CN104818747B - 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法 - Google Patents
城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104818747B CN104818747B CN201510222759.9A CN201510222759A CN104818747B CN 104818747 B CN104818747 B CN 104818747B CN 201510222759 A CN201510222759 A CN 201510222759A CN 104818747 B CN104818747 B CN 104818747B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- water pump
- pressure
- pump unit
- water supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 449
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 32
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 43
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 23
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 8
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 4
- 125000001967 indiganyl group Chemical group [H][In]([H])[*] 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 3
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明提供一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及其使用方法，其中城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统包括JBB智能型供水系统、ZJBB系统、服务器GPRS传输系统和用户用水状态监测反馈系统；该系统的使用方法包括以下几个方面：一、JBB智能型供水系统的工作模式；二ZJBB系统的工作模式；其中JBB智能型供水系统、ZJBB系统各有三中工作模式。
Description
技术领域
本发明涉及城乡供水控制系统，具体涉及一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法。
背景技术
在一般的恒压供水系统中，存在这样的供水数学模型：
其中：
：水泵机组供水压力
：用户用水压力
：送水过程中水头损失
K：管网阻力系数
Q：供水端瞬时出口流量
Qm：供水端最大出口流量
在同一供水管网中，K值是恒定的，在水泵机组供水压力恒定时，用户用水压力的大小受到水头损失的影响，当供水端瞬时出口流量Q变大，水头损失增加，用户用水压力减小，影响供水的质量和可靠性。恒压供水系统存在以下问题。
1在一年的不同季节以及在同一天的不同时段，整个用户的用水量在时刻变化，出现较大流量的时间较短，一般情况不到1/4，而恒压供水的控制方式保持送水泵房供水压力的恒定，在大部分时间段，户用水压力大于用户用水压力需求，消耗更多的电能，造成了不必要的浪费。
2恒压供水方案中，压力变送器设在水泵出口附近，忽略了管路中水头的损失，没有考虑终端用户的实际用水需求。
3供水系统中管网的漏失量与供水压力成正比，恒压供水方案中忽略了该问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法，用于解决现有技术中恒压供水所造成的供水安全和能源浪费的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一方面是提供一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统。
本发明的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统包括：制水厂二级泵房智能供水系统（以下简称JBB智能型供水系统）、加压站智能控制系统（以下简称ZJBB系统）、服务器、GPRS传输系统和用户用水状态监测反馈系统；
所述JBB智能型供水系统包括水泵机组和控制柜；
所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；所述水泵机组的进水口通过阀门和主管路与清水池连通，出水口通过主管路与所述ZJBB系统的进水口连接；在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点（为方便叙述，此点压力用H2表示）；所述控制柜主要由变频器、PLC组成；控制柜通过信号线与所述服务器连接，通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线与压力变送器连接；
所述JBB智能型供水系统的信号输入端、信号输出端分别与服务器相连接；所述JBB智能型供水系统的输入信号包括远程压力监测点信号、出水压力监测点信号、和水泵机组与阀门的运行状态信号，输出信号包括水泵机组和阀门的运行状态信号；所述运行状态信号包括水泵机组的阀门的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的运行频率和水泵机组的电流；其中远程压力监测点为用户用水状态监测反馈系统中用户支路的进水压力监测点；
所述ZJBB系统包括水泵机组、控制柜和旁通回路；
所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；
所述水泵机组的进水口通过主管路与所述JBB智能型供水系统的出水口连通，出水口通过主管路与所述用户用水状态监测反馈系统的进水口连接；在水泵机组的进水管路和出水管路上分别设置压力变送器，变送器通过信号线与所述控制柜连接，构成进水压力监测点和出水压力监测点（以下进水压力点压力用H1,出水压力监测点压力用H3表示）；
所述控制柜包括变频器、PLC、发射器和接收器；控制柜通过发射器向所述GPRS传输系统输出信号，通过接收器接收GPRS传输系统的输入信号；通过控制线路与水泵机组相连接；
所述旁通回路以与所述水泵机组并联的方式与主管路相连接；在旁通回路上设置电动蝶阀，所述电动蝶阀通过控制线路与所述控制柜连接；
所述ZJBB系统的输入信号包括远程压力监测点信号、进水压力监测点信号、出水压力监测点信号、旁通回路电动蝶阀的运行状态信号、水泵机组和水泵机组电动蝶阀的运行状态信号；所述ZJBB系统的输出信号包括旁通回路的电动蝶阀、水泵机组和水泵机组电动蝶阀的状态信号；所述水泵机组和水泵机组电动蝶阀的运行状态信号包括水泵机组的电动蝶阀的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的水泵的运行频率和电流；
所述服务器，包括硬件服务器、发射器和接收器、管网优化调度智能控制软件；所述管网优化调度智能控制软件由数据解析软件和管道压力优化调度软件构成，数据解析软件通过建立系统服务，解析数据包，并存储在数据库管理系统中；管道压力优化调度软件通过综合分析管网结构、压力、流量、水质和气象等数据，制定供水方案，调整供水压力的大小，所述服务器通过信号线与JBB智能型供水系统线连接，可接收JBB智能型供水系统的输入信号和向JBB智能型供水系统输出信号；所述服务器可通过接收器接收GPRS传输系统的输入信号并通过发射器向GPRS传输系统输出信号；
所述GPRS传输系统由数据采集器、GPRS网络和通讯协议构成；数据采集器使用单片机技术，利用移动网络，采用Modbus通讯协议将采集到的压力、流量和水质等数据从远程发送到所述服务器；
所述用户用水状态监测反馈系统包括压力变送器和数据采集器；
所述压力变送器包括压力传感器、测量电路和过程连接件，安装在用户支路的进水管路上，构成远程压力监测点，用于监测远程压力点信号（以下远程压力监测点压力用H4表示），压力变送器通过信号线与所述数据采集器相连接；所述数据采集器包括数据采集模块、GPRS传输模块，通过GPRS传输模块与GPRS传输系统连接，向GPRS传输系统输出数据。
优选的，所述旁通回路的管道直径、材质与主管路相同。
优选的，所述所述ZJBB智能型供水系统的水泵机组的进水管路上设置截止阀。
优选的，所述ZJBB智能型供水系统的水泵机组的出水管路上设置消毒装置。
优选的，所述JBB智能型供水系统的水泵机组包括三个水泵支路。
优选的，所述ZJBB系统的水泵机组包括两个水泵支路。
优选的，所述每个用户支路上均设有用户用水状态监测反馈系统。
本发明的另一方面是提供一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统的使用方法，包括以下几个方面：
一、JBB智能型供水系统的工作模式
具有以下三种工作模式：
1.加压机组供水
当控制柜接收到H41和H2信号，如果H2不能满足经济压力H41（该压力由远程压力监测点提供）时，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42（该压力由远程压力监测点提供）的要求；所述阶梯式变频变压技术是指分段分时间设定PID目标值，使水泵的运行频率阶梯式上升，直到满足H42的要求；其中，
所述经济压力H41是指远程压力监测点H4中为满足用户最低要求的压力或机组加压的压力下限值；
所述最低要求压力H42是指远程压力监测点H4中为达到用户满意的最佳经济流量情况下的末梢压力即最不利点或重要用户点压力，该压力具有接近用户对自来水服务水头的最实际满意度的特点。
2.延时供水
当H2不能满足H42，服务器发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42（该压力由远程压力监测点提供）的要求。
3.恒压供水
当服务器长时间无法接收到远程压力监测点的信号时，服务器向控制柜发送恒压供水指令，所述恒压值由用户设定；当恒压值大于H2时，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水；当恒压值小于H2时，控制柜通过PLC中的PID控制技术，采阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水。
二、ZJBB系统的工作模式
具有以下三种工作模式；
1.旁通回路直接供水
当控制柜接收到H3和H41信号，当H3能满足H41时，控制柜向管道回路中的电动蝶阀发送打开指令，向水泵机组的水泵和电动蝶阀发送关闭指令，由旁通回路无能耗向管道直接供水；
2.加压机组供水
当控制柜接收到H3和H41信号，如果H3不能满足经济压力H41时，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求；
3.延时供水
当H3不能满足H42，服务器发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求。
本发明具有如下积极效果：
1、安全供水
由于管道长度较长，造成H41、H42压力信号的传输和变频机组调整控制存在转换时间差的问题。若采用传统的无级调速恒压供水则会造成管网的水锤效应，严重影响供水的安全。城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统采用有级调速，即分段分时间的阶梯式变频变压供水，确保管网安全运行，实现安全供水的目标。
测压点可以直接选择安装在最不利点用户或重要用户处，由控制系统监测重点用户管网的压力数据，根据这些数据调整供水策略，保障重点用户的用水。
2、节能降耗
(1)管网直供水
在恒压变频供水状况下，确定加压泵站的出口压力，以出水压力数据为准。因24小时内进水压力小于出水压力，所以加压机组势必24小时连续运行才能满足出水压力要求。
因出水压力是人为制定的为满足用户最大需求而确定的一个数值，它与H41、H42之间有一个很大的压力变化量，本系统充分利用这个变化量，只要进水压力的压力变化量在范围内，就选择管网直供水，停止加压机组运行，停止用电，以达到节能的目的。
(2)阶梯式变频变压供水
当进水压力不满足H41、H42时，转为阶梯式变频变压供水。此时以满足H41为水泵机组运行的主要参数，使水泵机组永远处在最佳效率区，用最经济的供水压力来满足用户需求，达到安全、节能供水。
ZJBB智能型加压控制系统在运行过程中，充分利用旁通回路向用户直接供水；使用阶梯式变频变压控制技术，在满足用户用水的前提下，最大限度降低水泵机组的运行时间和运行功率，减少电能消耗和机械磨损。
3、投资少，见效快
据调查和试验结果，根据泵站大小、用水需求和管网现状，仅半年运行时间节约的电费即可收回投资。
4、该系统智能化程度高，扩容性强，安全系数高。
5、适用范围广
适用于从制水厂到用户终端的全过程，包括制水厂二级泵站、管网加压泵站和住宅的二次加压，适合加压设备的全部或是部分节能改造，适用于水厂的二级泵站节能改造。
6、应用前景广阔
据了解，全国有近百万座水厂已成为或即将成为城乡供水一体化水厂，平均每个水厂有多座加压站，节能降耗空间大，应用前景广阔。
附图说明
图1本发明的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统的结构示意图；
图2为本发明的制水厂二级泵房智能供水系统结构示意图；
图3为ZJBB系统的结构示意图；
图4为用户用水状态监测反馈系统结构示意图；
图中：1蝶阀、2水泵、3控制柜、4信号线、5电动蝶阀、6压力变送器、7服务器、8压力变送器、9消毒装置、10电动蝶阀、11压力变送器、12手动蝶阀、13蝶阀、14控制柜、15水泵、16电动蝶阀、17旁通回路、18压力变送器、19信号线、20数据采集器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1至图4：本发明的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统包括：JBB智能型供水系统、ZJBB系统、服务器、GPRS传输系统、用户用水状态监测反馈系统；
所述JBB智能型供水系统包括水泵机组和控制柜3；
所述水泵机组由三个水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀1、水泵2、电动蝶阀5依次串联而成；所述水泵机组的进水口通过阀门和主管路与清水池连通，出水口通过主管路与所述ZJBB系统的进水口连接；在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器6，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点；所述控制柜3主要由变频器、PLC组成；控制柜3通过信号线4与所述服务器7连接，通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线4与压力变送器6连接；
所述JBB智能型供水系统的信号输入端、信号输出端分别与服务器7相连接；所述JBB智能型供水系统的输入信号包括远程压力监测点信号、出水压力监测点信号、和水泵机组与阀门的运行状态信号，输出信号包括水泵机组和阀门的运行状态信号；所述运行状态信号包括水泵机组的阀门的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的运行频率和水泵机组的电流；其中远程压力监测点为用户用水状态监测反馈系统中用户支路的进水压力监测点；
所述ZJBB系统包括水泵机组、控制柜14和旁通回路17；
所述水泵机组由两个个水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀13、水泵15、电动蝶阀16依次串联而成；ZJBB智能型供水系统的水泵机组的进水管路上设置截止阀；ZJBB智能型供水系统的水泵机组的出水管路上设置消毒装置9；
所述水泵机组的进水口通过主管路与所述JBB智能型供水系统的出水口连通，出水口通过主管路与所述用户用水状态监测反馈系统的进水口连接；在水泵机组的进水管路和出水管路上分别设置压力变送器11、8，变送器11、8通过信号线与所述控制柜14连接，构成进水压力监测点和出水压力监测点；
所述控制柜14包括变频器、PLC、发射器和接收器；控制柜14通过发射器向所述GPRS传输系统输出信号，通过接收器接收GPRS传输系统的输入信号；通过控制线路与水泵机组相连接；
所述旁通回路17以与所述水泵机组并联的方式与主管路相连接；在旁通回路17上设置电动蝶阀10，所述电动蝶阀10通过控制线路与所述控制柜14连接；旁通回路17的管道直径、材质与主管路相同；
所述ZJBB系统的输入信号包括远程压力监测点信号、进水压力监测点信号、出水压力监测点信号、旁通回路的电动蝶阀10的运行状态信号、水泵机组和水泵机组电动蝶阀15的运行状态信号；所述ZJBB系统的输出信号包括旁通回路的电动蝶阀10、水泵机组和水泵机组电动蝶阀16的状态信号；所述水泵机组和水泵机组电动蝶阀16的运行状态信号包括水泵机组的电动蝶阀16的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的水泵的运行频率和电流；
服务器7，包括硬件服务器、发射器和接收器、管网优化调度智能控制软件；所述管网优化调度智能控制软件由数据解析软件和管道压力优化调度软件构成，数据解析软件通过建立系统服务，解析数据包，并存储在数据库管理系统中；管道压力优化调度软件通过综合分析管网结构、压力、流量、水质和气象等数据，制定供水方案，调整供水压力的大小，所述服务器7通过信号线4与JBB智能型供水系统线连接，可接收JBB智能型供水系统的输入信号和向JBB智能型供水系统输出信号；所述服务器7可通过接收器接收GPRS传输系统的输入信号并通过发射器向GPRS传输系统输出信号；
所述GPRS传输系统由数据采集器、GPRS网络和通讯协议构成；数据采集器使用单片机技术，利用移动网络，采用Modbus通讯协议将采集到的压力、流量和水质等数据从远程发送到所述服务器7；
所述用户用水状态监测反馈系统包括压力变送器18和数据采集器20；
压力变送器18包括压力传感器、测量电路和过程连接件，安装在用户支路的进水管路上，构成远程压力监测点，用于监测远程压力点信号（以下远程压力监测点压力用H4表示），压力变送器18通过信号线19与所述数据采集器20相连接；所述数据采集器20包括数据采集模块和GPRS传输模块，通过GPRS传输模块与GPRS传输系统连接，向GPRS传输系统输出数据。每个用户支路上均设有用户用水状态监测反馈系统。
本发明的另一方面是提供一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统的使用方法，包括以下几个方面：
一、JBB智能型加压控制系统的工作模式
具有以下两种工作模式：
1.加压机组供水
当控制柜接收到H41和H2信号，如果H2不能满足经济压力H41（该压力由远程压力监测点提供）时，控制柜3向水泵机组发送启动水泵2和打开电动蝶阀5指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42（该压力由远程压力监测点提供）的要求；所述阶梯式变频变压技术是指分段分时间设定PID目标值，使水泵的运行频率阶梯式上升，直到满足H42的要求；其中，
所述经济压力H41是指远程压力监测点H4中为满足用户最低要求的压力或机组加压的压力下限值；
所述最低要求压力H42是指远程压力监测点H4中为达到用户满意的最佳经济流量情况下的末梢压力即最不利点或重要用户点压力，该压力具有接近用户对自来水服务水头的最实际满意度的特点。
2.延时供水
当H2不能满足H42，服务器发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜3向水泵机组发送启动水泵2和打开电动蝶阀5指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵2的运行频率，实现最低要求压力H42（该压力由远程压力监测点提供）的要求。
3.恒压供水
当服务器7长时间无法接收到远程压力监测点的信号时，服务器7向控制柜3发送恒压供水指令，所述恒压值由用户设定；当恒压值大于H2时，控制柜向水泵机组发送启动水泵2和打开电动蝶阀5指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵2的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水；当恒压值小于H2时，控制柜通过PLC中的PID控制技术，采阶梯式变频变压技术调节水泵2的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水。
二、ZJBB智能型加压控制系统的工作模式
具有以下三种工作模式；
1.旁通回路17直接供水
当控制柜接收到H3和H41信号，当H3能满足H41时，控制柜14向管道回路中的电动蝶阀16发送打开指令，向水泵机组的水泵15和电动蝶阀16发送关闭指令，由旁通回路17无能耗向管道直接供水；
2.加压机组供水
当控制柜接14收到H3和H41信号，如果H3不能满足经济压力H41时，控制柜向水泵机组发送启动水泵15和打开电动蝶阀16指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵15的运行频率，实现最低要求压力H42的要求；
3.延时供水
当H3不能满足H42，服务器7发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜14向水泵机组发送启动水泵15和打开电动蝶阀16指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，包括：二级泵房智能供水系统、加压站智能控制系统、服务器、GPRS传输系统和用户用水状态监测反馈系统；
所述二级泵房智能供水系统包括水泵机组和控制柜；
所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；所述水泵机组的进水口通过阀门和主管路与清水池连通，出水口通过主管路与所述加压站智能控制系统的进水口连接；在所述水泵机组的出水管路上设置压力变送器，用于测量水泵机组的出水压力，构成出水压力监测点；
所述控制柜主要由变频器、PLC组成；控制柜通过信号线与所述服务器连接，通过控制线路与所述水泵机组相连接，通过信号线与压力变送器连接；
所述二级泵房智能供水系统的信号输入端、信号输出端分别与服务器相连接；所述二级泵房智能供水系统的输入信号包括远程压力监测点信号、出水压力监测点信号、和水泵机组与阀门的运行状态信号，输出信号包括水泵机组和阀门的运行状态信号；所述运行状态信号包括水泵机组的阀门的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的运行频率和水泵机组的电流；其中远程压力监测点为用户用水状态监测反馈系统中用户支路的进水压力监测点；
所述加压站智能控制系统包括水泵机组、控制柜和旁通回路；
所述水泵机组由若干水泵支路并联而成，每个水泵支路由蝶阀、水泵、电动蝶阀依次串联而成；
所述水泵机组的进水口通过主管路与所述二级泵房智能供水系统的出水口连通，出水口通过主管路与所述用户用水状态监测反馈系统的进水口连接；在水泵机组的进水管路和出水管路上分别设置压力变送器，变送器通过信号线与所述控制柜连接，构成进水压力监测点和出水压力监测点；
所述控制柜包括变频器、PLC、发射器和接收器；控制柜通过发射器向所述GPRS传输系统输出信号，通过接收器接收GPRS传输系统的输入信号；通过控制线路与水泵机组相连接；
所述旁通回路以与所述水泵机组并联的方式与主管路相连接；在旁通回路上设置电动蝶阀，所述电动蝶阀通过控制线路与所述控制柜连接；
所述加压站智能控制系统的输入信号包括远程压力监测点信号、进水压力监测点信号、出水压力监测点信号、旁通回路电动蝶阀的运行状态信号、水泵机组和水泵机组电动蝶阀的运行状态信号；所述加压站智能控制系统的输出信号包括旁通回路的电动蝶阀、水泵机组和水泵机组电动蝶阀的状态信号；所述水泵机组和水泵机组电动蝶阀的运行状态信号包括水泵机组的电动蝶阀的状态、水泵机组的水泵的开关状态、水泵机组的水泵的运行频率和电流；
所述服务器，包括硬件服务器、发射器和接收器、管网优化调度智能控制软件；所述管网优化调度智能控制软件由数据解析软件和管道压力优化调度软件构成，数据解析软件通过建立系统服务，解析数据包，并存储在数据库管理系统中；管道压力优化调度软件通过综合分析管网结构、压力、流量、水质和气象数据，制定供水方案，调整供水压力的大小，所述服务器通过信号线与二级泵房智能供水系统线连接，可接收二级泵房智能供水系统的输入信号和向二级泵房智能供水系统输出信号；所述服务器可通过接收器接收GPRS传输系统的输入信号并通过发射器向GPRS传输系统输出信号；
所述GPRS传输系统由数据采集器、GPRS网络和通讯协议构成；数据采集器使用单片机技术，利用移动网络，采用Modbus通讯协议将采集到的压力、流量和水质数据从远程发送到所述服务器；
所述用户用水状态监测反馈系统包括压力变送器和数据采集器；
所述压力变送器包括压力传感器、测量电路和过程连接件，安装在用户支路的进水管路上，构成远程压力监测点，用于监测远程压力点信号，压力变送器通过信号线与所述数据采集器相连接；所述数据采集器包括数据采集模块、GPRS传输模块，通过GPRS传输模块与GPRS传输系统连接，向GPRS传输系统输出数据。
2.根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，所述旁通回路的管道直径、材质与主管路相同。
3.根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，
所述加压站智能控制系统的水泵机组的进水管路上设置截止阀。
4.根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，所述加压站智能控制系统的水泵机组的出水管路上设置消毒装置。
5.根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，所述二级泵房智能供水系统的水泵机组包括三个水泵支路。
6.根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，所述加压站智能控制系统的水泵机组包括两个水泵支路。
7.根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统，其特征在于，所述每个用户支路上均设有用户用水状态监测反馈系统。
8.一种根据权利要求1所述的城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统的使用方法，包括以下几个方面：
一、二级泵房智能供水系统的工作模式
具有以下三种工作模式：
A：加压机组供水
当控制柜接收到H41和H2信号，如果H2不能满足经济压力H41时，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求；所述阶梯式变频变压技术是指分段分时间设定PID目标值，使水泵的运行频率阶梯式上升，直到满足H42的要求；其中，
H2为二级泵房智能供水系统水泵机组的出水压力；
经济压力H41是指远程压力监测点H4中为满足用户最低要求的压力或机组加压的压力下限值；
最低要求压力H42是指远程压力监测点H4中为达到用户满意的最佳经济流量情况下的末梢压力即最不利点或重要用户点压力，该压力具有接近用户对自来水服务水头的最实际满意度的特点；
B：延时供水
当H2不能满足H42，服务器发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求；
C：恒压供水
当服务器长时间无法接收到远程压力监测点的信号时，服务器向控制柜发送恒压供水指令，所述恒压值由用户设定；当恒压值大于H2时，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水；当恒压值小于H2时，控制柜通过PLC中的PID控制技术，采阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，直到H2等于恒压值，实现恒压供水；
二、加压站智能控制系统的工作模式
具有以下三种工作模式；
A：旁通回路直接供水
当控制柜接收到H3和H41信号，当H3能满足H41时，控制柜向管道回路中的电动蝶阀发送打开指令，向水泵机组的水泵和电动蝶阀发送关闭指令，由旁通回路无能耗向管道直接供水；
B：加压机组供水
当控制柜接收到H3和H41信号，如果H3不能满足经济压力H41时，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求；
C：延时供水
当H3不能满足H42，服务器发出预警信号，通知工作人员查明管网运行情况，如有异常，需停泵处理；如无异常，控制柜向水泵机组发送启动水泵和打开电动蝶阀指令，通过PLC中的PID控制技术，采用阶梯式变频变压技术调节水泵的运行频率，实现最低要求压力H42的要求；其中，
H3为加压站智能控制系统的出水压力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510222759.9A CN104818747B (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510222759.9A CN104818747B (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104818747A CN104818747A (zh) | 2015-08-05 |
| CN104818747B true CN104818747B (zh) | 2016-05-04 |
Family
ID=53729210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510222759.9A Active CN104818747B (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104818747B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105843156B (zh) * | 2016-03-25 | 2019-07-16 | 浙江大学 | 一种基于多参数监测的供水管网末端水质恶化控制的自动排放水装置及方法 |
| CN106939627A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-11 | 贵州大学 | 一种智能提水泵站系统 |
| CN107168230A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-15 | 上海市水利工程设计研究院有限公司 | 基于在线实时监测预防正负压水锤的装置及其预警方法 |
| CN109062155B (zh) * | 2018-08-06 | 2021-08-24 | 成都兴蓉沱源自来水有限责任公司 | 一种自来水生产监控与供水调度管理系统 |
| CN113849005B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-04-19 | 张长宗 | 智慧型反馈式管网压力控制系统及方法 |
| CN116607601B (zh) * | 2023-05-25 | 2023-11-10 | 杭州翱朝科技有限公司 | 一种城市供排水智能协同管理控制系统 |
| CN117927457B (zh) * | 2024-03-13 | 2025-04-15 | 中建安装集团有限公司 | 基于智慧园区计算机平台的给水泵组减振降噪系统及方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1603529A (zh) * | 2003-09-29 | 2005-04-06 | 吉林省泰格通信有限公司 | 二次供水自动监测调度服务装置 |
| GB2410055B (en) * | 2004-07-09 | 2006-07-19 | Virwatt Ltd | Fluid distribution system |
| CN201321631Y (zh) * | 2008-12-25 | 2009-10-07 | 郑州水业科技发展有限公司 | 二次供水安全智能管理系统 |
| TW201315870A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-16 | Anthony An-Tao Yang | 智慧型高樓節能配水系統 |
| CN203795531U (zh) * | 2014-03-23 | 2014-08-27 | 孙庆高 | 基于gprs的变频恒压供水监控系统 |
| CN204781127U (zh) * | 2015-05-05 | 2015-11-18 | 德州市科源给水配套工程开发有限公司 | 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统 |
-
2015
- 2015-05-05 CN CN201510222759.9A patent/CN104818747B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104818747A (zh) | 2015-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104818747B (zh) | 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统及使用方法 | |
| CN100578106C (zh) | 中央空调冷冻站质量并调控制方法及系统 | |
| CN102135311B (zh) | 一种中央空调系统整体优化控制装置 | |
| CN100487332C (zh) | 中央空调节能智能控制系统及控制方法 | |
| CN201679037U (zh) | 二次恒压供水装置 | |
| CN103306958A (zh) | 空压站智能节电控制系统运转的方法 | |
| CN104654449A (zh) | 一种分布式电热蓄能供暖控制系统及方法 | |
| CN201059715Y (zh) | 一种中央空调冷冻站质量并调控制系统 | |
| CN206472611U (zh) | 一种变频调速分级分区恒压灌溉自动控制系统 | |
| CN203824002U (zh) | 一种中央空调冷冻站综合电单耗最优控制系统 | |
| CN109442817B (zh) | 一种厂区冷冻水供水网络水力平衡系统 | |
| CN204593765U (zh) | 新风机组风量输送动态平衡控制设备 | |
| CN101726038A (zh) | 一种集中供热控制系统 | |
| CN201503063U (zh) | 全自动无人值守换热机组 | |
| CN204781126U (zh) | 二次加压站智能控制系统 | |
| CN202689105U (zh) | 自来水加压泵站管网余压蓄水控制装置 | |
| CN204420574U (zh) | 一种压缩空气系统稳压控制装置 | |
| CN204781127U (zh) | 城乡供水一体化管网压力优化调度智能控制系统 | |
| CN109991902A (zh) | 一种高原高海拔集中供氧远程控制系统 | |
| CN204626528U (zh) | 制水厂二级泵房智能供水系统 | |
| CN102367675A (zh) | 一种罐式低能耗管网叠压供水设备和方法 | |
| CN203443027U (zh) | 一种地源热泵控制系统 | |
| CN2802332Y (zh) | 中央空调数字化控制节能系统 | |
| CN203443258U (zh) | 冷冻机房一次泵变流量控制系统 | |
| CN202819188U (zh) | 一种基于plc和hmi技术的农业灌溉控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 22, Decheng Road, Dezhou, Shandong, Shandong Patentee after: Shandong Keyuan water supply and drainage equipment Engineering Company Limited Address before: No. 22, Decheng Road, Dezhou, Shandong, Shandong Patentee before: Dezhou Keyuan Water Supply Associated Engineering Development Co., Ltd. |