CN207541061U - 一种供水检测控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供水检测控制***，包括智能水表以及与智能水表信号连接的电控阀，智能水表适于安装在供水管道上，其具有数据处理以及数据远传的功能，供水检测控制***还包括与智能水表信号连接的水质检测装置，水质检测装置适于安装在供水管道上，以使得供水管道内的水流经水质检测装置，水质检测装置用于对流经的水进行水质检测，并将检测到的水质信息发送至智能水表，水质信息通过智能水表处理后，远传至控制中心，且水质异常时，可通过智能水表控制电控阀关闭。本实用新型将水质检测装置与智能水表、电控阀联用，利用智能水表的数据处理以及数据远传功能，实现对水质数据的分析及传输，且在水质异常时，可关闭供水。

Description

一种供水检测控制***

技术领域

本实用新型涉及自来水供水领域，尤其涉及一种供水检测控制***。

背景技术

饮用水的卫生安全是保障人们身体健康、扼制疾病传播的必要途径。人工采样检验虽然可以很全面地分析各个指标参数，但采样频率低，不能实施反馈水质状况，更不能指导供水单位或水质***门应对水质突发事件或其他问题时主动及时地采取行动去查明原因并解决问题。

2015年国务院发布《水污染防治行动计划》促进了管网水质在线监控，但也面临了一些问题，最主要的是水质的在线监测设备昂贵。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种供水检测控制***，其将水质检测装置与智能水表联用，利用智能水表的数据处理以及数据远传功能，实现对水质数据的分析以及传输，降低水质在线监测设备的成本。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种供水检测控制***，包括智能水表，所述智能水表适于安装在供水管道上，其具有数据处理以及数据远传的功能，所述供水检测控制***还包括与所述智能水表信号连接的水质检测装置，所述水质检测装置适于安装在供水管道上，以使得供水管道内的水流经所述水质检测装置，所述水质检测装置用于对流经的水进行水质检测，并将检测到的水质信息发送至所述智能水表，所述水质信息通过所述智能水表处理后，远传至控制中心。

本实用新型的所述供水检测控制***将水质检测装置与现有技术中的智能水表联用，而且不需要大幅改变智能水表的结构，只需使水质检测装置与智能水表通过有线或无线的方式信号连接，并在智能水表中增加处理水质信号的程序即可。正是由于这种设计，大幅降低了成本，提高了本实用新型的适用范围。

此外，所述供水检测控制***的水质检测装置是直接安装在供水管道上的，其可以安装在所述智能水表的附近，与所述智能水表共享供水管道两侧的阀门，因此所述水质检测装置的安装较为方便，不需要对原有的管道进行大幅改动，有利于降低水质检测的成本。

本实用新型的所述供水检测控制***在尽可能利用现有设备和结构的同时，实现了对供水管道内水质的实时检测，既实现了实时检测水质的功能，又避免了成本的大幅增加，具有很好的实用性。

进一步地，所述供水检测控制***还包括电控阀，所述电控阀安装在供水管道上，用于关闭或打开供水管道，所述电控阀与所述智能水表信号连接，由所述智能水表控制所述电控阀的启闭。当所述智能水表检测到用户欠费时，可以控制所述电控阀关闭供水管道；或者当所述智能水表发现所述水质检测装置检测到的水质参数严重超标时，可以控制所述电控阀关闭供水管道，避免严重污染水质影响用户的卫生安全。

进一步地，所述水质检测装置包括主管道、检测管以及水质检测模块，所述水质检测模块包括至少一个用于检测水质的传感器，各所述传感器设于所述检测管内，所述检测管具有进水口以及出水口，所述进水口和所述出水口分别与所述主管道连通，所述主管道的两端适于与供水管道连通，以使得供水管道中的水进入所述主管道以及所述检测管。

当供水管道中的水流经所述主管道时，一部分水经过所述进水口进入所述检测管，所述传感器对进入所述检测管的水进行水质检测，然后水流通过所述出水口再进入所述主管道中。所述检测管内的水流与供水管道内的水流相比更为稳定，使得本实用新型水质检测的准确度较高。此外，由于本实用新型的检测基本是在密闭的空间内完成的，检测过程不会将污染物质带入到水流中，因此检测后的水可以再次进入所述主管道内，这样既避免了水资源的浪费，同时也省略了检测后水样的处理步骤，使得检测装置的结构得到简化。

所述主管道可以直接连接在供水管道中上，有利于减小检测设备整体占用的空间。而且由于本实用新型的水质检测装置安装方便，可以根据需要安装在供水管道的各处，增强了对供水管道水质的监控。

进一步地，所述主管道包括进水段和出水段，所述进水段的内径大于所述出水段的内径，所述检测管的进水口与所述进水段连通，所述检测管的出水口与所述出水段连通，以使得所述检测管的进水口与所述出水口形成水压差。由于所述进水口与所述出水口具有水压差，从而所述主管道内的水流在水压的作用下，更容易进入所述检测管内，使得所述检测管内的水不断更新的，也即所述水质检测模块始终检测到的是供水管道中最新的水质数据。

进一步地，所述主管道还包括处于所述进水段与所述出水段之间的第一过渡管段以及处于所述出水段下游的第二过渡管段，所述第一过渡管段的内径从上游至下游逐渐变小，所述第二过渡管段的内径从上游至下游逐渐变大。通过在出水段的两侧增加第一过渡管段以及第二过渡管段，使得所述主管道的内径缓慢地变化，避免了急速变化造成的水流不稳定。

进一步地，所述水质检测模块包括温度传感器、余氯传感器、pH传感器、电导率传感器、浊度传感器以及电源，所述电源为各所述传感器供电。本实用新型的水质检测模块将多种检测传感器集成，可以检测多种水质参数，满足对于各种水质的检测要求，而且整体体积较小，便于安装。此外，由于水质的检测均可以利用现有的传感器实现，大大降低了水质检测装置的成本。

进一步地，所述智能水表包括控制模块和通讯模块，所述控制模块与所述水质检测模块的各所述传感器信号连接，各所述传感器检测到的信号传输至所述控制模块进行处理，所述控制模块与所述通讯模块信号连接，所述控制模块将得到的水质数据通过所述通讯模块传输至控制中心。由于一般的智能水表本身就具有控制模块以及通讯模块，其控制模块通常是处理水流量信息，并通过通讯模块将水流量信息发送至控制中心。本实用新型中，利用了智能水表原有的控制模块以及通讯模块，实现了水质数据的处理以及传输。

进一步地，所述智能水表还包括显示模块、操作面板以及供电模块，所述显示模块和所述操作面板分别与所述控制模块信号连接，所述显示模块用于显示所述控制模块的信息，通过所述操作面板可对所述控制模块进行相关参数的设置，所述供电模块为所述控制模块、所述通讯模块、所述显示模块以及所述操作面板供电。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用了目前更为广泛使用的智能水表，将水质检测装置与智能水表联用，使水质检测装置的数据利用智能水表的进行分析与传输，降低了水质检测的成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种供水检测控制***的一个优选实施例的示意图；

图2为本实用新型的一种供水检测控制***的一个优选实施例的部分示意图；

图3为本实用新型的水质检测装置的一个优选实施例的示意图；

图中：1、智能水表；11、控制模块；12、通讯模块；13、显示模块；14、操作面板；2、水质检测装置；21、主管道；211、进水段；212、出水段；213、第一过渡管段；214、第二过渡管段；215、第一支管；216、第二支管；217、阀门；218、阀门；219、法兰；22、检测管；221、进水口；222、出水口；23、水质检测模块；231、传感器；3、电控阀；5、供水管道。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，一种供水检测控制***，适于安装在供水管道5上，其包括智能水表1、水质检测装置2以及电控阀3。

智能水表1安装在供水管道5上，其具有数据处理以及数据远传的功能。智能水表1主要是利用微电子技术、传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行水数据传递以及结算交易的水表。智能水表的原理以及结构为现有技术，本实用新型不再详述。

电控阀3安装在供水管道5上，用于关闭或打开供水管道5。电控阀3与智能水表1信号连接，由智能水表1控制电控阀3的启闭。

水质检测装置2安装在供水管道5上，并靠近智能水表1，水质检测装置2 用于对供水管道5内的水质进行实时检测。水质检测装置2与智能水表1信号连接，水质检测装置2检测到的水质信息发送至智能水表1，并由智能水表1的控制模块进行处理，通过智能水表1的通信模块实现数据的远传。

水质检测装置2包括主管道21、检测管22以及水质检测模块23。水质检测模块23包括至少一个用于检测水质的传感器231，各传感器231设于检测管 22内。检测管22具有进水口221以及出水口222，进水口221和出水口222分别与主管道21连通。主管道21的两端适于连接在供水管道5上，以使得主管道21的两端与供水管道5连通。主管道21的两端可通过法兰219与供水管道5 连接。当然，主管道21也可以是供水管道5的一段。

主管道21包括进水段211与出水段212，进水段211的内径大于出水段212 的内径，检测管22的进水口221与进水段211连通，出水口222与出水段212 连通，从而进水口221与出水口222之间形成水压差，主管道21内的水流在水压的作用下不断进入检测管22内，使检测管22内的水不断更新。

主管道21还包括处于出水段212上游的第一过渡管段213以及处于出水段 212下游的第二过渡管段214。也即第一过渡管段213处于进水段211与出水段 212之间。第一过渡管段213的内径从上游至下游逐渐变小，第二过渡管段214 的内径从上游至下游逐渐变大。第一过渡管段213与第二过渡管段214的作用是使主管道21内径的变化较为缓慢，避免急速变化引起的水流明显不稳定。第一过渡管段213的长度小于第二过渡管段214的长度，这样设计的目的是使出水段212下游的水体少形成漩涡，平缓地恢复常规管段中的流体特征。

进水口221与进水段211通过第一支管215连通，出水口222与出水段212 通过第二支管216连通。第一支管215与第二支管216上分别设有阀门217、218，阀门217、218用于使进水口221、出水口222与主管道21连通或不连通。阀门 217、218可以为手动阀门，也可以是电子阀门。阀门217、218通常为打开状态，当水质检测模块23需要维护、校准或更换零件时，可以将阀门217、218关闭。

水质检测模块23包括温度传感器、余氯传感器、pH传感器、电导率传感器、浊度传感器。由于温度传感器对流速基本无要求，可以视空间安装在检测管22内。基于电化学原理的余氯传感器、pH传感器、电导率传感器需要比较稳定的水流，适于设置在检测管22的中部。水质检测模块23还可以包括电源，用于给各传感器231供电。

检测管22内还可以设置压力传感器，用于检测水压。

水质检测模块23还包括自动排气阀(图中未示出)，自动排气阀设置在检测管22的上部靠近出口处，紧挨着浊度传感器的上游安装，用于收集并排除管道内的气体。自动排气阀的增加，主要是为了提高浊度传感器的测量准确度，其主要是利用气体在水中自动上浮的特性消除水中的气泡。自动排气阀的存在也可以确保所述检测模块的各传感器始终浸没在水中。浊度传感器需要考虑消除水中气泡，适于安装在自动排气阀的下游。

智能水表1包括控制模块11、通讯模块12、显示模块13、操作面板14以及电源(图中未示出)。电源为控制模块11、通讯模块12、显示模块13以及操作面板14供电。

水质检测模块23与控制模块11信号连接，二者可以通过有线或无线的方式信号连接。考虑到成本以及使用可靠性的因素，优选地通过有线的方式使水质检测模块23与控制模块11信号连接。各传感器231检测到的水质信息以电信号的方式传送至控制模块11，控制模块11将各传感器231的电信号处理为相应水质参数的值，得到的水质数据可以通过显示模块13显示，也可以利用通讯模块12发送至控制中心。此外，控制模块11还可以向各传感器231发出命令，控制各传感器231定时获取水质信息。

采用有线的方式连接智能水表1与水质检测装置2时，二者可以相互供电，当其中一个设备的电源没电时，另一设备的电源可以作为备用电源为其供电，避免所述供水检测控制***无法正常工作。当然，为了节约空间或降低成本，可以智能水表1与水质检测装置2共用一个电源。此外，为了降低耗电，水质检测模块23可以设置为间隔一定的时间后，检测一次水质，间隔时间的长短可以通过控制模块11进行设置。

控制模块11与电控阀3信号连接。控制模块11可以向电控阀3发出命令，控制电控阀3打开或关闭。尤其是当控制模块11在分析水质数据后，发生供水管道内的水质存在污染时，可以关闭电控阀3，切断供水，避免向用户供应污染水源。

控制模块11与通讯模块12信号连接，通过通讯模块12可将水量、水质等数据远距离传输至控制中心。通讯模块12可以近距离的无线通讯模块，也可以是远距离的无线通讯模块，比如，蓝牙通讯模块、4G通讯模块、Zigbee通信模块、无线射频通讯模块等。

控制模块11包括信号调理单元、A/D转换单元以及微处理器。各传感器231 的电信号经过信号调理单元、A/D转换单元以及微处理器的处理，转换为各水质参数对应的值。

控制模块11得到各水质参数的值后，提供分级预警功能，以区别水质波动、水质轻度污染、水质中度污染、水质重度污染等。

控制模块11分级预警的方法为：

(1)首先，在控制模块11中为每一水质参数设置多个水质标准限值B1、 B2、B3……；

(2)传感器231将检测到的信号传输至控制模块11，控制模块11处理后得到相应水质参数的值，控制模块11将得到的水质参数的值与相应水质参数的最低限值B1进行对比，当检测到的值不超过B1时，认为水质正常，此时不进行报警，可以将水质数据储存在控制模块11内，并设置为定时将水质数据传送至控制中心，当检测到的值超过B1时，进入下一步；

(4)控制模块11控制传感器231再次检测水质，若相应的水质参数仍超过B1，认定为水质异常，将异常的水质参数的值与次低的水质标准B2进行对比，如果不超过B2，则其异常级别为轻度污染预警，如果超过B2，则再与更次低的水质标准B3进行对比，依此类推，确定水质的异常级别；

(5)确定了水质的异常级别后，将之前采集但未发送的水质数据打包并标记异常级别后通过通讯模块12传输至控制中心。

可以设定控制模块11判断水质为重度污染时，关闭电控阀3；也可以设定控制模块11判断水质为轻度污染时，关闭电控阀3。

显示模块13既可以用于显示管道流量的参数，也可以显示水质参数。通过操作面板14可以对显示模块13的显示进行设置。此外，通过操作面板还可以设置时间、设置水质检测频率、设置数据远传的频率、设置报警前重复检测的次数、设置各水质标准限值等等。

现有技术中的没有直接安装在供水管道上、检测水质参数的检测设备，本实用新型首先提供了一种可以直接安装在供水管道上的水质检测装置2，并且利用水质检测装置2的这一优势，将其安装在智能水表1附近，并与智能水表1 联用。如此设计的优势在于：(1)水质检测装置2可以共享智能水表1的控制模块、通讯模块、电源、显示模块和/或操作面板等，有利于降低整个***的成本，提高各模块的利用率；(2)水质检测装置2还可以与智能水表1共享供水管道两侧的阀门，这使得水质检测装置2的安装也极为方便，不需要对原有的管道进行大幅改动。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种供水检测控制***，包括智能水表，所述智能水表适于安装在供水管道上，其具有数据处理以及数据远传的功能，其特征在于，所述供水检测控制***还包括与所述智能水表信号连接的水质检测装置，所述水质检测装置适于安装在供水管道上，以使得供水管道内的水流经所述水质检测装置，所述水质检测装置用于对流经的水进行水质检测，并将检测到的水质信息发送至所述智能水表，所述水质信息通过所述智能水表处理后远传至控制中心。

2.如权利要求1所述的供水检测控制***，其特征在于，所述供水检测控制***还包括电控阀，所述电控阀安装在供水管道上，用于关闭或打开供水管道，所述电控阀与所述智能水表信号连接。

3.如权利要求1所述的供水检测控制***，其特征在于，所述水质检测装置包括主管道、检测管以及水质检测模块，所述水质检测模块包括至少一个用于检测水质的传感器，各所述传感器设于所述检测管内，所述检测管具有进水口以及出水口，所述进水口和所述出水口分别与所述主管道连通，所述主管道的两端适于与供水管道连通，以使得供水管道中的水进入所述主管道以及所述检测管。

4.如权利要求3所述的供水检测控制***，其特征在于，所述主管道包括进水段和出水段，所述进水段的内径大于所述出水段的内径，所述检测管的进水口与所述进水段连通，所述检测管的出水口与所述出水段连通。

5.如权利要求4所述的供水检测控制***，其特征在于，所述主管道还包括处于所述进水段与所述出水段之间的第一过渡管段以及处于所述出水段下游的第二过渡管段，所述第一过渡管段的内径从上游至下游逐渐变小，所述第二过渡管段的内径从上游至下游逐渐变大。

6.如权利要求3所述的供水检测控制***，其特征在于，所述水质检测模块包括温度传感器、余氯传感器、pH传感器、电导率传感器、浊度传感器以及电源，所述电源为各所述传感器供电。

7.如权利要求3-6任一所述的供水检测控制***，其特征在于，所述智能水表包括控制模块和通讯模块，所述控制模块与所述水质检测模块的各所述传感器信号连接，各所述传感器检测到的信号传输至所述控制模块进行处理，所述控制模块与所述通讯模块信号连接，所述控制模块将得到的水质数据通过所述通讯模块传输至控制中心。

8.如权利要求7所述的供水检测控制***，其特征在于，所述智能水表还包括显示模块、操作面板以及供电模块，所述显示模块和所述操作面板分别与所述控制模块信号连接，所述显示模块用于显示所述控制模块的信息，通过所述操作面板可对所述控制模块进行相关参数的设置，所述供电模块为所述控制模块、所述通讯模块、所述显示模块以及所述操作面板供电。