集约智能化自来水厂控制系统的制作方法

文档序号:15286867发布日期:2018-08-29 00:11阅读:385来源:国知局

本实用新型涉及自来水设备领域,具体地,涉及一种集约智能化自来水厂控制系统。



背景技术:

我国城镇自来水厂水源基本上抽取河流、湖泊、水库及地下水,这些水经过沉淀、消毒等净化工序后,由水泵加压将净化后的水经供水管网输送到千家万户。

目前,全国绝大多数自来水厂的输水泵由一台或多台同功率、规格的水泵组成,且由变频器控制启动,当一台水泵不能满足输水量时,启动第二台,仍不能满足,再启动一台,以此类推,由于水泵流量没有方向性,受管网特性的影响,各水泵压头在水管交汇处相互冲抵,不但使其流量大幅减少,实验证明两台同规格的水泵在同一管网同时并行运行,流量只有单台水泵运行的60%--70%,而且水泵功效也大幅下降,无功功率增大,这直接导致电耗增大;其次,有一些乡、镇、团场自来水厂抽水到沉淀蓄水池,由于没有液位控制功能或由于抽水点离沉淀蓄水池远无法控制水位,导致经常出现由于用水量小导致沉淀蓄水池水满溢出现象;另外,自来水厂一般都在城、镇、乡、团场郊区,停电后,电工必须到水厂待命,回复供电后,需及时启动水泵,一旦电工因故不能及时赶到水厂,将耽误所有居民正常用水。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于,针对上述问题,提出一种集约智能化自来水厂控制系统,以实现提高水厂效率的同时,降本增效的优点。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种集约智能化自来水厂控制系统,包括液位探测装置、变功率调节装置和水泵自动控制装置,所述液位探测装置探测的压力信号传输至变功率调节装置,所述液位探测装置探测的液位信号传输至水泵自动控制装置,所述水泵自动控制装置根据接收的液位信号控制水泵的启停,所述变功率调节装置根据接收的压力信号启动不同功率配置的水泵。

优选的,所述液位探测装置,包括液位采集电路、压力采集电路和液位信号箱,所述液位采集电路和压力采集电路采集的电信号均传输至液位信号箱。

优选的,所述液位信号箱内设置第一无线信号收发器和第一天线,所述第一无线信号收发器和第一天线电连接。

优选的,所述液位采集电路,包括液位传感器和液位变送器,所述液位传感器检测的信号经液位变送器后传输至液位信号箱。

优选的,所述压力采集电路,包括压力传感器和压力变送器,所述压力传感器检测的信号经压力变送器后传输至液位信号箱。

优选的,所述水泵自动控制装置,包括注水泵、第一水泵控制箱和控制柜,所述控制柜的电源端与外部电源电连接,所述控制柜的控制端与注水泵电连接,所述第一水泵控制箱和控制柜电连接。

优选的,所述第一水泵控制箱,包括第二无线信号收发器和第二天线,所述第二无线信号收发器和第二天线电连接。

优选的,所述变功率调节装置,包括N个不同功率的水泵、变频控制柜和第二水泵控制箱,N个不同功率的水泵均与变频控制柜的控制端电连接,所述变频控制柜的电源端与外部电源电连接,所述第二水泵控制箱与变频控制柜电连接。

优选的,所述N为4,4个不同功率的水泵,分别为Ⅰ级水泵、Ⅱ级水泵、Ⅲ级水泵和Ⅳ级水泵。

优选的,所述第二水泵控制箱,包括第三无线信号收发器和第三天线,所述第三天线和第三无线信号收发器电连接。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果:

本实用新型的技术方案,通过设置液位探测装置、变功率调节装置和水泵自动控制装置,根据液位探测装置对蓄水池内的液位和出水口处压力的检测,从而根据液位信号对蓄水池的水位进行调整,而变功率调节装置根据接收的蓄水池的压力信号,从而启停不同功率的水泵,从而避免了启用多个水泵造成功效下降的问题,从而达到了提高水厂效率的同时,降本增效的目的。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的液位探测装置的原理框图;

图2为本实用新型实施例所述的水泵自动控制装置的原理框图;

图3为本实用新型实施例所述的变功率调节装置的原理框图。

结合附图,本实用新型实施例中附图标记如下:

11-液位信号箱;12-液位采集电路;13-压力采集电路;14-蓄水池;15-注水口;16-出水口;111-第一天线;112-第一无线信号收发器;121-液位变送器;122-液位传感器;131-压力传感器;132-压力变送器;21-第一水泵控制箱;211-第二天线;212-第二无线信号收发器;22-控制柜;23-注水泵;31-第二水泵控制箱;311-第三天线;312-第三无线信号收发器;32-变频控制柜;33-Ⅰ级水泵;34-Ⅱ级水泵;35-Ⅲ级水泵;36-Ⅳ级水泵;4-380V电源;5-水井;6-用户。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图3所示,一种集约智能化自来水厂控制系统,包括液位探测装置、变功率调节装置和水泵自动控制装置,液位探测装置探测的压力信号传输至变功率调节装置,液位探测装置探测的液位信号传输至水泵自动控制装置,水泵自动控制装置根据接收的液位信号控制水泵的启停,变功率调节装置根据接收的压力信号启动不同功率配置的水泵。

其中,液位探测装置,包括液位采集电路、压力采集电路和液位信号箱,液位采集电路和压力采集电路采集的电信号均传输至液位信号箱。

液位信号箱内设置第一无线信号收发器和第一天线,第一无线信号收发器和第一天线电连接。

液位采集电路,包括液位传感器和液位变送器,液位传感器检测的信号经液位变送器后传输至液位信号箱。液位传感器设置在蓄水池内。

压力采集电路,包括压力传感器和压力变送器,压力传感器检测的信号经压力变送器后传输至液位信号箱。压力传感器设置在蓄水池的出水口处。

水泵自动控制装置,包括注水泵、第一水泵控制箱和控制柜,控制柜的电源端与外部电源电连接,控制柜的控制端与注水泵电连接,第一水泵控制箱和控制柜电连接。外部电源为380V的市电。控制柜采用现有自来水厂的电气控制柜即可。

第一水泵控制箱,包括第二无线信号收发器和第二天线,第二无线信号收发器和第二天线电连接。

变功率调节装置,包括N个不同功率的水泵、变频控制柜和第二水泵控制箱,N个不同功率的水泵均与变频控制柜的控制端电连接,变频控制柜的电源端与外部电源电连接,第二水泵控制箱与变频控制柜电连接。外部电源为380V的市电。变频控制柜采用现有自来水厂的变频控制柜即可。

N为4,4个不同功率的水泵,分别为Ⅰ级水泵、Ⅱ级水泵、Ⅲ级水泵和Ⅳ级水泵。

第二水泵控制箱,包括第三无线信号收发器和第三天线,第三天线和第三无线信号收发器电连接。

第一无线信号收发器、第二无线信号收发器和第三无线信号收发器均采用GSM移动信号收发器。

液位探测装置采集蓄水池内液位及出水口压力模拟信号,由液位变送器和压力变送器将模拟信号转换成数字信号,通过GSM移动信号收发器向水泵自动控制装置、变功率调节装置发送控制信号。

变功率调节装置的GSM移动信号收发器接收液位探测装置传来的压力信号,并根据压力信号的不同,选择启动不同的水泵。变功率调节装置类似汽车无极变速,可根据自来水厂实际运行状况及居用水量自动调节切换根据输水管网管径,定制与其配套的高峰期、低谷期及正常期的水泵,根据最远端、平层楼最高点定压,控制器根据压力自动切换启动不同用水量时对应的水泵,夜间不用水时水泵进入休眠状态。由于每次只启动一台定制的水泵,又在其工作点附近运行,功效达到最大化,无功功率减小,水厂整体用电量大幅度降低。

本技术方案公开的集约智能化自来水厂控制系统具有以下工作模式:

1、蓄水池注水模式(注水):

(1)液位探测装置:

液位采集电路采集蓄水池内液位,由液位变送器将模拟信号转换成数字信号,通过GSM移动信号收发器向水泵自动控制装置发送控制信号。

液位探测装置中两种特殊液位(L):溢出液位、临界液位。

(2)水泵自动控制装置:

由GSM移动信号收发器接收液位探测装置的液位采集电路传来的液位信号,当接收到液位L=临界液位时,注水泵自动启动,向蓄水池中注水,直至蓄水池溢出液位;当接收到液位L=溢出液位时,注水泵自动关停。

2、用户供水模式(供水):

(1)液位探测装置:

压力采集电路采集供水管道出口水压,由压力变送器将模拟信号转换成数字信号,通过GSM移动信号收发器向变功率调节装置发送控制信号。

液位探测装置中四种水压压力(P):高压、中压、临界压和低压。

(2)变功率调节装置:

由GSM移动信号收发器接收液位探测装置的压力采集电路传来的压力信号,对抽水泵进行控制。

1)当“P<低压”时,开启VI级功率抽水泵,关闭其他抽水泵。

2)当“低压<P≤临界压”时,开启III级功率抽水泵,关闭其他抽水泵。

3)当中“临界压<P≤中压”时,开启II级功率抽水泵,关闭其他抽水泵。

4)“中压<P≤高压”时,开启I级功率抽水泵,关闭其他抽水泵。

5)当“P>高压”时,关闭所有抽水泵。P为压力采集电路采集的水压压力。

其中:水泵功率VI级>III级>II级>I级。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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