专利名称：一种管网叠压变频供水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供水系统，尤其涉及一种提升水压以确保供水质量的管网叠 压变频供水系统。
背景技术：
随着我国社会主义现代化建设事业的持续发展，给排水设备的技术和供水方式也 在不断的提高。目前广泛使用的变频恒压给水设备大体是修建一储水容器，再利用水泵将该容器 内的水导入供水管道，借此实现管道水压恒定。上述变频恒压给水设备在提供用水便利的 同时，也存在诸多的不足之处，比如需建地下水池或不锈钢水箱，导致基础投资较大；储 水设施需专人定期清理，存在水质污染的隐患；原管网水压不能有效利用，水泵运行功率相 对偏大；采用敞开式水池，存在二次污染等。
实用新型内容本实用新型针对现有技术的弊端，提供一种投资少、控制便利的管网叠压变频供 水系统。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统，包括进水管路、出水管路、设置于管路 的加压泵及对应的控制柜，所述进水管路与出水管路之间设置有至少一个加压管路，所述 加压管路上设置有加压泵；所述出水管路上设置有第二压力传感器，该第二压力传感器与 控制柜电性连接，且当第二压力传感器检测到管路压力值低于设定值时，所述控制柜控制 开启加压泵。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述加压管路与进水管路之间进一 步设置有稳流罐，该稳流罐与一真空消除器连接。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述进水管路上设置有第一压力传 感器，该第一压力传感器与控制柜电性连接。进一步的，所述第一压力传感器后端设置有倒 流防止器，该倒流防止器后端设置有第三压力传感器，所述第三压力传感器与控制柜电性 连接。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，还包括与加压管路并列设置的旁通管路。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述稳流罐进一步连接一液位控制 器，该液位控制器与控制柜电性连接。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述出水管路设置有总出水控制阀 门，该总出水控制阀门前端设置泄水阀门。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述进水管路设置总进水控制阀 门，该总进水控制阀门前端设置排水阀门。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述进水管路设置有流量传感器，该流量传感器与控制柜电性连接。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，还包括与出水管路并列设置的气压 罐，该气压罐与出水管路之间设置阀门。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统中，所述进水管路设置有流量开关，所 述出水管路设置有电接点压力表，所述流量开关、电接点压力表分别与控制柜电性连接。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统，通过设置压力传感器、加压泵、稳流 罐、倒流防止器等元件，实现了安全、节能、便捷的供水，且本实用新型所述系统具有极强的 扩展性，例如，增加通讯接口，实现智能控制；又或者在通过对控制柜的电路部分进行改进， 以实现手动、自动、半自动等多种控制方式，大大保障了供水的安全性。
图1为本实用新型所述管网叠压变频供水系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明 书文字能够据以实施。如图1所示，本实用新型所述的管网变频供水系统，包括连接自来水管网的进水 管路1、连接用户侧管网的出水管路25，以及二者之间管路上设置的加压泵和控制加压泵 及各管路阀门的控制柜17，所述出水管路25上分别设置多个用户出水口 26。为满足用户 的用水需求，保证用户侧管网的水压，同时兼顾节能与运行稳定性，本实用新型在进水管路 1和出水管路25之间设置了至少一个加压管路，所述加压管路上设置有加压泵，该加压泵 通过控制电缆18连接到控制柜17并受其控制。并且，为保证用户侧的水压，还在所述出水管路25上设置了第二压力传感器21， 该第二压力传感器21与所述控制柜17通过控制电缆18连接，当第二压力传感器21检测 到出水管路25的管路压力值低于设定值时，即向所述控制柜17发出接点信号，所述控制柜 17即开启加压泵，进而导通加压管路，使用户侧的水压升高，以达到正常的使用要求。这里所述的加压管路可具体包括依次设置的阀门14、加压泵15、阀门16。所述加 压管路即可设置为一条，可以根据需要而设置多条。也就是说，根据出水管路25上第二压 力传感器21监测的管路压力值，可以选择开启一条加压管路，也可以选择开启多条加压管 路，直到用户侧管路压力值符合设定值。举例来说，当用户用水量增大时，用户侧的压力传 感器21检测到的压力低于所需的设定压力，此时，控制柜17控制加压泵启动运行，并根据 当前的压力与设定压力的差值，控制加压管路投入的数量，或者，进一步控制加压泵的工频 以改变其转速，以补充市政进水压力和用户所需压力的差值，保证用户所需压力的稳定。本实用新型中，在出水管路25上设置有电接点压力表24，该电接点压力表24与 控制柜17通过控制电缆18而电性连接。当自来水管网的压力不能满足用户用水要求时， 本实用新型所述系统通过压力传感器21或电接点压力表24向控制柜17发出启动加压泵 运行的信号。所述加压泵运行时，若自来水管网的流量大于加压泵流量，则所述系统正常供 水。而在用水高峰时，若自来水管网流量小于加压泵流量时，则通过在加压管路与进水管路 之间进一步设置的稳流罐9来进行调节。所述稳流罐9与一真空消除器11连接，自来水管网的水直接进入稳流罐9，罐内的空气从真空消除器11内排出，待水充满后，真空消除器 自动关闭。当前述的自来水管网流量小于加压泵流量时，稳流罐9内的水作为补充水源，使 得用户侧能够正常供水，此时，空气由真空消除器11进入稳流罐9，以消除自来水管网的真 空。当用水高峰期过后，系统恢复正常的状态。所述稳流罐9还与一液位控制器10连接，该液位控制器10与控制柜17电性连接。 若自来水管网停水而导致稳流罐9内的水位不断下降，则液位控制器10向控制柜17发出 信号，以控制加压泵停机，从而保护加压泵机组。实际使用过程中，并非用户侧的管路压力一直低于设定压力值，那么，当自来水能 够满足用水压力及流量要求时，就不需要加压管路进行加压供水。于是，本实用新型所述系 统中，还与加压管路并列设置了旁通管路13。在自来水能够满足用水压力及流量要求时、或 停电或机组发生故障等情况下可通过旁通管路13直接向用户侧管网供水。进一步的，本实用新型还与出水管路25并列设置了气压罐19，该气压罐19与出水 管路25之间设置有阀门20。当用户侧用水量少时，加压泵不启动，而仅依靠气压罐19提供 少量供水，避免了加压泵频繁启动。当系统小流量及零星流量供水时加压泵加气压罐配合 工作，加装气压罐缓解了加压泵的频繁启动，气压罐是保证水泵正常休息并延长休息时间 的前提。在停泵或轮换泵时能减轻或消除水锤对系统的影响，使系统更加节能。如前所述，本实用新型所述系统的正常运行需要监测自来水管网的流量数据，因 此，本实用新型在进水管路1上设置有流量传感器8，该流量传感器8与控制柜17通过控制 电缆18而电性连接，以便向控制柜17内发送自来水管网的流量数据。所述进水管路上还 设置有流量开关5，该流量开关5与控制柜17电性连接。当流量传感器8检测到的流量数 据大于设定值时，即需要减少进入的流量，并发出报警信号。本实用新型中，在进水管路1上设置有总进水控制阀门3，在该总进水控制阀门前 端设置排水阀门2，以便清洗进水端管网。在所述出水管路25上设置总出水控制阀门23， 在该总出水控制阀门23前端设置泄水阀门22，以便于设备调试时，可模拟设备正常运行时 达到最大供水流量，确保设备调试取得准确的技术参数。本实用新型所述的供水系统，应工作在市政供水管网压力不小于0. 20Mpa的条件 下，因此，本实用新型在进水管路1上设置了第一压力传感器4，该第一压力传感器4与控 制柜17电性连接，以便向控制柜17实时传送市政供水管网压力数据。当第一压力传感器 4的压力值低于设定控制压力值0. 20MPa时(也可根据各地供水管理部门的要求设定低限 压力值)，设备应报警，水泵机组应停止运行，或采用其它方式供水。当第一压力传感器4压 力值恢复到设定压力值时设备自动恢复运行。更进一步的，本实用新型中还在第一压力传感器4的后端设置有倒流防止器6，与 之匹配的，在该倒流防止器6的后端设置了第三压力传感器7，所述第三压力传感器7与控 制柜17电性连接。所述倒流防止器6可令额定流量时水头损失小于或等于0. 03Mpa。若所 述倒流防止器6持续排水1分钟时，则发出报警信号，提醒相关人员进行检修。而通过对第 三压力传感器7与第一压力传感器4检测到的压力值进行比较，可知是否需要检修设置于 进水管路的过滤器等附件。例如，当第三压力传感器7与第一压力传感器4之间的差值大 于设定值0. OlMpa时，就可发出报警信号，提醒相关人员检修过滤器。本实用新型所述的管网叠压变频供水系统，通过设置压力传感器、加压泵、稳流罐、倒流防止器等元件，实现了安全、节能、便捷的供水，且本实用新型所述系统具有极强的 扩展性，例如，增加通讯接口，实现智能控制；又或者在通过对控制柜的电路部分进行改进， 以实现手动、自动、半自动等多种控制方式，大大保障了供水的安全性。具体而言，所述通讯接口可以提供RS485、或RS422或RTU等通迅接口，以方便远 程监控及BA控制系统的连接；也可以提供指示水泵状态和系统状态的简易无源干节点接 口。本实用新型所提供的通讯接口，可实现远程监控系统，突破了传统的设备管理观念。在 远程监控端用户可以通过软件查看系统的压力、流量、频率以及各台水泵的运转状态，用户 登陆后可修改当前压力等参数，启停各台水泵工频和变频运行。同时具有故障自动诊断功 能。当现场设备出现故障时，远程监控端自动声光报警提示用户，同时PLC自动发出报警指 令以短信的方式通知维修人员。此外，在泵房内安装网络红外摄像机可以观看泵房的全景。 实现了控制系统的无人值守，方便小区物业以及自来水公司的管理。在控制柜内设置变频器及对应电路，由它来改变加压泵的转速以调节流量。变频 器下方是PLC控制器，用以控制接触器和变频器的工作。变频供水的控制柜有手动、半自动、自动三种工作方式，用户可选择手动、手动变 频、自动运行方式。在故障状况下，根据不同的故障，采取多种应急措施。有备用泵自动投 入运行，有手动变频启动运行，有手动启动工频运行，同时声光报警，告知操作人员及时给 予处理。这样，就做到了最大限度的保证用户用水不受影响。在手动工作方式下变频器不工作，接触器将加压泵直接由电网供电工频运行。这 种工作方式主要用在调试初期和变频器故障后临时应急供水。这种工作方式下压力不受控 制，为防止管网压力过高损坏管网，所以需要设置专人照看。手动运行工作方式是转换开关 切换到手动后，由面板指示灯下的按钮控制启动或停止加压泵。自动方式下加压泵由变频器带动运行，根据检测管网的供水压力，并与设定压力 比较后控制变频器的运行频率。自动方式下供水总管的压力受控，始终保持设定的恒定数 值。并且系统自动根据用户的用水量自动增加或减少运行加压泵的数目，加压泵同时具有 自动轮换功能每12小时(可根据用户要求修改设定值)轮换一次。自动运行时将转换开 关切换到自动即可，系统即根据设定压力自动运行。当供水压力过高或过低需要调整设定 值时按进入调整模式而重新设定。用户可以将一天分为8个时间段。用水高峰和低谷设置 为不同的工作压力，使工况更合理化，节约了能源，提高了水泵的效率。手动变频的工作方式用来指定某一台加压泵变频运行，压力PID调节受控。在这 种工作方式下，加压泵的启停由触摸显示屏上的按钮控制，需要启动某台加压泵从主菜单 触摸状态监测按钮，再从状态检测画面触摸想启动的加压泵即可。控制柜面板上的触摸显示屏在故障发生时自动显示并记录所发生的故障，包括无 水故障、变频器报警、加压泵热继跳间等，发生故障后控制柜发出声光报警，触摸显示屏自 动打开故障检测页面。该控制柜可实现各种报警内容显示并保存，操作人员密码登陆查看 报警信息及排除故障方法。采用密码锁定用户参数及调试参数等，可防止非管理人员进行 操作。通过人机界面还可查看当前频率、设定供水压力，当前供水压力、进口压力、供水流 量、供水压力变化曲线。查看各水泵的运行状态、记录并保存，使设备维护更便捷。停电或 其他原因引起水泵停止运行时，控制系统记录最后运行状态，如电源再输入时，系统能按照 最后记忆模式恢复运行功能。可以在控制柜上自由设置水泵的定时、定点轮换时间，避免在用水高峰换泵影响供水。水泵按运行时间自动轮换，防止某台泵过度运行损坏，其他泵长其 备用而锈死。另外，还可设置为无水自动停机，来水自动开机，系统声光报警。当工作泵发生故障时自动投入备用泵，同时系统声光报警。当系统压力超过上限设定值0. IOMPa后自动强制停机(可根据用户管网承压情况 改变上限设定值)，同时声光报警；当管网压力低于下限设定值0. 03MPa时自动恢复运行，防止损坏管道与设备；当压力恢复正常，系统自动解除报警恢复运行，同时系统会记录报警信息。当进水管路无水时系统自动停止，同时声光报警。所述水位检测方式可采用浮球 开关检测方式和液位传感器检测方式，待水位恢复正常后系统自行运行。尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中 所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实 用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求一种管网叠压变频供水系统，包括进水管路、出水管路、设置于管路的加压泵及对应的控制柜，其特征在于，所述进水管路与出水管路之间设置有至少一个加压管路，所述加压管路上设置有加压泵；所述出水管路上设置有第二压力传感器，该第二压力传感器与控制柜电性连接，且当第二压力传感器检测到管路压力值低于设定值时，所述控制柜控制开启加压泵。
2.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述加压管路与进水管路之间进一步 设置有稳流罐，该稳流罐与一真空消除器连接。
3.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述进水管路上设置有第一压力传感 器，该第一压力传感器与控制柜电性连接。
4.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，还包括与加压管路并列设置的旁通管路。
5.如权利要求2所述的供水系统，其特征在于，所述稳流罐进一步连接一液位控制器， 该液位控制器与控制柜电性连接。
6.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述出水管路设置有总出水控制阀门， 该总出水控制阀门前端设置泄水阀门。
7.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述进水管路设置总进水控制阀门，该 总进水控制阀门前端设置排水阀门。
8.如权利要求3所述的供水系统，其特征在于，所述第一压力传感器后端设置有倒流 防止器，该倒流防止器后端设置有第三压力传感器，所述第三压力传感器与控制柜电性连 接。
9.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述进水管路设置有流量传感器，该流 量传感器与控制柜电性连接。
10.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，还包括与出水管路并列设置的气压 罐，该气压罐与出水管路之间设置阀门。
11.如权利要求1所述的供水系统，其特征在于，所述进水管路设置有流量开关，所述 出水管路设置有电接点压力表，所述流量开关、电接点压力表分别与控制柜电性连接。
专利摘要本实用新型公开了一种管网叠压变频供水系统，包括进水管路、出水管路、设置于管路的加压泵及对应的控制柜，所述进水管路与出水管路之间设置有至少一个加压管路，所述加压管路上设置有加压泵；所述出水管路上设置有第二压力传感器，该第二压力传感器与控制柜电性连接，且当第二压力传感器检测到管路压力值低于设定值时，所述控制柜控制开启加压泵。
文档编号E03B7/07GK201704729SQ20102024507
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者吴静, 孙永跃, 梁德荣, 邓帮武 申请人:天津晨天自动化设备工程有限公司