一种全自动不间断安全智能供水系统的制作方法

本实用新型属于供水技术领域，涉及供水系统，具体是一种全自动不间断安全智能供水系统。

背景技术：

智慧供水系统通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施，形成“城市水务物联网”，并可将海量水务信息进行及时分析与处理，并做出相应的处理结果辅助决策建议，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程，从而达到“智慧”的状态。

公开号为cn205636912u的智能供水系统，该智能供水系统由控制器根据电流传感器采集进水管道内的水流量信号控制水泵的转速，使得水泵能够根据水龙头的水流大小进行调整转速，从而能够保证水泵的使用效率，延缓水泵的耗损速度；加入了压力传感器，当关闭水龙头后，进水管道内达到一定阈值，该系统能够自动关闭水泵；通过压力传感器与水流传感器的结合能够判断进水管道内是否缺水，为使用者提供缺水判断；

但是该智能供水系统仅通过压力传感器和电流传感器进行信息采集，根据水流大小对水泵的转速进行调整，无法实现智能供水系中的水泵等进行保护，功能较为单一，同时，根据检测进水管道内的压力阈值关闭水泵，水泵一旦关闭，将无法对居民进行不间断供水，而且水泵再次启动将耗费大量机械能和电能；

同时，随着时代的发展，楼层的不断增高，二次加压供水设备也越来越重要，目前，市场上使用的二次加压供水设备存在一些断水或供水不足等问题，如何做到不间断供水是居民迫切的愿望，也是各生产厂家急需解决的问题，为此，我们提出一种全自动不间断安全智能供水系统。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种全自动不间断安全智能供水系统。

本实用新型所要解决的技术问题为：

(1)如何根据供水系统的实时供水压力实现智能供水系统的绿色节能，如何避免增加水泵组件、传感组件等损坏，如何增加智能供水系统的使用寿命；

(2)如何解决市场上的二次加压供水设备断水或供水不足的问题，如何做到居民生活的不间断供水。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种全自动不间断安全智能供水系统，其特征在于，包括远程控制中心、双电源控制柜、电控柜、压力变送器、市政管网、出水管道、电动阀、水箱、液位变送器、水泵组件、指示灯、开关、触摸屏、报警器、进水管道以及稳流补偿器罐，所述电控柜无线连接有远程控制中心；

所述电控柜前侧安装有指示灯，所述指示灯一侧安装有开关，所述开关一侧安装有触摸屏，所述触摸屏上侧安装有报警器，所述电控柜电连接有双电源控制柜，所述电控柜电连接有水箱，所述水箱内壁安装有若干个液位变送器，所述水箱连接有出进水管道，所述进水管道连接有稳流补偿器罐，所述水箱内部设置有水泵组件，所述水泵组件连接有出水管道，出水管道和进水管道上均安装有压力变送器，出水管道和进水管道上均安装有电动阀，所述进水管道连接有市政管网，稳流补偿器罐与水箱的连接管上安装有电动阀。

进一步地，所述稳流补偿器罐上安装有排污管，且排污管上安装有排污阀。

进一步地，所述出水管道上安装有流量计。

进一步地，所述进水管道上安装有过滤器。

进一步地，所述水泵组件包括多个变频泵、多个工频泵以及多个增压泵，所述水泵组件与电控柜电连接，多个变频泵、多个工频泵以及多个增压泵均安装在水箱内部，多个变频泵、多个工频泵以及多个增压泵均通过进水管道与市政管网相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过若干个压力变送器实时检测供水系统中的供水压力，根据供水系统的供水压力，对供水系统进行压力调整、水泵工作数量调整，实现智能供水系统的环保节能，有效避免水泵组件、传感组件等损坏，从而大大增加了智能供水系统的使用寿命；

2、有效解决了市场上的二次加压供水设备断水或供水不足的问题，真正做到居民生活的不间断供水。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种全自动不间断安全智能供水系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种全自动不间断安全智能供水系统的系统框图；

图3为本实用新型一种全自动不间断安全智能供水系统中中央处理模块的系统框图；

图4为本实用新型一种全自动不间断安全智能供水系统中功能模块的系统框图；

图中：1、远程控制中心；2、双电源控制柜；3、电控柜；4、压力变送器；5、市政管网；6、出水管道；7、电动阀；8、水箱；9、液位变送器；10、水泵组件；11、指示灯；12、开关；13、触摸屏；14、报警器；15、进水管道；16、稳流补偿器罐；17、排污管；18、流量计；19、过滤器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，一种全自动不间断安全智能供水系统，包括远程控制中心1、双电源控制柜2、电控柜3、压力变送器4、市政管网5、出水管道6、电动阀7、水箱8、液位变送器9、水泵组件10、指示灯11、开关12、触摸屏13、报警器14、进水管道15以及稳流补偿器罐16，电控柜3无线连接有远程控制中心1；

电控柜3前侧安装有指示灯11，指示灯11一侧安装有开关12，开关12一侧安装有触摸屏13，触摸屏13上侧安装有报警器14，电控柜3电连接有双电源控制柜2，电控柜3电连接有水箱8，水箱8内壁安装有若干个液位变送器9，水箱8连接有出进水管道15，进水管道15连接有稳流补偿器罐16，水箱8内部设置有水泵组件10，水泵组件10连接有出水管道6，出水管道6和进水管道15上均安装有压力变送器4，出水管道6和进水管道15上均安装有电动阀7，进水管道15连接有市政管网5，稳流补偿器罐16与水箱8的连接管上安装有电动阀7。

其中，稳流补偿器罐16上安装有排污管17，且排污管17上安装有排污阀。

其中，出水管道6上安装有流量计18。

其中，进水管道15上安装有过滤器19。

其中，水泵组件10包括多个变频泵、多个工频泵以及多个增压泵，水泵组件10与电控柜3电连接，多个变频泵、多个工频泵以及多个增压泵均安装在水箱8内部，多个变频泵、多个工频泵以及多个增压泵均通过进水管道15与市政管网5相连接。

其中，电控柜3包括中央处理模块、手动启动模块以及功能模块，手动启动模块、功能模块以及中央处理模块均安装在电控柜3内部，功能模块输入端与中央处理模块输出端相连接，手动启动模块输出端与功能模块输入端相连接。

其中，若干个液位变送器9和若干个压力变送器4组成信息监测反馈模块，信息监测反馈模块输出端与手动启动模块输入端相连接，信息监测反馈模块输出端与中央处理模块输入端相连接，中央处理模块包括plc、模拟量输入模块、pid控制模块以及模拟量输出模块，plc、模拟量输入模块以及模拟量输出模块均设置在电控柜3内部，模拟量输入模块输入端与信息监测反馈模块输出端相连接，模拟量输入模块输出端与pid控制模块输入端相连接，pid控制模块输出端与模拟量输出模块输入端相连接，模拟量输出模块输出端与功能模块输入端相连接。

其中，手动启动模块用于自动运行故障时手动启动设备，手动启动模块在电控柜内左上侧安装，手动启动模块为独立的手动电路和超压保护系统，手动启动模块不受中央控制模块限制，在中央控制模块、自动、手动工作时，手动启动模块具有操作权限，手动启动模块与中央控制模块、自动、手动模式有同样的优先级别，不受转换电路限制，只有优先启动限制，当启动任意一台泵，遵循先启动先优先原则。

其中，功能模块包括自动循环增压单元、自动换泵单元、自动休眠单元、自动水位保护单元、自动停泵保护单元、自动超压保护单元、传感器保护单元、锁泵单元、修正单元、pid调节单元、市政压力保护单元、外网漏水检测单元、水电表通讯单元、报警信息查询单元、数据曲线查询单元、双电源保护单元以及远程监控单元；

自动循环增压单元用于控制系统供水压力稳定，当任意一台泵频率到达设置频率且供水压力不足时，切换工频运行并自动启动下一台泵变频运行，依次类推直至供水压力达到目标压力；当供水压力超出目标压力且当前变频运行泵频率降到设定值时供水压力仍然超出，有工频泵运行时执行，若无工频泵运行则当前变频泵频率继续降低直至供水压力正常，则将按照先工频工作的水泵先停原则依次停止工频泵直至供水压力正常；

自动换泵单元用于泵的循环使用，当系统中只有一台泵运行时，其运行时间达到设定值时将自动切换到下一台泵运行；

自动休眠单元用于节能和减少泵运行时间，当系统中只有一台泵运行时，其供水压力达到目标压力且频率小于设定值时，设定值为休眠频率，休眠功能将启动，休眠前会将压力提升到略高于目标压力某一设定值，设定值为休眠压力，当供水压力低于目标压力的某一设定值时水泵重新运行，设定值为唤醒压力；

自动水位保护单元用于控制水箱8内水位和保护水泵，系统中有液位变送器9采集水箱8水位信息和电动阀7控制水箱8水位，设有四个水位控制参数停泵水位a、启动水泵组件10水位b、开阀水位c以及关阀水位d，且a﹤c﹤b﹤d；当水箱8液位小于a时系统关闭水泵组件10，当水箱8液位大于b时系统启动水泵组件10，当水箱8液位小于c时系统开启电动阀7及时补水，当水箱8液位大于d时系统关闭出水管道6上的电动阀7；

自动停泵保护单元用于保护市政压力和水泵，系统中有市政压力变送器4采集市政压力信息和设有两个压力控制参数，停泵压力e和启动压力f，且e﹤f；当市政压力小于e时系统关闭水泵组件10，当市政压力大于f时系统启动水泵组件10；

自动超压保护单元用于保护供水进水管道15，当供水压力高于目标压力的某一设定值或高于电接点设定的上限值时，设定为极限保护压力，系统会自动停机保护进水管道15以防损坏，当供水压力低于目标压力时系统重新运行；

传感器保护单元用于检测传感器状态，实时检测传感器工作是否正常，若不正常则会传感器故障报警；

锁泵单元用于锁定故障泵，锁定有故障水泵使其不参与系统运行；

修正模单元用于修正各检测量，当plc采集的压力或水位数据与实际数据不符时可加以修正，能有效避免用户供水不足或损坏进水管道15及水泵；

pid调节单元用于pid参数调节，本系统具有pid调节功能，可根据实际情况对pid参数进行调节，使系统供水压力稳定；

市政压力保护单元用于保护市政管网5，当市政水压保护时自动切换水箱8工作同时增压泵工频启动，市政压力正常时自动关闭增压泵转换叠压供水；具有定时开启水箱8供水功能，当设定时间完成自动转换到叠压供水，水箱8供水与叠压供水采用电动阀7互锁控制功能，可分别实现叠压控制、水箱8控制、双保障控制功能；

外网漏水检测单元用于检测进水管道15漏水，当市政压力或水箱8水位正常且系统运行正常时，而供水压力保持较长时间内远小于目标压力，则可判定外网漏水，系统将停机并报警提示；

水电表通讯单元用于水电表与cpu通讯，系统通过rs485与水电表进行通讯，并能通过cpu计算系统能耗信息；

报警信息查询单元用于报警信息显示和查询，系统报警时，监控画面将进行报警信息提示并保存报警条目；

数据曲线查询单元用于查询数据曲线，系统能够实时纪录数据信息并生成相应曲线图；

双电源保护单元用于保证电源供给正常，系统配备两路电源，当主用电源损坏时自动切换备用电源；

远程监控单元用于设备的远程监控和控制，系统通过以太网与远程监控中心相连接，对设备进行远程数据传输、监控和操作。

本实用新型在具体进行实施时：电控柜3通过模拟量输入模块接收来自压力变送器4的压力信号，并将压力信号转换为压力值，pid控制模块转化为频率信号再经模拟量输出模块反馈，通过中央处理模块控制功能模块中的自动循环增压单元、自动超压保护单元对智能供水系统的供水压力进行检测，实现智能供水系统自动循环增压和超压保护，通过中央处理模块控制功能模块中的市政压力保护单元对智能供水系统中市政管网5的供水压力进行检测，实现叠压控制、水箱8控制、双保障控制功能，保护市政管网5，通过中央处理模块控制功能模块中的自动休眠单元对智能供水系统中的供水压力进行检测，根据智能供水系统的供水压力来决定水泵组件10的工作数量，实现节能减排，通过中央处理模块控制功能模块中的自动停泵保护单元对智能供水系统中的供水压力进行检测，通过设定的压力控制参数停泵压力e和启动压力f，且e﹤f，实现水泵组件10的智能开启和关闭，通过中央处理模块控制功能模块中的外网漏水检测单元对智能供水系统中的管道是否漏水，当市政压力或水箱8水位正常且系统运行正常时，而供水压力保持较长时间内远小于目标压力，则可判定外网漏水，智能供水系统将停机并通过报警器14进行报警提示，智能供水系统还包括无负压供水和水箱供水功能，可单一使用也可混合使用，混合使用时市政压力低时可切换为水箱供水，市政压力恢复时又能切换为无负压供水，系统还具有早中晚高峰定时启动水箱供水功能，避免高峰用水时对市政管网产生影响；

通过模拟量输入模块接收来自液位变送器9的液位信号，并液位信号转换为液位值，通过pid控制模块转化为频率信号再经模拟量输出模块反馈，通过中央处理模块控制功能模块中的自动水位保护单元、自动超压保护单元对智能供水系统中水箱8的水位进行检测，设定四个水位控制参数，停泵水位a、启动水泵组件10水位b、开阀水位c以及关阀水位d，且a﹤c﹤b﹤d，根据四个水位控制参数，智能控制电动阀7和水泵组件10工作，智能控制水箱8内水位和避免空抽损坏水泵组件10；

通过中央处理模块控制功能模块中的自动换泵单元对智能供水系统中水泵组件10的工作时间进行检测，当水泵组件10中的某一水泵达到预设的运行时间，可自动切换下一台泵运行，避免单一水泵长时间工作造成损坏，从而有效增加智能供水系统配件的使用寿命，通过中央处理模块控制功能模块中的传感器保护单元对智能供水系统中传感组件的状态进行实时检测，实时检测传感组件是否正常工作，若不正常工作则传感组件通过报警器14进行故障报警，避免传感组件损坏导致智能供水系统压力检测、液位检测不准确，通过中央处理模块控制功能模块中的锁泵单元对智能供水系统中水泵组件10的状态进行实时检测，锁定水泵组件10中有故障的水泵，使其不参与智能供水系统运行，避免智能供水系统遭受更大损坏，方便维修水泵的维修，通过中央处理模块控制功能模块中的修正单元对智能供水系统中的压力数据、液位数据进行实时检测，当采集的压力数据、水位数据与实际数据不符时，修正单元进行加以修正，能有效避免用户供水不足、损坏管道以及损坏水泵组件10等问题，通过中央处理模块控制功能模块中的双电源保护单元对智能供水系统中双电源控制柜2内部的主电源和备用电源进行保护，当主用电源损坏时自动切换备用电源；

远程监控单元是通过网络交换将plc中的数据信息共享给远程控制中心1，远程控制中心1通过对数据信息的修改来控制设备的一些操作，通过中央处理模块控制功能模块中报警信息查询模块，在智能供水系统报警时，监控画面将进行报警信息提示并保存报警条目，方便查询，通过水电表通讯模块的使用，智能供水系统通过rs485与水电表进行通讯连接，cpu计算智能供水系统的能耗信息，通过数据曲线查询模块的使用，能够实时纪录数据信息并生成相应曲线图，并通过触摸屏13进行显示，通过pid调节单元的使用，智能供水系统具有pid调节功能，可根据实际情况对pid参数进行调节，使智能供水系统的供水压力保持稳定；

手动启动模块安装设置在电控柜3的内部，手动启动模块手动启动模块为独立的手动电路和超压保护系统，手动启动模块不受中央控制模块限制，在任何时候时，手动启动模块具有操作权限，手动启动模块与中央控制模块、自动、手动模式有同样的优先级别，不受转换电路限制，只有优先启动限制，可随时随地启动水泵组件10中任一的台泵，遵循先启动先优先原则。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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