饮水生产设备及其控制方法与流程

本发明涉及水生产设备领域，具体而言，涉及一种饮水生产设备及其控制方法。

背景技术：

现有的集中式直饮水设备多为传统反渗透/超滤设备，采用仪表、手动阀门进行检测和控制，是一种专业设备，必须有专业人员进行现场的调节和控制，目前没有一套设备能实现在线监控、数据存储、自动调节的功能。

针对上述无法智能控制集中式直饮水设备的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种饮水生产设备及其控制方法，以至少解决无法智能控制集中式直饮水设备的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种饮水生产设备的控制方法，包括：通过第一电动阀组控制原水进入原水箱；在原水进入预处理系统之后，通过第二电动阀组控制预处理系统对原水进行预处理，得到过滤水；控制过滤水进入反渗透系统，通过检测组件检测的信息控制反渗透系统对过滤水进行反渗透处理，得到反渗透产水；将反渗透产水进行消毒后排出。

进一步地，通过第一电动阀组控制原水进入原水箱包括：通过第一电动球阀控制原水进入原水箱，第一电动阀组包括第一电动球阀；其中，原水箱中设置有压力传感器和液位传感器，通过压力传感器检测的进水水压和液位传感器检测的水位生成第一控制指令，第一控制指令用于控制电动球阀的阀门大小。

进一步地，在原水进入预处理系统之后，通过第二电动阀组控制预处理系统对原水进行预处理包括：通过第二电动球阀和/或多滤冲洗阀控制预处理系统中的过滤器组对原水进行过滤处理，第二电动阀组包括第二电动球阀和/或多滤冲洗阀。

进一步地，过滤器组包括下述至少之一：石英砂过滤器、颗粒活性炭过滤器以及软化树脂过滤器。

进一步地，控制过滤水进入反渗透系统包括：将过滤水暂存在中间水箱；利用增压泵对中间水箱中的过滤水进行增加，以控制过滤水通过保安过滤器进入反渗透系统。

进一步地，通过检测组件检测的信息控制反渗透系统对过滤水进行反渗透处理包括：通过高压离心泵将过滤水在压力作用下渗透过反渗透装置，其中，通过压力传感器和流量传感器检测高压离心泵的输出水的压力和流量，根据输出水的压力和流量控制用于控制反渗透装置的电磁阀，所述检测组件包括所述压力传感器和所述流量传感器。

进一步地，通过压力传感器、流量传感器和针形截止阀阀组调控反渗透系统的回收率。

进一步地，反渗透系统的初始回收率基于原水水质传感器的测试值、产水水质传感器、流量传感器和压力传感器联合控制，其中，若原水的溶解性固体总量高，则调高反渗透系统的回收率；若初始回收率高于预定阈值，则将反渗透系统的初始回收率调至设定最低值；若产水水质变差，则将反渗透系统的初始回收率调低。

进一步地，将反渗透产水进行消毒包括：控制反渗透产水进入产水水箱；利用产水水箱配置的臭氧消毒系统对反渗透水进行消毒；在产水水箱的出水口和回水口利用保安过滤器和紫外消毒系统进行消毒。

进一步地，通过中央控制系统控制臭氧消毒系统中臭氧的加注量和时间。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种饮水生产设备，该设备包括：第一电动阀组，原水箱，原水在第一电动阀组的控制下进入原水箱；预处理系统；第二电动阀组，用于在原水进入预处理系统之后，控制预处理系统对原水进行预处理，得到过滤水；反渗透系统，用于通过检测组件检测的信息对过滤水进行反渗透处理，得到反渗透产水；消毒系统，用于将反渗透产水进行消毒后排出。

进一步地，第一电动阀组包括第一电动球阀；原水箱中设置有压力传感器和液位传感器，其中，通过压力传感器检测的进水水压和液位传感器检测的水位生成第一控制指令，第一控制指令用于控制电动球阀的阀门大小。

进一步地，第二电动阀组包括第二电动球阀和/或多滤冲洗阀，用于控制预处理系统中的过滤器组对原水进行过滤处理。

进一步地，过滤器组包括下述至少之一：石英砂过滤器、颗粒活性炭过滤器以及软化树脂过滤器。

进一步地，设备还包括：中间水箱，用于暂存过滤水；增压泵；保安过滤器，其中，增压泵对中间水箱中的过滤水进行增加，以控制过滤水通过保安过滤器进入反渗透系统。

进一步地，设备还包括：高压离心泵，用于将过滤水在压力作用下渗透过反渗透装置；所述检测组件包括：压力传感器和流量传感器，其中，通过压力传感器和流量传感器检测高压离心泵的输出水的压力和流量，根据输出水的压力和流量控制用于控制反渗透装置的电磁阀。

进一步地，检测组件还包括：针形截止阀阀组，其中，通过压力传感器、流量传感器和针形截止阀阀组调控反渗透系统的回收率。

进一步地，设备还包括：原水水质传感器、产水水质传感器，其中，反渗透系统的初始回收率基于原水水质传感器的测试值、产水水质传感器、流量传感器和压力传感器联合控制。

进一步地，设备包括产水系统，其中，消毒系统设置在产水系统中，产水系统包括：产水水箱，用于存储反渗透产水；消毒系统包括下述至少之一：在产水水箱中配置的臭氧消毒系统、在产水水箱的出水口和回水口设置的保安过滤器和紫外消毒系统、以及在用水终端设置的超滤过滤器。

通过上述实施例，将原水通过第一电动阀组进入原水箱，第二电动阀组控制预处理系统进行处理，反渗透系统通过检测组件的信息对过滤水进行反渗透处理，在上述实施例中，通过检测组件可以实时检测设备的运行参数，并对基于检测组件检测的信息检测并控制设备的运行，在上述实施例中，可以利用电动阀组对设备进行自动调控，从而解决了现有技术中无法智能控制集中式直饮水设备的问题，实现了对集中式直饮水设备的智能监测和控制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种饮水生产设备的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选地饮水生产设备的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的饮水生产设备的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种饮水生产设备，如图1所示，该设备可以包括：第一电动阀组11，原水箱12，原水在第一电动阀组的控制下进入原水箱；预处理系统13；第二电动阀组14，用于在原水进入预处理系统之后，控制预处理系统对原水进行预处理，得到过滤水；反渗透系统15，用于通过检测组件16的信息对过滤水进行反渗透处理，得到反渗透产水；消毒系统17，用于将反渗透产水进行消毒后排出。

通过上述实施例，将原水通过第一电动阀组进入原水箱，第二电动阀组控制预处理系统进行处理，反渗透系统通过检测组件的信息对过滤水进行反渗透处理，在上述实施例中，通过检测组件可以实时检测设备的运行参数，并对基于检测组件检测的信息控制设备的运行，在上述实施例中，可以利用电动阀组对设备进行调控，从而解决了现有技术中无法智能控制集中式直饮水设备的问题，实现了对集中式直饮水设备的智能监测和控制。

其中，上述实施例中的电动阀组是可以通过控制指令进行电动控制的阀组，该电动阀组可以包括多个电动阀，电动阀的阀门开闭、以及阀门打开大小可以通过控制指令进行自动控制。

如图2所示，该第一电动阀组可以包括第一电动球阀；原水箱中设置有压力传感器和液位传感器，其中，通过压力传感器检测的进水水压和液位传感器检测的水位生成第一控制指令，第一控制指令用于控制电动球阀的阀门大小。该第一控制指令可以为设置在饮水生产设备中的控制器生成的，也可以是远程控制器生成的。

在该实施例中，原水(如市政自来水)通过第一电动球阀(如进水电动球阀201)的控制进入原水箱202，原水箱具有缓冲进水流量变化的作用，设置在原水箱中的进水压力传感器(如上述的压力传感器203)检测原水压力变化，设置在原水箱内的液位传感器检测原水的水位，可以通过压力传感器检测的进水水压和液位传感器检测的水位控制第一电动球阀的阀门大小。

如图2所示的示例中，第二电动阀组可以包括第二电动球阀(该电动球阀可以为不锈钢球阀，可选地，)和/或多滤冲洗阀(如图2所示的带电多路冲洗阀207，可选地，每个过滤器均可对应设置一个带电多路冲洗阀207)，用于控制预处理系统中的过滤器组对原水进行过滤处理。其中，过滤器组包括下述至少之一：石英砂过滤器204、颗粒活性炭过滤器205以及软化树脂过滤器206，可选地，为更好地使软化树脂过滤器206发挥过滤作用，可以为其配套设置盐箱212。

可选地，原水箱的出水可以通过两路通道进入过滤器组，其中，每组通道上可以设置不锈钢球阀208、原水泵209和止回阀210，进一步地，过滤器组的入水口还设置有电导率检测仪211。

在一个可选的实施例中，设备还包括：中间水箱，用于暂存过滤水；增压泵；保安过滤器，其中，增压泵对中间水箱中的过滤水进行增加，以控制过滤水通过保安过滤器进入反渗透系统。

在该实施例中，原水箱中的水经过原水泵的增压进入预处理系统，预处理系统中可以包括石英砂过滤器、颗粒活性炭过滤器和软化树脂过滤器中至少之一的过滤器，在一个可选的实施例中，减少和增加其它的预处理过滤环节的方案也属于本申请的保护范围。

可选地，预处理系统的运转可以通过多路冲洗阀进行控制，另一种可选的，预处理系统的运转可以通过管路和第二电动球阀控制，经过预处理系统处理的过滤水进入中间水箱213。进一步可选地，中间水箱装有呼吸器214，该呼吸器是包括滤壳和滤芯的结构，该呼吸器可以避免空气中的杂质进入到中间水箱中。

如图2所示的实施例中，设备还可以包括：高压离心泵215，用于将过滤水在压力作用下渗透过反渗透装置；检测组件包括压力传感器216和流量传感器217，其中，通过压力传感器和流量传感器检测高压离心泵的输出水的压力和流量，根据输出水的压力和流量控制用于控制反渗透装置的电磁阀。

进一步地，检测组件还可以包括：针形截止阀阀组218，其中，通过压力传感器216、流量传感器和针形截止阀阀组调控反渗透系统的回收率。

可选地，中间水箱的产水经过增压泵219增压，通过保安过滤器220过滤后进入反渗透系统，高压离心泵将过滤水在压力作用下渗透过反渗透装置，进一步可选地，高压离心泵设有回流支路。

根据图2所示的实施例，通过压力传感器和流量传感器对高压泵输出水的压力和流量进行在线检测，反渗透系统的冲洗可以通过电磁阀进行控制，回收率通过针形截止阀、压力传感器以及流量传感器进行检测和调节。

在一个可选的实施例中，该反渗透系统为两段式反渗透系统(也可以为X级Y段，X和Y为自然数)，该一段反渗透和二段反渗透的产水水质通过电导率仪进行检测和反馈。

如图2所示，该回收率可以通过三组电动阀进行控制，二段反渗透系统浓水进行回流，一段、二段的浓水通过电动球阀阀组和针形截止阀阀组进行调控，如回流进中间水箱的回收率四阀组和排走的浓水回收率四阀组进行配合使用，此时系统的整体回收率为回收率四。

根据本申请的上述实施例，检测组件还可以包括：原水水质传感器、产水水质传感器，其中，反渗透系统的初始回收率基于原水水质传感器的测试值、产水水质传感器、流量传感器和压力传感器联合控制。

通过上述实施例可以实现回收率的自动调整，可选地，初始回收率通过原水水质传感器的测试值和产水水质传感器、流量传感器、压力传感器联合控制，基本控制逻辑：原水TDS低——系统回收率高；初始回收率高——逐渐降低至设定最低值；产水水质变差——回收率降低。

进一步地，设备包括产水系统，其中，消毒系统设置在产水系统中，产水系统包括：产水水箱221，用于存储反渗透产水；消毒系统包括下述至少之一：在产水水箱中配置的臭氧消毒系统222、在产水水箱的出水口和回水口设置的保安过滤器223和紫外消毒系统224、以及在用水终端设置的超滤过滤器。

根据该实施例，合格的反渗透产水进入产水水箱，产水水箱配有臭氧消毒系统，臭氧的加注量和时间可通过系统中央控制系统进行设置。产水通过变频增压系统进行输送，管网为同程循环管网，在产水箱的出水口和回水口装有保安过滤器和过流式紫外消毒系统，用水终端装有超滤进行最后一道防护。

通过上述实施例，各类传感器和电动阀的使用实现直饮水制备设备的智能化，并且实现了回收率的自动调节，通过上述方案，可以自动将自来水制备成直饮水，全程在线监测、调控，回收率自动调节，消毒技术保证水质安全。

根据本发明实施例，提供了一种饮水生产设备的控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图3是根据本发明实施例的饮水生产设备的控制方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302，通过第一电动阀组控制原水进入原水箱；

步骤S304，在原水进入预处理系统之后，通过第二电动阀组控制预处理系统对原水进行预处理，得到过滤水；

步骤S306，控制过滤水进入反渗透系统，通过检测组件检测的信息反渗透系统对过滤水进行反渗透处理，得到反渗透产水；

步骤S308，将反渗透产水进行消毒后排出。

通过上述实施例，将原水通过第一电动阀组进入原水箱，第二电动阀组控制预处理系统进行处理，反渗透系统通过检测组件的信息对过滤水进行反渗透处理，在上述实施例中，通过检测组件可以实时检测设备的运行参数，并对基于检测组件检测的信息控制设备的运行，在上述实施例中，可以利用电动阀组对设备进行调控，从而解决了现有技术中无法智能控制集中式直饮水设备的问题，实现了对集中式直饮水设备的智能监测和控制。

进一步地，通过第一电动阀组控制原水进入原水箱包括：通过第一电动球阀控制原水进入原水箱，第一电动阀组包括第一电动球阀；其中，原水箱中设置有压力传感器和液位传感器，通过压力传感器检测的进水水压和液位传感器检测的水位生成第一控制指令，第一控制指令用于控制电动球阀的阀门大小。

在该实施例中，原水通过第一电动球阀的控制进入原水箱，原水箱具有缓冲进水流量变化的作用，设置在原水箱中的进水压力传感器(如上述的压力传感器)检测原水压力变化，设置在原水箱内的液位传感器检测原水的水位，可以通过压力传感器检测的进水水压和液位传感器检测的水位控制第一电动球阀的阀门大小。

根据上述实施例，在原水进入预处理系统之后，通过第二电动阀组控制预处理系统对原水进行预处理包括：通过第二电动球阀和/或多滤冲洗阀控制预处理系统中的过滤器组对原水进行过滤处理，第二电动阀组包括第二电动球阀和/或多滤冲洗阀。

进一步地，过滤器组包括下述至少之一：石英砂过滤器、颗粒活性炭过滤器以及软化树脂过滤器。

在该实施例中，原水箱中的水经过原水泵的增加进入预处理系统，预处理系统中可以包括石英砂过滤器、颗粒活性炭过滤器和软化树脂过滤器中至少之一的过滤器，在一个可选的实施例中，减少和增加其它的预处理过滤环节的方案也属于本申请的保护范围。

进一步地，控制过滤水进入反渗透系统包括：将过滤水暂存在中间水箱；利用增压泵对中间水箱中的过滤水进行增加，以控制过滤水通过保安过滤器进入反渗透系统。

进一步地，通过反渗透系统对过滤水进行反渗透处理包括：通过高压离心泵将过滤水在压力作用下渗透过反渗透装置，其中，通过压力传感器和流量传感器检测高压离心泵的输出水的压力和流量，根据输出水的压力和流量控制用于控制反渗透装置的电磁阀。

进一步地，通过压力传感器、流量传感器和针形截止阀阀组调控反渗透系统的回收率。

进一步地，反渗透系统的初始回收率基于原水水质传感器的测试值、产水水质传感器、流量传感器和压力传感器联合控制，其中，若原水的溶解性固体总量高，则调高反渗透系统的回收率；若初始回收率高于预定阈值，则将反渗透系统的初始回收率调至设定最低值；若产水水质变差，则将反渗透系统的初始回收率调低。

通过上述实施例可以实现回收率的自动调整，可选地，初始回收率通过原水水质传感器的测试值和产水水质传感器、流量传感器、压力传感器联合控制，基本控制逻辑：原水TDS低——系统回收率高；初始回收率高——逐渐降低至设定最低值；产水水质变差——回收率降低。

进一步地，将反渗透产水进行消毒包括：控制反渗透产水进入产水水箱；利用产水水箱配置的臭氧消毒系统对反渗透水进行消毒；在产水水箱的出水口和回水口利用保安过滤器和紫外消毒系统进行消毒。

进一步地，通过中央控制系统控制臭氧消毒系统中臭氧的加注量和时间。

根据该实施例，合格的反渗透产水进入产水水箱，产水水箱配有臭氧消毒系统，臭氧的加注量和时间可通过系统中央控制系统进行设置。产水通过变频增压系统进行输送，管网为同程循环管网，在产水箱的出水口和回水口装有保安过滤器和过流式紫外消毒系统，用水终端装有超滤进行最后一道防护。

通过上述实施例，在设备运行过程中，实时在线检测设备运行参数，并利用该检测到的参数进行远程监控和分析设备运行参数；上述实施例中系统的回收率可根据在线监控的数据进行调控，不需要人工手动调节阀门；另外，在该方案中，创新采用紫外+臭氧+终端超滤的消毒系统设计，提高了用水质量和水质安全。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。