对历史数据进行挖掘，分析余氯自然挥发规律，对余氯传感器的准确性、可靠性和加药后余氯进行预测，进一步确保了消毒药剂的精准投加，在保证水质安全的情况下，减少了消毒剂的用量，降低了消毒剂的使用成本，改善了饮用水的口感，对于城市管网整体余氯的控制和水厂增压站余氯减少投加后节约药剂、以及随着消毒药剂的减少而加强对城市供水管道的保护等方面具有重大意义。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，包括二次供水水箱，还包括余氯实时采样检测系统、分布式循环投药系统、补加氯系统和人工智能控制器，其中：所述的余氯实时采样检测系统包括采样循环泵、采样流通槽和余氯传感器，所述的采样循环泵和采样流通槽依次通过管道与二次供水水箱连接形成循环采样回路，且采样循环泵设于采样流通槽的进水端，用于形成稳定恒压水流环境；所述的余氯传感器的检测极板密封设于采样流通槽内，且余氯传感器与人工智能控制器通信连接，用于检测二次供水水箱内自来水的余氯值，并将检测得到的余氯数据反馈给人工智能控制器；所述的分布式循环投药系统包括投药循环泵和混流器，所述的投药循环泵和混流器依次通过管道与二次供水水箱连接形成循环投药回路，所述的二次供水水箱的上部设有管壁上分布有若干喷水嘴的喷淋管，所述的二次供水水箱的底部设有管壁上分布有若干吸水孔的吸水管，所述的吸水管与投药循环泵的进水口相连接，所述的喷淋管与混流器的回水口相连接，所述的混流器的加药口与补加氯系统相连接；所述的补加氯系统包括消毒剂药罐和计量泵，所述的消毒剂药罐通过计量泵与混流器的加药口连接，所述的计量泵与人工智能控制器通信连接，由人工智能控制器控制计量泵启停；工作时，所述的采样循环泵将二次供水水箱内的自来水以恒定压力泵送至采样流通槽内形成循环流体，所述的余氯传感器实时检测经过的循环流体的余氯值，并将检测得到的余氯数据反馈给人工智能控制器；所述的人工智能控制器根据自来水内的余氯数据判断是否需要补偿二次供水水箱内自来水损失掉的余氯，在实时余氯值低于设定余氯值范围时，人工智能控制器控制计量泵向混流器内投加消毒剂，同时投药循环泵将二次供水水箱内的自来水与消毒剂在混流器内混合均匀，并通过二次供水水箱管上部的喷淋管将加入消毒剂的水均匀喷淋至二次供水水箱各处，使消毒剂在二次供水水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，包括二次供水水箱(1)，其特征在于：还包括余氯实时采样检测系统(2)、分布式循环投药系统(3)、补加氯系统(4)和人工智能控制器(5)，其中：/n所述的余氯实时采样检测系统(2)包括采样循环泵(21)、采样流通槽(22)和余氯传感器(23)，所述的采样循环泵(21)和采样流通槽(22)依次通过管道与二次供水水箱(1)连接形成循环采样回路，且采样循环泵(21)设于采样流通槽(22)的进水端，用于形成稳定恒压水流环境；所述的余氯传感器(23)的检测极板密封设于采样流通槽(22)内，且余氯传感器(23)与人工智能控制器(5)通信连接，用于检测二次供水水箱(1)内自来水的余氯值，并将检测得到的余氯数据反馈给人工智能控制器(5)；/n所述的分布式循环投药系统(3)包括投药循环泵(31)和混流器(32)，所述的投药循环泵(31)和混流器(32)依次通过管道与二次供水水箱(1)连接形成循环投药回路，所述的二次供水水箱(1)的上部设有管壁上分布有若干喷水嘴(11-1)的喷淋管(11)，所述的二次供水水箱(1)的底部设有管壁上分布有若干吸水孔(12-1)的吸水管(12)，所述的吸水管(12)与投药循环泵(31)的进水口相连接，所述的喷淋管(11)与混流器(32)的回水口相连接，所述的混流器(32)的加药口(32-1)与补加氯系统(4)相连接；/n所述的补加氯系统(4)包括消毒剂药罐(41)和计量泵(42)，所述的消毒剂药罐(41)通过计量泵(42)与混流器(32)的加药口(32-1)连接，所述的计量泵(42)与人工智能控制器(5)通信连接，由人工智能控制器(5)控制计量泵(42)启停；/n工作时，所述的采样循环泵(21)将二次供水水箱(1)内的自来水以恒定压力泵送至采样流通槽(22)内形成循环流体，所述的余氯传感器(23)实时检测经过的循环流体的余氯值，并将检测得到的余氯数据反馈给人工智能控制器(5)；所述的人工智能控制器(5)根据自来水内的余氯数据判断是否需要补偿二次供水水箱(1)内自来水损失掉的余氯，在实时余氯值低于设定余氯值范围时，人工智能控制器(5)控制计量泵(42)向混流器(32)内投加消毒剂，同时投药循环泵(31)将二次供水水箱(1)内的自来水与消毒剂在混流器(32)内混合均匀，并通过二次供水水箱管(1)上部的喷淋管(11)将加入消毒剂的水均匀喷淋至二次供水水箱(1)各处，使消毒剂在二次供水水箱(1)内快速混合均匀；余氯传感器(23)实时检测二次供水水箱(1)内的自来水余氯值，在实时余氯值达到设定余氯值范围时，人工智能控制器(5)控制计量泵(42)停止投加消毒剂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，包括二次供水水箱(1)，其特征在于：还包括余氯实时采样检测系统(2)、分布式循环投药系统(3)、补加氯系统(4)和人工智能控制器(5)，其中：
所述的余氯实时采样检测系统(2)包括采样循环泵(21)、采样流通槽(22)和余氯传感器(23)，所述的采样循环泵(21)和采样流通槽(22)依次通过管道与二次供水水箱(1)连接形成循环采样回路，且采样循环泵(21)设于采样流通槽(22)的进水端，用于形成稳定恒压水流环境；所述的余氯传感器(23)的检测极板密封设于采样流通槽(22)内，且余氯传感器(23)与人工智能控制器(5)通信连接，用于检测二次供水水箱(1)内自来水的余氯值，并将检测得到的余氯数据反馈给人工智能控制器(5)；
所述的分布式循环投药系统(3)包括投药循环泵(31)和混流器(32)，所述的投药循环泵(31)和混流器(32)依次通过管道与二次供水水箱(1)连接形成循环投药回路，所述的二次供水水箱(1)的上部设有管壁上分布有若干喷水嘴(11-1)的喷淋管(11)，所述的二次供水水箱(1)的底部设有管壁上分布有若干吸水孔(12-1)的吸水管(12)，所述的吸水管(12)与投药循环泵(31)的进水口相连接，所述的喷淋管(11)与混流器(32)的回水口相连接，所述的混流器(32)的加药口(32-1)与补加氯系统(4)相连接；
所述的补加氯系统(4)包括消毒剂药罐(41)和计量泵(42)，所述的消毒剂药罐(41)通过计量泵(42)与混流器(32)的加药口(32-1)连接，所述的计量泵(42)与人工智能控制器(5)通信连接，由人工智能控制器(5)控制计量泵(42)启停；
工作时，所述的采样循环泵(21)将二次供水水箱(1)内的自来水以恒定压力泵送至采样流通槽(22)内形成循环流体，所述的余氯传感器(23)实时检测经过的循环流体的余氯值，并将检测得到的余氯数据反馈给人工智能控制器(5)；所述的人工智能控制器(5)根据自来水内的余氯数据判断是否需要补偿二次供水水箱(1)内自来水损失掉的余氯，在实时余氯值低于设定余氯值范围时，人工智能控制器(5)控制计量泵(42)向混流器(32)内投加消毒剂，同时投药循环泵(31)将二次供水水箱(1)内的自来水与消毒剂在混流器(32)内混合均匀，并通过二次供水水箱管(1)上部的喷淋管(11)将加入消毒剂的水均匀喷淋至二次供水水箱(1)各处，使消毒剂在二次供水水箱(1)内快速混合均匀；余氯传感器(23)实时检测二次供水水箱(1)内的自来水余氯值，在实时余氯值达到设定余氯值范围时，人工智能控制器(5)控制计量泵(42)停止投加消毒剂。


2.根据权利要求1所述的一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，其特征在于：所述的二次供水水箱(1)内还设有用于使水体循环流动的推流装置，所述的推流装置由水箱水循环控制系统(6)控制。


3.根据权利要求1所述的一种精确控制的二次供水智能补加氯消毒控制系统，其特征在于：所述的二次供水水箱(1)内还设有与人工智能控制器(5)通信连接的水箱水位仪(13)，所述的二次供水水箱(1)的进水端设有进水控制阀(14)，所述的进水控制阀(14)为电控阀，且进水控制阀(14)与人工智能控制器(5)通信连接，所述的人工智能控制器(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖磊，李中伟，刘书明，王兴双，
申请(专利权)人：常州通用自来水有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32