CN103255808A

CN103255808A - 一体式超静音供水装置

Info

Publication number: CN103255808A
Application number: CN2013102363306A
Authority: CN
Inventors: 杜大虎
Original assignee: SICHUAN BOHAI WATER SUPPLY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SICHUAN BOHAI WATER SUPPLY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: CN103255808B

Abstract

本发明公开了一体式超静音供水装置，包括一体式外壳，设置于一体式外壳内的稳流补偿器，穿过一体式外壳并与稳流补偿器连接的进水管，设置于稳流补偿器内的静音管中泵，与静音管中泵连接并延伸至稳流补偿器外的供水支管，与供水支管连通并延伸至一体式外壳外的出水管，设置于稳流补偿器上的真空抑制器，在进水管和出水管上均设置有的数显压力表，以及与静音管中泵和数显压力表均连接的控制***。本发明采用一体化结构设计，将静音管中泵设置于稳流补偿器中，在有效保证供水容量基础上减小了水泵噪音和减少设备整体占用的空间，通过对设备进水压力和出水设定压力的差额进行补压，保证了正常的二次供水压力，为高楼用水提供有效地保障。

Description

一体式超静音供水装置

技术领域

本发明涉及一种二次供水设备，具体地讲，是涉及一种一体式超静音供水装置。

背景技术

水是生命之源，随着城市生活小区日趋密集，高层建筑不断增多，二次供水已成为城市供水的主要方式之一。通常人们所称的二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式。

目前传统的二次供水设备虽然能够满足用户用水的基本需求，但是还是存在以下缺陷：

一、设备整体占地面积大，而且供水机组与控制***两部分是分开放置，不仅增加占地面积，还增加连接管件，在应用中需要修建泵房，十分不利于小区供水改造工程的开展；

二、水泵运行的噪音大，严重影响居民生活；

三、控制器采用PLC***控制，有大量的电器元器件，触点多，随元器件吸合次数的增加或泵房潮湿而故障率增高，安全系数低，外型笨重，技术特点老化；并且PLC***在长时间停电后，数据容易丢失，需专业技术人员重新核对、编程后才能恢复运行，其运行安全性差；

四、连接管件的零部件多，安装、维修不方便；供水管通道面积小，流体阻力大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式超静音供水装置，主要解决现有的二次供水设备占地面积大、容易发生故障，以及使用维护不便的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一体式超静音供水装置，包括一体式外壳，设置于一体式外壳内的稳流补偿器，穿过一体式外壳并与稳流补偿器连接的进水管，设置于稳流补偿器内的静音管中泵，与静音管中泵连接并延伸至稳流补偿器外的供水支管，与供水支管连通并延伸至一体式外壳外的出水管，设置于稳流补偿器上的真空抑制器，在进水管和出水管上均设置有的数显压力表，以及与静音管中泵和数显压力表均连接的控制***。

为了更好地控制供水，所述供水支管上设有与控制***连接的第一电磁阀，所述进水管和供水支管上均设有止回阀。

进一步地，所述稳流补偿器上设有与控制***连接的液位测量仪。

更进一步地，所述稳流补偿器和出水管之间还直接连接有旁通管，所述旁通管上设有与控制***连接的第二电磁阀。

具体来讲，所述控制***包括与静音管中泵连接的智能电量变送器，与数显压力表和液位测量仪均连接的智能数据采集器，与智能电量变送器和智能数据采集器均连接的PID控制器，以及与PID控制器均连接的显示单元和输入单元，其中，PID控制器与第一电磁阀和第二电磁阀均连接。

为了实现远程监控的功能，所述PID控制器上连接有无线传输模块，且该一体式超静音供水装置还包括与无线传输模块无线连接的远程控制端。

为了保证信号传输的稳定性，所述无线传输模块与远程控制端之间还设有中继路由器。

具体来讲，所述中继路由器包括依次连接的第二无线传输模块、嵌入式控制器和第三无线传输模块，其中，第二无线传输模块与无线传输模块连接，第三无线传输模块与远程控制端连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明采用一体化结构设计，将静音管中泵设置于稳流补偿器中，在有效保证了供水容量基础上减小了水泵噪音和减少设备整体占用的空间，缩减了设备的体积，使之更便于安放，并通过对设备进水压力和出水设定压力的差额进行补压，保证了正常的二次供水压力，为高楼用水提供有效地保障，具有突出的实质性特点和显著的进步，并且本发明使用十分方便，操作简单，具有广泛的应用前景，适合推广应用。

（2）本发明通过设置止回阀保证了供水方向的统一和稳定，防止发生进水压力过小于出水压力导致水倒流损坏设备的情况，有效保证了设备使用的安全性。

（3）本发明通过设置旁通管节约设备运行的能量，当进水压力大于出水设定压力时，静音管中泵停止工作，水通过旁通管直接为用户供水，由此减少设备运行成本，提高设备使用寿命。

（4）本发明的控制***采用PID控制器作为主要控制元件，无需专业工程技术人员编程，操作人员按照说明书通过简单的设计即可正常使用，并且维护简单，避免现有供水设备采用PLC控制器必须要专业工程技术人员编程才能操作的限制，节约了人力成本；并且结合进水管和出水管上的两个数显压力表的压力差实现爆管停机和欠压停机的功能，减少水资源浪费。

（5）本发明还设有远程控制端，通过无线方式与PID控制器连接，并通过中继路由器保证无线信号的稳定传输，在远程控制端接收设备运行情况，便于监控站点的实时状态，符合物联网产业的需求，提高管理部门的管理水平，并且降低了管理费用，节约了成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中控制***的原理框图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-一体式外壳，2-进水管，3-稳流补偿器，4-真空抑制器，5-静音管中泵，6-供水支管，7-出水管，8-数显压力表，9-液位测量仪，10-止回阀，11-第一电磁阀，12-第二电磁阀，13-旁通管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1和图2所示，该一体式超静音供水装置，包括一体式外壳1，设置于一体式外壳内的稳流补偿器3，穿过一体式外壳并与稳流补偿器连接的进水管2，设置于稳流补偿器内的静音管中泵5，与静音管中泵连接并延伸至稳流补偿器外的供水支管6，与供水支管连通并延伸至一体式外壳外的出水管7，设置于稳流补偿器上的真空抑制器4，在进水管和出水管上均设置有的数显压力表8，以及与静音管中泵和数显压力表均连接的控制***。其中，在供水支管上依次设有止回阀10和第一电磁阀11，在进水管上也设有止回阀10，保证供水流向的稳定，防止水压不均导致水倒流，在稳流补偿器上设有与控制***连接的液位测量仪9。而且，在稳流补偿器和出水管之间还直接连接有旁通管13，并在旁通管上设置第二电磁阀12。如此设计在一定程度上减少了过多的零部件，并采用一体化的结构设计，缩短了连接管线，降低了水头损失，也缩减了设备整体的占地面积，方便设备运输、安装和维修。并且设备内的管件采用专用的整体式连接管件，方便维修和拆装，并且设备内的管件和如稳流补偿器、静音管中泵等部件采用卫生级不锈钢材料制造，更加卫生、美观，而止回阀采用球面拱形设计，扩展了流道，避免了普通蝶阀阀芯占用流道空间的问题。

一体式外壳中分为两个部分，一部分用于安装上述供水组件，采用密封设计，不与外界空气连通，有效杜绝了水质污染，另一部分则用于安装控制***。同时，供水泵采用了专业的静音管中泵，静音管中泵的设计原理是将潜水泵放入管中，利用大流量水来屏蔽声音，有效地降低泵体工作产生的噪音，经测试，使用普通水泵噪音在70-80分贝，运行时干扰人们的生活，而使用了静音管中泵的本发明产生的噪音在20分贝以下，不扰民，不会对用户造成噪音影响。稳流补偿器呈大容量罐体形式，一方面为设备提供大容量的储水能力，另一方面能够避免自来水管网的不稳定水压对用户用水造成影响，也能够避免用户用水过度对自来水管网产生的负压等不利影响。由于其安装维护简单，可直接放置于露天空地使用即可，不需要专门修建泵房，特别适用于老小区改造和没有地下室专门放置的情况中。

本发明中控制***采用以PID控制器为主要部件的PID控制***，其内部程序标准化相同，无需专业工程技术人员编程，各参数设置简单，维护方便，非专业人员按照出厂使用说明书即可轻松操作。具体来讲，控制***包括与静音管中泵连接的智能电量变送器，与数显压力表和液位测量仪均连接的智能数据采集器，与智能电量变送器和智能数据采集器均连接的PID控制器，以及与PID控制器均连接的显示单元和输入单元，其中，PID控制器与第一电磁阀和第二电磁阀均连接。并且智能电量变送器接入动力电，显示单元优选为液晶显示屏或LED显示屏，便于检测数据显示，输入单元优选为按键键盘，便于查询和PID编程，二者均设置于一体式外壳上。

为了实现远程监控的功能， PID控制器上还连接有无线传输模块，并且该无线传输模块还无线连接有位于远端管理部门的远程控制端。为了保证信号传输的稳定性，无线传输模块与远程控制端之间还设有中继路由器。具体来讲，该中继路由器包括依次连接的第二无线传输模块、嵌入式控制器和第三无线传输模块，其中，第二无线传输模块与无线传输模块连接，第三无线传输模块与远程控制端连接。根据具体传输信号的需求不同，无线传输模块和第二无线传输模块通常选用局域网无线传输模块，进行1000米以内的短距离信号传输，而第三无线传输模块通常采用远距离无线数传电台，实现3千米-10千米的现场信号转发，以满足二次供水站点到远端管理部门的信号传输要求，嵌入式控制器则实现无线局域网和远距离数传电台的转换控制，为中转信号提供智能信号中继路由功能。由此，一个中继路由器可以与多个无线传输模块连接，而远程控制端又可连接多个中继路由站，实现大范围二次供水网络的全面监控管理，符合物联网产业的需求，提高管理部门的管理水平。

本发明在应用时，直接串接在市政自来水供水管道与用水用户之间即可，既可保护自来水管网，又能对用户用水加压，还不影响其他用户用水，具有十分积极的民生意义，市场应用前景广阔。该设备的进水管接入市政自来水供水管网，出水管与用水用户管道连接，来自供水管网的自来水经该设备稳流加压后再供给用水用户，通过该设备设定的自动调节功能，设备运行时对进水压力和出水设定压力的差额进行补压，保证用水用户的正常用水。

具体来讲，首先根据用户实际用水的情况预设出水压力，并由位于出水管上的数显压力表进行监测，位于进水管上的数显压力表检测到进水压力，并将数据信号传输至PID控制器进行与出水设定压力的对比，当进水压力大于或等于预设出水压力时，PID控制器向智能电量变送器发送信号使静音管中泵停机，并关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，水流由稳流补偿器经旁通管直接为用户供水。当遇到用水高峰期或市政供水管网水压不足时，位于进水管上的数显压力表检测到的进水压力进PID控制器比对后小于出水设定压力，PID控制器控制智能电量变送器使静音管中泵开机运行，同时打开第一电磁阀、关闭第二电磁阀，通过稳流补偿器中的储备水并增加水压后将水供给用户，有效地抑制了用户大量用水对自来水管网产生的负压，保护自来水管网，并且PID控制器通过进水压力与出水设定压力的压力差实时调节静音管中泵的运行速率，以此保证用户用水的水压稳定，同时也不必使静音管中泵处于大功率运转状态，一定程度上也节约了电能。另外，如果出现停电情况，第二电磁阀则自动处于常开状态，保证设备的正常供水。

本发明中，该设备还提供了欠压停机功能、爆管停机功能、远程监控功能和分时分压供水功能。

具体来讲，欠压停机功能和低水位保护功能由如下方式实现：如果进水压力长时间处于欠压状态，可能导致进水量小于出水量，此时液位测量仪检测到稳流补偿器内的水位数据并传输至PID控制器，当水位过低时，PID控制器控制静音管中泵停机且关闭第一电磁阀和第二电磁阀，以保护设备和自来水管网，还可防止与其他用户发生抢水现象。

爆管停机功能由如下方式实现：位于出水管上的数显压力表检测到出水管的压力急剧下降到出水设定压力的30%-40%时将检测数据传输至PID控制器，PID控制器对比计算后判定为爆管情形发生，由智能电量变送器控制静音管中泵停机，同时关闭第一电磁阀和第二电磁阀不再出水，有效防止了爆管后无人及时维修导致大量水资源浪费。

远程监控功能由如下方式实现：由数显压力表和液位测量仪检测到的数据通过智能数据采集器发送至PID控制器后，以及PID控制器对所有数据处理后。均通过无线传输模块传输至远程控制端，途中根据实际情况经过或者不经过中继路由器的转接，由远程控制端记录供水设备的运转状况并进行统计管理，若有故障发生可及时通知维修人员进行维护，并且位于远程管理部门的远程控制端接收到每个二次供水站点的信息，对整个二次供水管网的进行整体调控，例如显示管网模拟运行图、各泵站设备开关状态、各入出口管道流量、压力、操作指定泵站并返回操作结果、对正在维护的管网进行预警提示等等，可实现逆势档案数据库管理和常用报表的管理，十分便于管理，提高了管理水平，节约了管理费用，节约了成本。

分时分压供水功能由如下方式实现：由PID控制器或远程控制端对供水站点一段时间内（如一周）的供水水压进行统计，得到该段时间内该二次供水站点所管辖的用水用户的用水***均用水量和平均用水水压等，根据不同二次供水站点的实际情况适当调整不同的预设出水水压值以及静音管中泵的运行状态，以保证设备最有效率和最节约能源的方式为用户供水，然后PID控制器按照设定值进行检测数据的对比计算处理，实现二次供水的有效管控。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一致的，也应当在本发明的保护范围内。

Claims

1.一体式超静音供水装置，其特征在于，包括一体式外壳（1），设置于一体式外壳（1）内的稳流补偿器（3），穿过一体式外壳（1）并与稳流补偿器（3）连接的进水管（2），设置于稳流补偿器（3）内的静音管中泵（5），与静音管中泵（5）连接并延伸至稳流补偿器（3）外的供水支管（6），与供水支管（6）连通并延伸至一体式外壳（1）外的出水管（7），设置于稳流补偿器（3）上的真空抑制器（4），在进水管（2）和出水管（7）上均设置有的数显压力表（8），以及与静音管中泵（5）和数显压力表（8）均连接的控制***。

2. 根据权利要求1所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述供水支管（6）上设有与控制***连接的第一电磁阀（11），所述进水管（2）和供水支管（6）上均设有止回阀（10）。

3. 根据权利要求2所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述稳流补偿器（3）上设有与控制***连接的液位测量仪（9）。

4. 根据权利要求3所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述稳流补偿器（3）和出水管（7）之间还直接连接有旁通管（13），所述旁通管（13）上设有与控制***连接的第二电磁阀（12）。

5. 根据权利要求4所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述控制***包括与静音管中泵连接的智能电量变送器，与数显压力表和液位测量仪均连接的智能数据采集器，与智能电量变送器和智能数据采集器均连接的PID控制器，以及与PID控制器均连接的显示单元和输入单元，其中，PID控制器与第一电磁阀和第二电磁阀均连接。

6. 根据权利要求5所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述PID控制器上连接有无线传输模块，且该一体式超静音供水装置还包括与无线传输模块无线连接的远程控制端。

7. 根据权利要求6所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述无线传输模块与远程控制端之间还设有中继路由器。

8. 根据权利要求7所述的一体式超静音供水装置，其特征在于，所述中继路由器包括依次连接的第二无线传输模块、嵌入式控制器和第三无线传输模块，其中，第二无线传输模块与无线传输模块连接，第三无线传输模块与远程控制端连接。