CN210684871U - 一种智能供水*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能供水***，包括：至少一组日常供水水泵组合，日常供水水泵组合包括并联设置的第一水泵和第二水泵，第一水泵和第二水泵的出水口通过出水水管连通；应急水泵，应急水泵与至少一组日常供水水泵组合并联设置，应急水泵的出水口与至少一组日常供水水泵组合的出水口通过出水水管相互连通；第一电动阀，第一电动阀设置于应急水泵的出水口，用于控制应急水泵输出的水流；第二电动阀，第二电动阀设置于出水水管上，位于日常供水水泵组合的出水口和应急水泵的出水口之间，用于控制日常供水水泵组合输出的水流；其中，第一电动阀和第二电动阀只有一者处于开启状态。通过上述方式，本申请能够节约制造成本。

Description

一种智能供水***

技术领域

本申请涉及供水领域，特别是涉及一种智能供水***。

背景技术

邮轮码头江水供应***一般用于日常使用，例如，提供邮轮码头与 厂区需要供水压载和供冷却水试验。根据消防部门要求，厂区要有消防 管路，分布到邮轮制造场地和邮轮调试场地。这就需要两个供水***， 不仅构造复杂，也造成了材料的大量消耗。

此外，邮轮码头江水供应***需要根据实际使用经常开关，或者调 整水流大小，导致水泵容易损坏。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种智能供水***，能够有效节 约成本。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种智 能供水***，包括：至少一组日常供水水泵组合，所述日常供水水泵组 合包括并联设置的第一水泵和第二水泵，所述第一水泵和所述第二水泵 的出水口通过出水水管连通；应急水泵，所述应急水泵与所述至少一组 日常供水水泵组合并联设置，所述应急水泵的出水口与所述至少一组日 常供水水泵组合的出水口通过所述出水水管相互连通；第一电动阀，所 述第一电动阀设置于所述应急水泵的出水口，用于控制所述应急水泵输 出的水流；第二电动阀，所述第二电动阀设置于所述出水水管上，位于 所述日常供水水泵组合的出水口和所述应急水泵的出水口之间，用于控 制所述日常供水水泵组合输出的水流；其中，所述第一电动阀和所述第 二电动阀只有一者处于开启状态。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过将应急 水泵和日常供水水泵组合并联设置，使其可以共享供水管道，实现了将 消防管路和日常供水管路共用，降低制造难度，从而节约制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方 式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 附图仅仅是本申请的一些实施方式，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。其 中：

图1是本申请提供的智能供水***的第一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的智能供水***的第二实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的智能供水***的第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术 方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一 部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领 域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实 施方式，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请提供的智能供水***的第一实施例的结 构示意图。智能供水***10包括日常供水水泵组合11、应急水泵12、 出水水管13、第一电动阀14、第二电动阀15和PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)电路16。其中，日常供水水泵组合包括 第一水泵111和第二水泵112。第一水泵111和第二水泵112的出水口 通过出水水管13连通，应急水泵12的出水口和日常供水水泵组合11 的出水口连通，在本实施场景中，应急水泵12的出水口、第一水泵111 的出水口和第二水泵112的出水口通过出水水管13连通。第一电动阀 14设置于应急水泵12的出水口，以控制应急水泵12输出的水流。第二 电动阀15设置于出水水管13上，位于日常供水水泵组合11的出水口 和应急水泵12的出水口之间，在本实施场景中，由于第一水泵111、第 二水泵112和应急水泵12依次排列，因此第二电动阀15位于第二水泵 112的出水口和应急水泵12的出水口之间。在本实施场景中，仅提供一 组日常供水水泵组合11，在其他实施场景中，可以提供多组日常供水水 泵组合11。PLC电路16连接智能供水***10的各个组件以控制其启动 和停止。

日常供水水泵组合11输出的水流用于提供用于日常使用，例如， 提供邮轮码头与厂区需要供水压载和供冷却水试验等，而应急水泵12 输出的水流用于消防，在厂区和邮轮出现危险火情时提供水源。由于应 急水泵12输出的水流用于消防，所以需要很高的水压以达到高速喷射 水流实现灭火的功效，因此在本实施场景中应急水泵12为高压水泵。

在本实施场景中，由于消防用水和日常用水共用管道(出水水管13)， 因此，PLC电路16控制第一电动阀14和第二电动阀15两者在同一时 间至多仅有一者处于打开状态。若第一电动阀14处于开启状态，则第 二电动阀15处于关闭状态，此时出水水管13中流动的是有应急水泵12 提供的消防用水。若第二电动阀15处于开启状态，第一电动阀14处于 关闭状态，则此时出水水管13中流动的是由日常供水水泵组合11提供 的日常用水。

需要说明的是，在本实施场景中，采用PLC电路16来对智能供水 ***10的各组件进行控制，在其他实施场景中，还可以是通过人工手 动的对智能供水***的各组件进行控制，或者是结合PLC电路16与人 工手动一起控制。

通过上述描述可知，本实施例中通过将应急水泵和日常供水水泵组 合并联设置，使其可以共享供水管道，实现了将消防管路和日常供水管 路共用，降低制造难度，从而节约制造成本。

请参阅图2，图2是本申请提供的智能供水***的第二实施例的结 构示意图。智能供水***20包括并联设置的日常供水水泵组合21和22， 应急水泵23、出水水管24、第一电动阀25、第二电动阀26、PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)电路27。PLC电 路27与智能供水***20中的各组件均连接，以控制其开关。日常供水 水泵组合21包括第一水泵211和第二水泵212，日常供水水泵组合22 包括第一水泵221和第二水泵222。日常供水水泵组合21和22通过出 水水管24连通。在本实施场景中，日常供水水泵组合21的第一水泵211、 第二水泵212与日常供水水泵组合22的第一水泵221和第二水泵222 并联设置，均通过出水水管24连通。日常供水水泵组合21的第一水泵 211和日常供水水泵组合22的第一水泵221均为变频水泵。日常供水水 泵组合21的第二水泵212和日常供水水泵组合22的第二水泵222均为 普通水泵。

在本实施场景中，设置有两台变频水泵。在这两台变频水泵控制回 路里，需要设置单独控制开关，可以在平时工作量少时，关闭一台变频 水泵(例如，关闭第一水泵221)，避免日常供水水泵组合21的第一水 泵211和日常供水水泵组合22的第一水泵221的电机相互干扰，还可 以单台检修，又可以节约能源。

应急水泵23的出水口和日常供水水泵组合21和22的出水口连通， 在本实施场景中，应急水泵23的出水口、日常供水水泵组合21的第一 水泵211的出水口、第二水泵212的出水口、日常供水水泵组合22的 第一水泵221的出水口和第二水泵222的出水口均通过出水水管24连 通。第一电动阀25设置于应急水泵23的出水口，以控制应急水泵23 输出的水流。第二电动阀26设置于出水水管24上，位于日常供水水泵 组合22的出水口和应急水泵23的出水口之间，在本实施场景中，由于 日常供水水泵组合21的第一水泵211、第二水泵212、日常供水水泵组 合22的第一水泵221、第二水泵222和应急水泵23依次排列，因此第 二电动阀26位于日常供水水泵组合22的第二水泵222的出水口和应急 水泵23的出水口之间。

日常供水水泵组合21的第一水泵211的出水口设置有压力传感装 置2111，压力传感装置2111用于检测第一水泵211的出水口的压力。 压力传感装置2111和第一水泵211的电机2112与PLC电路27连接。 PLC电路27根据获取到的压力传感装置2111检测到的压力值来控制第 一水泵211的电机2112的频率。在其他实施场景中，由于各水管中的水 流是流通的，因此压力是均衡的，因此，压力传感装置2111还可以安装 在出水水管24中，或者其他可以测量压力的地方。

在本实施场景中，日常供水水泵组合21的第一水泵211的0流量 点的扬程为87.06m，扣除最高水位和管路之间的位差(约4m)，如果极 限状态终端没有用水的话，管路里的压力约为0.814Mpa。出水水管24 以及日常供水水泵组合21的第一水泵211与出水水管24连通的水管241 可承受的压力大于0.814Mpa，避免在使用中出现爆裂，造成事故。应急水泵23为高压消防水泵，在江水供应***中，把江水供应***输出码 头部分，因此应急水泵23输出水流经过的水管242改为1.1MPa的管路。

日常供水水泵组合21的第一水泵211的电机2112为变频电机，第 一水泵211启动时，PLC电路27提供给第一水泵211的电机2112的电 压为恒压，当终端用水量较小时，第一水泵211的出水口的压力增加， PLC电路27此时自动下调电机2112的频率，保证第一水泵211的出水 口恒定的压力，这样不仅仅可以保证日常供水水泵组合21的第一水泵 211的出水口附近的管道241压力不过高，避免管路损坏，而且节能效 果明显。

在本实施场景中，日常供水水泵组合21的第一水泵211的出水口 的压力范围可以是0.3-0.8Mpa。假定PLC电路27需要将第一水泵211 的出水口的压力恒定控制在0.5-0.55Mpa(也就是说第一水泵211的扬程 为55-60m)，单台第一水泵211可以提供0-500m3/h的流量，变频范围 为41Hz-50Hz。

日常供水水泵组合22的第一水泵221与日常供水水泵组合21的第 一水泵211结构与功能基本一致，此处不在进行赘述。

在本实施场景中，若日常供水水泵组合21的第一水泵211和日常 供水水泵组合22的第一水泵221开启时提供的水流量足够满足需要， 则日常供水水泵组合21的第二水泵212和日常供水水泵组合22的第二 水泵222不开启。若日常供水水泵组合21的第一水泵211和日常供水 水泵组合22的第一水泵221开启时提供的水流量不能满足需要，则日 常供水水泵组合21的第二水泵212和日常供水水泵组合22的第二水泵 222开启。具体地，以日常供水水泵组21为例，压力传感装置2111检 测第一水泵211出水口的压力，PLC电路27获取压力传感装置2111检 测到的压力，当该压力小于预设阈值时，证明第一水泵211提供的水流 量不能满足需要，PLC电路27控制第二水泵212启动。在本实施场景 中，该压力为0.4Mpa。

需要说明的是，当日常供水水泵组合21的第一水泵211和第二水 泵212并联运行时，日常供水水泵组合21的第一水泵211依旧可以采 用变频的方式来调整出水口的压力，维持恒压运行。为避免当终端用水 流量较小的时候日常供水水泵组合21的第一水泵211低频率导致无法 与第二水泵212并联致使第一水泵211憋水，此时日常供水水泵组合21 的第一水泵211的变频范围为41-50Hz。

在双泵运行到终端用水量减少到只需要单泵运行时，可以停止日常 供水水泵组合21的第二水泵212的工作，以节约能源，并防止水压过 高。假设双泵运行时出水管24压力假定为0.5Mpa，随着用水量减少， 第一水泵211的频率会降低，当用水量只需要单泵流量的时候，第一水 泵211的频率大约为41Hz或者更低的值，此时第一水泵211的关死点 扬程已经和第二水泵212的设计点扬程相同了，此时必须关闭一台泵。 这个时候关闭第二水泵212，第一水泵211因为是低速运行，停了第二 水泵212后信号显示出水水管24的压力肯定会低于0.4Mpa，若按照之 前的逻辑关系应该是启动第二水泵212，这样就容易造成逻辑关系混乱。 因此，在本实施场景中，在第二水泵212控制上加上第一水泵211停止 后50秒后，PLC再控制第二水泵212启动，但在正常启动时，此限制 信号(延时启动)不工作，避免了出现消防用水时压力不足的问题，也 解决了频繁启动的问题。停止第二水泵212的压力点可以设置的高一些， 例如，0.5Mpa，避免泵频繁启动关闭。

日常供水水泵组合22与日常供水水泵组合21结构与原理基本一致， 此处不再进行赘述。

需要说明的是，在本实施场景中，采用PLC电路27来对智能供水 ***20的各组件进行控制，在其他实施场景中，还可以是通过人工手 动的对智能供水***20的各组件进行控制，或者是结合PLC电路27与 人工手动一起控制。

通过上述描述可知，本实施例通过检测第一水泵出水口的压力判断 第一水泵提供的水流量是否能够足够使用，压力过大则证明水流量过大， 通过调节第一水泵电机频率降低压力，节约资源，延长水管使用寿命， 在不足以使用时开启第二水泵，可以有效减轻第一水泵的工作压力，满 足使用需求，并在水压恢复后，延迟关闭第二水泵，可以防止水泵频繁 开关，延长水泵使用寿命，节约资源。

请参阅图3，图3是本申请提供的智能供水***的第三实施例的结 构示意图。智能供水***30包括并联设置的日常供水水泵组合31和32， 应急水泵33、出水水管34、第一电动阀35、第二电动阀361、PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)电路(图未示)、 第三电动阀362、真空泵381、382、383、384和385、第四电动阀386、 387、388、389和380、过滤器391、392、393和394。日常供水水泵组 合31包括第一水泵311和第二水泵312，日常供水水泵组合32包括第 一水泵321和第二水泵322。其中，日常供水水泵组合31和32，应急 水泵33、出水水管34、第一电动阀35、第二电动阀361之间的位置、 关系和功能与本申请提供的智能供水***的第二实施例的位置、关系和 功能基本一致，此处不再进行赘述。

第三电动阀362位于出水水管34上，位于日常供水水泵组合31的 出水口远离应急水泵33的一侧，用于与第二电动阀361配合使用，以 控制日常供水水泵组合31和32提供的水流的方向，在第一电动阀35 处于关闭的状态下，即应急水泵33不工作的状态下，第二电动阀361 和第三电动阀362至少有一个处于开启状态，以使得日常供水水泵组合 31和32提供的水流可以流出。第三电动阀362和第二电动阀361根据 PLC电路发出的指令处于开启或者关闭状态。

真空泵381、382、383、384和385分别安装于第一水泵311、第二 水泵312、第一水泵321、第二水泵322和应急水泵33的进水口，以从 江、海或者湖中吸取江水、海水或者湖水，提供给第一水泵311、第二 水泵312、第一水泵321、第二水泵322和应急水泵33，使其将这些水 传输至出水水管34.并流通至需要的地方。在真空泵381、382、383、384 和385与第一水泵311、第二水泵312、第一水泵321、第二水泵322和 应急水泵33的进水口之间，还安装有第四电动阀386、387、388、389 和380。第四电动阀386、387、388、389和380与真空泵381、382、383、384和385配合使用，用于使得第一水泵311、第二水泵312、第 一水泵321、第二水泵322和应急水泵33具有真空环境，使其可以顺利 的抽水。

具体地，以第四电动阀386和真空泵381为例进行说明。在第一水 泵311启动之前，PLC电路控制真空泵381启动，并打开第四电动阀386， 同时关闭其他电动阀，例如第一电动阀35、第二电动阀361、第三电动 阀362等等。当真空泵381将第一水泵311抽为真空后，PLC电路控制 第一水泵311启动，并将第四电动阀386关闭，此时，第一水泵311可 以吸取江水、海水或者湖水等。在本实施场景中，PLC电路可以控制真 空泵381和第四电动阀386延迟关闭，避免第一水泵311内进入空气， 影响其抽水效果。

第四电动阀387、真空泵382和第二水泵312、第四电动阀388、真 空泵383和第一水泵321、第四电动阀389、真空泵384和第二水泵322 以及第四电动阀380、真空泵385和应急水泵33之间的工作原理和启动 顺序基本一致，此处不再进行赘述。

在本实施场景中，抽取的是江河湖海中的水，水中会带有泥沙，为 了阻止泥沙的污染，在第一水泵311、第二水泵312、第一水泵321、第 二水泵322的出水口分别设置有过滤器391、392、393和394。该过滤 器391、392、393和394均上设置有第五电动阀门3911、3921、3931 和3941。过滤器391、392、393和394有定时排污功能，当排污功能启 动时，有压力泻放问题，无论是手动排污还是过滤器391、392、393和 394检测到前后压差较大后自动排污，排污的时候肯定会造成水管压， 从而导致压力下降，这个时候如果设置第二水泵312和/或第二水泵322 在压力低于预设阈值自动启动，则有可能排污完成后马上水压恢复，第 二水泵312和/或第二水泵322又停泵，反复启动水泵会造成泵或电机的 损坏。这时，PLC电路设定一定的延时(或者控制压力传感装置3111 输出保护信号，排污时***停止第二水泵312和/或第二水泵322启动和 /或停止)，在泄放管路上加压力控制信号，在规定范围后延时或改变出 水管道34中压力信号，使出水管道34中压力的变化不受影响，这样就 不会在此泵或电机的损坏。

在本实施场景中，PLC电路还控制第二水泵312出水口的第五电动 阀门3921在第二水泵312启动时为关阀，第二水泵312启动后第五电 动阀门3921延迟打开，第二水泵312开始并联运行。停止第二水泵312 后第二水泵312出口第五电动阀门3921也设置延迟关闭。

PLC电路控制第二水泵322出水口的第五电动阀门3941也是如此 工作，此处不再进行赘述。

需要说明的是，在本实施场景中，采用PLC电路来对智能供水*** 30的各组件进行控制，在其他实施场景中，还可以是通过人工手动的对 智能供水***30的各组件进行控制，或者是结合PLC电路与人工手动 一起控制。

通过上述描述可知，本实施例中通过设置真空泵以辅助第一水泵和 第二水泵吸水，并设置过滤器以避免泥沙的污染，可以有效提高水质， 在过滤器进行排污时，PLC电路设定一定的延时或者保护，避免第二水 泵频繁开关，可以有效延长***的使用寿命，并节约资源。

区别于现有技术，本申请将用于消防的管路与日常供水管路结合， 可以节约制造成本，同时采用PLC对***进行智能控制，可以减少人力 成本，并且通过设置延迟和保护可以有效提高水泵的使用寿命，进一步 节约成本。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围， 凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或 直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保 护范围内。

Claims (10)

1.一种智能供水***，其特征在于，包括：

至少一组日常供水水泵组合，所述日常供水水泵组合包括并联设置的第一水泵和第二水泵，所述第一水泵和所述第二水泵的出水口通过出水水管连通；

应急水泵，所述应急水泵与所述至少一组日常供水水泵组合并联设置，所述应急水泵的出水口与所述至少一组日常供水水泵组合的出水口通过所述出水水管相互连通；

第一电动阀，所述第一电动阀设置于所述应急水泵的出水口，用于控制所述应急水泵输出的水流；

第二电动阀，所述第二电动阀设置于所述出水水管上，位于所述日常供水水泵组合的出水口和所述应急水泵的出水口之间，用于控制所述日常供水水泵组合输出的水流；

其中，所述第一电动阀和所述第二电动阀只有一者处于开启状态。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述第一水泵的出水口设置有第一压力感应装置，当所述第一压力感应装置检测到所述第一水泵的出水口的压力大于预设第一压力值时，所述第二水泵启动；当所述第一压力感应装置检测到所述第一水泵的出水口的压力小于预设第二压力值时，所述第二水泵停止工作。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，

所述第二水泵停止工作前延迟预设时间。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述日常供水水泵组合进一步包括：

多个过滤器，所述多个过滤器分别设置于所述第一水泵和所述第二水泵的出水口分别设置有至少一个过滤器，所述至少一个过滤器用于对所述第一水泵和所述第二水泵流出的水流进行过滤，所述多个过滤器定时进行排污。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，

所述多个过滤器进行排污时，所述第一压力感应装置输出保护信号，使得所述第二水泵不会启动。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述第一水泵为变频水泵。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***进一步包括：

第三电动阀，所述第三电动阀设置于所述出水水管上靠近所述日常供水水泵组合的出水口的一端，用于与所述第二电动阀配合实现对所述日常供水水泵组合水流的控制。

8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***进一步包括：

多个真空泵和多个第四电动阀，所述多个真空泵分别设置于所述第一水泵、所述第二水泵和所述应急水泵的入水口，所述多个第四电动阀位于所述多个真空泵与所述第一水泵、所述第二水泵和所述应急水泵的入水口之间；

在所述第一水泵、所述第二水泵或所述应急水泵启动之前，对应设置的所述真空泵启动，并打开对应的所述第四电动阀；

当所述真空泵将所述第一水泵、所述第二水泵或所述应急水泵抽为真空后，所述第一水泵、所述第二水泵或所述应急水泵启动，所述对应的第四电动阀关闭。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，

所述第一水泵、所述第二水泵或所述应急水泵启动后，所述对应的真空泵和所述对应的第四电动阀延迟关闭。

10.根据权利要求1-9任一项所述的***，其特征在于，所述***进一步包括：

可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器连接所述智能供水***的所有组件，以控制其工作或停止。

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