CN208309676U - 一种智能变频供水*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能变频供水***，其至少包括：水泵机组，所述水泵机组包括至少一台用于供水的水泵；压力传感器，所述压力传感器设置于所述水泵机组与用户间的出水主管上，以通过所述压力传感器检测所述出水主管中的水压；控制柜，所述控制柜与所述水泵机组和所述压力传感器连接，以使所述控制柜基于所述压力传感器采集的数据改变电源频率，从而调整所述水泵机组中至少一台水泵的电动机转速。本实用新型的智能变频供水***通过压力传感器检测出水主管中的压力，并通过控制柜基于压力传感器采集的数据改变电源频率，从而调整水泵机组中至少一台水泵的电动机转速，达到节约电能的目的。

Description

一种智能变频供水***

技术领域

本实用新型涉及供水***技术领域，尤其涉及一种智能变频供水***。

背景技术

现有技术对高层的供水方式为：直接启动供水。然而，该种供水方式至少存在如下缺陷：(1)启动时对电网冲击大。当电机功率过大时，启动不平稳，启动电流常大于额定电流，对电网的冲击大。(2)电能消耗大。用户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生，而传统模式泵工作在额定值，不能有效的节能。(3)噪声困扰。传统模式泵在启动和停机时产生严重的水锤效益，给居民生活带来噪声困扰。

泵站担负着工农业和生活用水的重要任务。泵站在运行中需要消耗大量能量，提高泵站的效率、降低泵站的能耗，对国民经济具有重大意义。因此，对现有泵站进行改进，提供一种可降低泵站能耗的智能变频供水***成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的泵站电能消耗大的技术问题，本实用新型提供了一种智能变频供水***。本实用新型的智能变频供水***通过在水泵机组与用户间的出水主管上设置压力传感器，通过所述传感器检测出水主管中的水压，并且将采集的数据提供给控制柜，控制柜中的控制模块通过对接收到的数据进行分析并基于分析结果来改变电源频率，从而调整水泵机组中水泵的电动机转速，从而达到节约电能的目的。即该***可解决现有技术中水泵在额定值工作时造成的电能浪费。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型的智能变频供水***至少包括：水泵机组，所述水泵机组包括至少一台用于供水的水泵；压力传感器，所述压力传感器设置于所述水泵机组与用户间的出水主管上，以通过所述压力传感器检测所述出水主管中的水压；控制柜，所述控制柜与所述水泵机组和所述压力传感器连接，以使所述控制柜基于压力传感器采集的数据改变电源频率，从而调整所述水泵机组中至少一台水泵的电动机转速。

进一步的，所述出水主管上还设置有流量监测装置，并且所述流量监测装置与所述控制柜连接，以使所述控制柜基于所述流量监测装置采集的数据以及用户的流量需求控制所述水泵机组中水泵的启动台数。

进一步的，所述控制柜至少包括数字PID模块、PLC模块、VVVF模块和执行模块，其中，所述数字PID模块与所述压力传感器和所述PLC模块连接，并且所述数字PID模块还与所述VVVF模块连接，所述VVVF模块和所述PLC模块通过所述执行模块与所述水泵机组中的水泵连接。

进一步的，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括增压稳压设备，所述增压稳压设备设置于所述压力传感器与所述用户间的所述出水主管上，并且所述增压稳压设备中存储有水，以通过所述增压稳压设备提供的水量使所述出水主管出口处的压力保持恒定。

进一步的，所述增压稳压设备为隔膜式气压罐，并且所述隔膜式气压罐与所述控制柜连接，以使所述控制柜基于所述压力传感器、所述流量监测装置采集的数据和/或用户的流量需求调整所述隔膜式气压罐的供水量。

进一步的，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括安全阀，所述安全阀设备设置于所述隔膜式气压罐与所述用户间的所述出水主管上，以通过所述安全阀控制所述出水主管中的压力不超过预设值。

进一步的，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括蓄水池，所述蓄水池内设置有浮球阀，并且所述蓄水池与所述控制柜连接，以通过所述控制柜控制所述浮球阀的浮球开关来控制所述蓄水池的液位。

进一步的，所述控制柜还包括SL模块，并且所述SL模块与所述浮球开关连接，所述SL模块还与所述PLC模块连接。

进一步的，所述水泵机组包括至少一台主泵和至少一台辅泵，并且所述至少一台主泵与所述至少一台辅泵并联。

进一步的，所述至少一台主泵和所述至少一台辅泵上均设置有止回阀。

本实用新型提供的智能变频供水***至少具有如下有益技术效果：

本实用新型的智能变频供水***通过压力传感器检测出水主管中的压力，并通过控制柜基于压力传感器采集的数据改变电源频率，从而调整水泵机组中至少一台水泵的电动机转速，达到节约电能的目的。即该***可解决现有技术中水泵在额定值工作时造成的电能浪费。

此外，本实用新型优选技术方案还可以产生如下技术效果：

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还设置有增压稳压设备，设置的增压稳压设备起到蓄能稳压的作用。具体的，增压稳压设备中存储有水，在用户用水量较少以及出现正常的管路泄漏时，可以通过增压稳压设备提供所需的水量，从而减少水泵的启停次数，达到延长设备使用寿命的目的。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***的水泵上设置有止回阀，通过设置止回阀，不仅可以有效防止液体倒流，使设备不出现回流污染，还能有效防止水泵在启动和停机时产生的水锤效益，避免给居民带来噪声困扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是智能变频供水***一个优选实施方式的模块示意图；

图2是智能变频供水***一个优选实施方式的剖视图；

图3是智能变频供水***一个优选实施方式的俯视图。

图中1-水泵机组；2-压力传感器；3-控制柜；4-增压稳压设备；5-安全阀；6-蓄水池；7-出水主管；8-进水主管；9-用户；11-主泵；12-辅泵；13-止回阀；14-闸阀；15-软接头；31-数字PID模块；32-PLC模块；33-VVVF模块；34-执行模块；35-SL模块；61-浮球阀；62-浮球开关。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1示出了智能变频供水***一个优选实施方式的模块示意图。如图1所示，智能变频供水***至少包括：水泵机组1、压力传感器2和控制柜3。其中，水泵机组1包括至少一台用于供水的水泵。压力传感器2设置于水泵机组1与用户9间的出水主管7上，以通过压力传感器2检测出水主管7中的水压。控制柜3与水泵机组1和压力传感器2连接，以使控制柜3基于压力传感器2采集的数据改变电源频率，从而调整水泵机组1中至少一台水泵的电动机转速。

本实用新型的智能变频供水***通过压力传感器2检测出水主管7中的压力，并通过控制柜3基于压力传感器2采集的数据改变电源频率，从而调整水泵机组1中至少一台水泵的电动机转速，达到节约电能的目的。即该***可解决现有技术中水泵在额定值工作时造成的电能浪费。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括流量监测装置。优选的，流量监测装置设置于水泵机组1与用户9间的出水主管7上，并且流量监测装置与控制柜3连接，以使控制柜3基于流量监测装置采集的数据以及用户9的流量需求控制水泵机组1中水泵的启动台数。流量监测装置为现有技术中常用的流量监测装置，如流量监控器、流量检测仪等。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***通过流量监测装置采集出水主管7中的流量参数，并通过控制柜3基于流量监测装置采集的数据控制水泵机组1中水泵的启动台数。即：当***处于供水低峰或者夜间无人用水时，***自动转为小流量控制模式，减少水泵的启动频率和启动台数，达到节能效果；当***处于供水高峰时，***启动多台水泵，以保证对居民的供水量。

再次参见图1，控制柜3至少包括数字PID模块31、PLC模块32、VVVF模块33和执行模块34。其中，数字PID模块31与压力传感器2和PLC模块32连接，并且数字PID模块31还与VVVF模块33连接。VVVF模块33和PLC模块32通过执行模块34与水泵机组1中的水泵连接。优选的，VVVF模块33也叫变频调速模块，用于调节水泵的转速。

本实用新型优选技术方案智能变频供水***的控制柜3通过各模块的协调作用，可维持***的稳定运行，当用水量增大和/或管网压力下降时，控制柜3控制水泵自动启动供水，当用水量减小和/或管网压力上升时，控制柜3降低水泵的转速和/或使水泵停止供水。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***是将交流变频调速技术和微机控制技术应用于水泵自动控制设备之中，并与水泵机组相结合的机电一体化供水装置。其核心设备交流变频调速控制柜融合了微机控制变频调速技术，微机控制PID调节技术和微机可编程控制器等。本***依据供水管网中瞬时变化的压力和流量参数，自动改变水泵的台数和运行转速，实现恒压变量供水的闭环调节，从而达到高效节能的目的。

继续参见图1，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括增压稳压设备4。优选的，增压稳压设备4设置于压力传感器2与用户9间的出水主管7上，并且增压稳压设备4中存储有水，以通过增压稳压设备4提供的水量使出水主管7出口处的压力保持恒定。

根据一个优选实施方式，增压稳压设备4为隔膜式气压罐，并且隔膜式气压罐与控制柜3连接，以使控制柜3基于压力传感器2、流量监测装置采集的数据和/或用户9的流量需求调整隔膜式气压罐的供水量。

本实用新型优选技术方案智能变频供水***的增压稳压设备4起到蓄能稳压的作用。优选的，增压稳压设备4中存储有水，在用户9用水量较少以及出现正常的管路泄漏时，可以通过增压稳压设备4提供所需的水量，从而减少水泵的启停次数，达到延长设备使用寿命的目的。

继续参见图1，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括安全阀5。优选的，安全阀5设备设置于隔膜式气压罐与用户9间的出水主管7上，以通过安全阀5控制出水主管7中的压力不超过预设值。本实用新型优选技术方案的安全阀5也可以是排水阀。

在出水主管7中的水压升高超过预设值时，本实用新型优选技术方案设置的安全阀5可打开并向***外排放一定的水量，防止出水主管7中的水压超过预设值。即本实用新型优选技术方案设置的安全阀5对设备运行以及工人的人身安全起到重要的保护作用。

继续参见图1，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还包括蓄水池6。优选的，蓄水池6内设置有浮球阀61，并且蓄水池6与控制柜3连接，以通过控制柜3控制浮球阀61的浮球开关62来控制蓄水池6的液位。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还通过浮球阀61来控制蓄水池6中的水量。具体的，蓄水池6中的液面下降时，浮球也跟随下降，浮球阀开关62由于弹簧的作用而打开，从而可向蓄水池6中注水；反之，蓄水池6中的液面上升到一定高度时，浮球阀开关62关闭，停止向蓄水池6中注水。

继续参见图1，控制柜3还包括SL模块35，并且SL模块35与浮球开关62连接，SL模块35还与PLC模块32连接。优选的，SL模块35也叫浮球阀开关控制模块。

本实用新型优选技术方案智能变频供水***的控制柜3中还设置有SL模块35。优选的，SL模块35还与PLC模块32连接。更优选的，PLC模块32通过执行模块34与水泵机组1中的各水泵连接，可使PLC模块32基于蓄水池6中的液位来控制各水泵的启停，和/或使SL模块35基于各水泵的工作状况来控制浮球阀开关62的开闭，从而保证***稳定运行并满足用户9的用水需求。

图2示出了智能变频供水***一个优选实施方式的剖视图，图3示出了智能变频供水***一个优选实施方式的俯视图。如图2或图3所示，水泵机组1包括至少一台主泵11和至少一台辅泵12，并且至少一台主泵11与至少一台辅泵12并联。水泵机组1决定了设备的供水能力。优选的，本实用新型优选技术方案智能变频供水***的主泵11为三台，辅泵12为一台，并且三台主泵11和一台辅泵12并联。

水泵是给水设备的基础，是给水设备实现其基本功能的保证。按照不同的供水需要，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***可以是多台水泵并联运行，也可以是4台甚至是水泵机组1与另设的一套小流量泵组切换运行，以提高效率，进一步节约能源，降低给水成本。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***设置多台水泵，一方面，在供水需求较大时，可通过启动多台水泵保证对居民的供水量，另一方面，还能使多台水泵互为备用，避免一台水泵长时间工作造成的损坏以及一台水泵在出现故障时影响对居民的供水。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案智能变频供水***的控制柜3中还设置有定时切换模块。优选的，定时切换模块通过执行模块34与水泵机组1中的各台水泵连接，以控制各台水泵的工作时间。每台水泵的工作时间可根据需要设置。

为了保证每台水泵都有足够的休息时间，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***设置了定时切换功能，水泵工作一段时间后自动切换到下一台水泵工作，保证每台水泵工作时间一致，当工作泵出现故障时，备用水泵自动投入运行，以保证对居民的供水不受影响。

再次参见图2，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***中至少一台主泵11和至少一台辅泵12上均设置有止回阀13。优选的，止回阀13设置于位于进水主管8和出水主管7之间的压力管道上。更优选的，止回阀13设置于闸阀14和软接头15的下方。本实用新型优选技术方案的智能变频供水***的水泵通过设置止回阀13，不仅可以有效防止液体倒流，使设备不出现回流污染，还能有效防止水泵在启动和停机时产生的水锤效益，避免给居民带来噪声困扰。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还通过VVVF模块33控制至少一台主泵11和至少一台辅泵12缓启和缓闭，从而进一步防止水锤效应，降低噪音。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案智能变频供水***的控制柜3还设置有保护模块和报警模块，以使设备具备过呀、欠压、缺相、过流、过热、缺水等故障报警及自动保护功能。例如：设备运行过程中，若用户9管网***出现异常的压力超高现象，***自动停止运行并报警，超压报警解除后自动恢复运行。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还设置有显示装置。优选的，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***设置了电源、电流、电压、启停状态、智能图文和供水显示等，以便工作人员能够直观监测智能变频供水***的运行状况。

根据一个优选实施方式，本实用新型优选技术方案的智能变频供水***还设置有抗干扰装置。优选的，抗干扰装置为数字信号传输***以及滤波隔离***。本实用新型优选技术方案的智能变频供水***通过设置抗干扰装置，使其具有抗干扰功能，保证设备不受外界信号的干扰。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***广泛应用于生活供水、建筑消防、生产供水以及喷淋等各种领域。

本实用新型优选技术方案的智能变频供水***的水泵启动平稳，启动时的电流值可限制在额定电流以内，从而避免了水泵启动时对电网的冲击；由于水泵的平均转速降低了，从而可以延长水泵和阀门等设备的使用寿命；还可以消除启动和停机时的水锤效应。本实用新型优选技术方案的智能变频供水***具有稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及多种功能，还具有节水、节电、节省人力、高效率运行的优势。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能变频供水***，其特征在于，所述***至少包括：

水泵机组(1)，所述水泵机组(1)包括至少一台用于供水的水泵，

压力传感器(2)，所述压力传感器(2)设置于所述水泵机组(1)与用户(9)间的出水主管(7)上，以通过所述压力传感器(2)检测所述出水主管(7)中的水压，

控制柜(3)，所述控制柜(3)与所述水泵机组(1)和所述压力传感器(2)连接，以使所述控制柜(3)基于所述压力传感器(2)采集的数据改变电源频率，从而调整所述水泵机组(1)中至少一台水泵的电动机转速；

其中，

所述水泵机组(1)包括至少一台主泵(11)和至少一台辅泵(12)，并且所述至少一台主泵(11)与所述至少一台辅泵(12)并联，

所述至少一台主泵(11)和所述至少一台辅泵(12)上均设置有止回阀(13)。

2.根据权利要求1所述的智能变频供水***，其特征在于，所述出水主管(7)上还设置有流量监测装置，并且所述流量监测装置与所述控制柜(3)连接，以使所述控制柜(3)基于所述流量监测装置采集的数据以及用户(9)的流量需求控制所述水泵机组(1)中水泵的启动台数。

3.根据权利要求2所述的智能变频供水***，其特征在于，所述控制柜(3)至少包括数字PID模块(31)、PLC模块(32)、VVVF模块(33)和执行模块(34)，其中，

所述数字PID模块(31)与所述压力传感器(2)和所述PLC模块(32)连接，并且所述数字PID模块(31)还与所述VVVF模块(33)连接，

所述VVVF模块(33)和所述PLC模块(32)通过所述执行模块(34)与所述水泵机组(1)中的水泵连接。

4.根据权利要求3所述的智能变频供水***，其特征在于，还包括增压稳压设备(4)，所述增压稳压设备(4)设置于所述压力传感器(2)与所述用户(9)间的所述出水主管(7)上，并且所述增压稳压设备(4)中存储有水，以通过所述增压稳压设备(4)提供的水量使所述出水主管(7)出口处的压力保持恒定。

5.根据权利要求4所述的智能变频供水***，其特征在于，所述增压稳压设备(4)为隔膜式气压罐，并且所述隔膜式气压罐与所述控制柜(3)连接，以使所述控制柜(3)基于所述压力传感器(2)、所述流量监测装置采集的数据和/或用户(9)的流量需求调整所述隔膜式气压罐的供水量。

6.根据权利要求5所述的智能变频供水***，其特征在于，还包括安全阀(5)，所述安全阀(5)设备设置于所述隔膜式气压罐与所述用户(9)间的所述出水主管(7)上，以通过所述安全阀(5)控制所述出水主管(7)中的压力不超过预设值。

7.根据权利要求6所述的智能变频供水***，其特征在于，还包括蓄水池(6)，所述蓄水池(6)内设置有浮球阀(61)，并且所述蓄水池(6)与所述控制柜(3)连接，以通过所述控制柜(3)控制所述浮球阀(61)的浮球开关(62)来控制所述蓄水池(6)的液位。

8.根据权利要求7所述的智能变频供水***，其特征在于，所述控制柜(3)还包括SL模块(35)，并且所述SL模块(35)与所述浮球开关(62)连接，所述SL模块(35)还与所述PLC模块(32)连接。