CN115822039A - 一种新型安全可靠的高层楼宇供水*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，本发明由供水模块和智能控制模块组成，供水模块包括储水罐和水泵机组，智能控制模块包括PLC控制模块、流量测量模块和压力测量模块。储水罐内部有液位传感器实时检测储水罐水位，保证储水罐液位在储水罐阈值之上。设置终端测压装置和初端测流量装置，实时监测记录楼宇的流量扬程实际需求，控制变频器改变水泵的电机输出频率，保障恒压供水。PLC控制模块使用智能主辅控制技术，智能主辅***和主备流量、压力传感器联动控制，热备冗余。本发明解决了高层楼宇供水压力不稳定和二次污染的问题，并且避免了单***控制风险过高以及实现了自我故障诊断。
Description
技术领域
本发明属于楼宇供水领域，特别涉及一种能够根据实时监测实际需求智能优化调节，并且能够做到故障诊断、应急预警和智能事故处理的新型安全可靠的高层楼宇供水***。
背景技术
随着现代化社会的不断发展，土地资源日益短缺、高层住宅数量骤增的现象将会成为常态。在建筑住宅变高的同时，也为建筑的供水带来了一定的困难。由于高层住宅住户集中、用水量大，需要采用二次供水设施才能保障他们日常用水。鉴于目前二次供水设备产品类型繁多，且城市二次供水现状存在诸多问题，选择何种稳定性与经济性俱佳的二次供水方式，已然成为相关企业亟待破解的课题。
一般情况下供水方式有市政直接供水、蓄水池供水、二次增压泵供水和恒压供水。但市政直接供水与蓄水池供水方式，一般只适合六层楼高度以下的楼层，七楼以上楼层就容易出现供压不足，影响高楼层的正常生活使用情况。蓄水池供水方式还需建立专门的储水池，占地且容易造成二次污染，成本大。如是安装二次增压泵的供水方式，耗电多、成本大，且容易对低楼层形成水压大冲击，压强不稳定，水管容易爆裂或水龙头易损坏，居民在用水时易出现水强喷出来的不适感等问题。而楼宇恒压供水***既节能也能恒稳供水，且出现故障率小、供水效率高、质量好、智能并且可控。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，设置终端测压装置和初端测流量装置，实时监测记录楼宇的流量扬程实际需求，通过智能变压控制技术控制变频器，保障恒压供水。同时具有自我故障诊断和应急预警监测装置，进行智能事故处理。本发明主要应用于高层楼宇供水，以解决供水压力不稳定、高峰用水期与少用水期的压力波动、二次污染、成本高等问题。
本发明由供水模块和智能控制模块组成。
所述供水模块包括储水罐和水泵机组。
所述智能控制模块包括PLC控制模块、流量测量模块和压力测量模块。
所述的储水罐整体封闭，其进水口直接对接市政管网，进行接水存储，负责给水泵机组供水，主要保障高层用户用水。
进一步说，储水罐内部有液位传感器用于实时检测储水罐水位，并将液位信息通过液位变送器送至PLC控制模块，通过PLC控制模块控制，保证储水罐液位保持在储水罐阈值之上。
进一步说，储水罐的阈值根据用户用水量的实际需求设定，针对高峰用水期与少用水期等不同时期智能变化。
所述的水泵机组由四台水泵组成，其中三台作为实际工作泵，一台作为备用泵，用于水泵故障时紧急替换使用。
进一步说，根据实际楼层高度不同，可以搭建两组或者更多的水泵机组，实现分区供水。
进一步说，四台水泵都各自装有变频器，通过变频器来改变实际工作的三台水泵的电机输出频率，从而调整电动机转速，控制工作水泵的转动，针对不同用水时期，实现从水泵全关到实际工作的三台水泵全部满功率运行的不间断智能变化，针对不同用水情况实现恒压供水。
所述的流量测量模块，安装在楼宇供水管网初端即水泵机组出口端，由主（备）流量传感器实时测量楼宇供水管网初端流量，并将测量的流量信号通过流量变送器送至PLC控制模块，实时监测用户用水量，当主流量传感器故障则会切换到备用流量传感器运行。
所述的压力测量模块，安装在楼宇供水管网终端即用户端，由主（备）压力传感器实时测量楼宇供水管网终端压力，并将测量压力信号通过压力变送器送至PLC控制模块，实时监测用户扬程需求，当主压力传感器故障则会切换到备用压力传感器运行。
进一步说，PLC控制模块接收楼宇供水管网初端流量信号和终端压力信号，根据流量变化和实际扬程需求，通过智能调节变压梯度、校准偏差等得到所需运行压力，模拟现场运行曲线，实时评估流量大小，变压运行。
进一步说，根据模拟现场运行曲线，实时智能评估实际用水量，对储水罐阈值进行相应设定。
进一步说，根据模拟现场运行曲线，控制变频器输出功率，调节水泵转速，实现恒压供水。
进一步说，PLC控制模块对流量传感器和压力传感器的反馈信息进行智能评估，对楼宇供水管网进行故障诊断：若测量仪器损坏则切换至备用仪器；若水泵发生汽蚀，则控制变频器调整水泵功率控制流量；若存在水管泄露则反馈至对应维修公司。
进一步说，PLC控制模块使用智能主辅控制技术，智能主辅***和主备流量、主备压力传感器联动控制，热备冗余，当PLC控制模块主***出现故障则会切换到辅助***运行。
本发明的有益效果：设置终端测压装置和初端测流量装置，实时监测记录楼宇的流量和扬程实际需求，通过智能变压控制技术控制变频器，保障恒压供水；流量传感器和压力传感器当主传感器故障会切换为备用传感器运行；控制***实现智能主辅***热备冗余，当主***出现故障则会瞬间切换到辅助***运行，解决了单***控制风险过高的问题；PLC控制模块对流量传感器和压力传感器的反馈信息智能评估，进行故障诊断，对故障应急预警，采取不同的智能事故处理措施。
附图说明
图1为新型安全可靠的楼宇供水方式示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括储水罐1、水泵机组2、主（备）流量传感器3、主（备）压力传感器4、流量变送器5、压力变送器6、变频器7、PLC控制模块8、电机9、液位变送器10和液位传感器11。
本实施例的供水方式是分区供水，对于低层用户（一般为一至六层）市政直接供水。对于高层用户（七层以上），每六层根据具体楼高不同设置相应的水泵机组2。
本实施例由供水模块和智能控制模块组成。
供水模块包括储水罐1和水泵机组2。
智能控制模块包括PLC控制模块8、流量测量模块和压力测量模块。
储水罐1整体封闭，不与空气等杂质接触，其进水口直接对接市政管网，进行接水存储，负责给水泵机组供水，主要保障高层用户用水。
具体供水方式为PLC控制模块8根据楼宇供水管网初端即水泵出口的主（备）流量传感器3测得的流量通过流量变送器5传输的管网流量信号，以及楼宇供水管网末端即用户端的主（备）压力传感器4测得的压力通过压力变送器6传输的楼宇供水管网终端压力信号，根据流量变化和实际扬程需求，通过智能调节变压梯度、校准偏差等，模拟现场运行曲线，实时评估流量大小，变压运行。
实时智能优化储水罐1的水位阈值，由液位传感器11监测液位，通过液位变送器10实时反馈，保证储水罐液位保持在储水罐阈值之上。储水罐的阈值根据用户用水量的实际需求设定，针对高峰用水期与少用水期等不同时期智能变化，避免因储水罐长期储水引起的水资源二次污染，提高水资源利用率。
进一步说，根据模拟现场运行曲线，实时智能评估实际用水量，对储水罐实时阈值进行相应设定
水泵机组2由四台水泵组成，四台水泵都各自装有变频器，PLC控制模块通过智能调节变频器7的输出功率，控制电机9的转速从而控制水泵机组2的输出功率。针对不同用水时期，实现从水泵全关到实际工作的三台水泵全部满功率运行的不间断智能变化，以解决供水压力不稳定、高峰用水期与少用水期的压力波动，保证楼宇恒压供水，提高供水效率。
进一步说，根据模拟现场运行曲线，PLC控制模块控制变频器输出功率，调节水泵转速，实现恒压供水。
水泵机组2的四台水泵，其中三台作为实际工作泵，一台作为备用泵，用于水泵故障时紧急替换使用，并且根据实际楼层高度不同，可以搭建两组或者更多的水泵机组，实现分区供水。
流量测量模块安装在楼宇供水管网初端即水泵机组出口端，由主（备）流量传感器3实时测量楼宇供水管网初端流量，并将测量的流量信号通过流量变送器送5至PLC控制模块8，实时监测用户用水量，当主流量传感器故障则会切换到备用压力传感器运行。
压力测量模块安装在楼宇供水管网终端即用户端，由主（备）压力传感器4实时测量楼宇供水管网终端压力，并将测量压力信号通过压力变送器6送至PLC控制模块8，实时监测用户扬程需求，当主压力传感器故障则会切换到备用压力传感器运行。
PLC控制模块8对流量传感器3和压力传感器4的反馈信息进行智能评估，楼宇供水管网进行故障诊断，对流量或扬程测量数据出现非正常变化(暴增或暴减)现象发出故障应急预警，通过对数据分析判断故障原因，若测量仪器损坏则切换至备用仪器；若水泵发生汽蚀，则控制变频器7调整水泵2功率控制流量；若存在水管泄露则反馈至对应维修公司。
PLC控制模块8使用智能主辅控制技术，智能主辅***和主备流量、准备压力传感器联动控制，热备冗余，当PLC控制模块8主***出现故障则会切换到辅助***运行，解决单***控制风险过高的问题。
Claims (6)
1.一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，其特征在于：由供水模块和智能控制模块组成；
所述供水模块包括储水罐和水泵机组；
所述智能控制模块包括PLC控制模块、流量测量模块和压力测量模块；
所述的储水罐整体封闭，其进水口直接对接市政管网，进行接水存储，负责给水泵机组供水；
所述储水罐内部有液位传感器，将液位信息通过液位变送器送至PLC控制模块，通过PLC控制模块控制储水罐液位保持在储水罐阈值之上；
所述水泵机组中的水泵都各自装有变频器，通过变频器改变水泵的电机输出频率，从而调整电动机转速，控制工作水泵的转动；
所述的流量测量模块，安装在楼宇供水管网初端即水泵机组出口端，由流量传感器实时测量楼宇供水管网初端流量，并将测量的流量信号通过流量变送器送至PLC控制模块，实时监测用户用水量；
所述的压力测量模块，安装在楼宇供水管网终端即用户端，由压力传感器实时测量楼宇供水管网终端压力，并将测量压力信号通过压力变送器送至PLC控制模块，实时监测用户扬程需求；
所述PLC控制模块接收楼宇供水管网初端流量信号和终端压力信号，根据流量变化和实际扬程需求，通过智能调节变压梯度、校准偏差得到所需运行压力，模拟现场运行曲线，实时评估流量大小，变压运行；
根据所述模拟现场运行曲线，PLC控制模块实时智能评估实际用水量，对储水罐阈值进行相应设定；
根据所述模拟现场运行曲线，PLC控制模块控制变频器输出功率，调节水泵转速，实现恒压供水。
2.根据权利要求1所述的一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，其特征在于：所述储水罐阈值根据用户用水量的实际需求设定，针对高峰用水期与少用水期不同时期智能变化。
3.根据权利要求1所述的一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，其特征在于：所述的水泵机组由四台水泵组成，其中三台作为实际工作泵，一台作为备用泵；
针对不同用水时期，实现从水泵全关到实际工作的三台水泵全部满功率运行的不间断智能变化；
根据实际楼层高度不同，搭建两组或者更多的水泵机组，实现分区供水。
4.根据权利要求1所述的一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，其特征在于：
所述流量传感器由主流量传感器和备流量传感器组成，当主流量传感器故障，则切换到备用流量传感器运行；
所述压力传感器由主流量传感器和备流量传感器组成，当主压力传感器故障，则切换到备用压力传感器运行。
5.根据权利要求1所述的一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，其特征在于：所述PLC控制模块对流量传感器和压力传感器的反馈信息进行智能评估，对楼宇供水管网进行故障诊断：若测量仪器损坏则切换至备用仪器；若水泵发生汽蚀，则控制变频器调整水泵功率控制流量；若存在水管泄露则反馈至维修公司。
6.根据权利要求1所述的一种新型安全可靠的高层楼宇供水***，其特征在于：所述PLC控制模块使用智能主辅控制技术，当PLC控制模块主***出现故障则切换到辅助***运行。
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| CN117627115A (zh) * | 2023-11-07 | 2024-03-01 | 湖南金龙给水设备有限公司 | 一种具有水压调节和预警的二次供水***及方法 |
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2023
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| CN117627115B (zh) * | 2023-11-07 | 2024-05-14 | 湖南金龙给水设备有限公司 | 一种具有水压调节和预警的二次供水***及方法 |
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