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基于水质污染级别的供水系统

文献发布时间:2024-04-18 20:00:25


基于水质污染级别的供水系统

技术领域

本申请涉及供水技术,尤其涉及一种基于水质污染级别的供水系统。

背景技术

在传统供水系统中,市政供水负责将水送达低层建筑,但随着建筑高度的增加,水压逐渐降低。二次加压供水是一种供水技术,通过使用水泵等设备,在市政供水之后进一步增加水的压力,以确保水能够顺畅地达到高层建筑的每个用户。目前供水系统输送的介质大部分为饮用水及生活用水,与用户生活健康有着直接影响。由于二次供水设施与外界接触较多,若管理不到位、密封不严、不定期清洗消毒,很容易造成二次污染,影响终端用户的日常用水安全。

但现有的二次加压供水系统往往不具备对供水的水质进行监测的功能,难以保障供水质量。

发明内容

本申请提供一种基于水质污染级别的供水系统,用以监测供水水质并对应调节供水压力,有利于提高供水质量。

一方面,本申请提供一种基于水质污染级别的供水系统,包括:储水模块、进水管路、多个水泵、出水管路以及控制器;

所述储水模块与所述进水管路的进水口连通;每个水泵的进水口连通至所述进水管路,每个水泵的出水口连通至所述出水管路;每个水泵的控制端与所述控制器电连接;所述进水管路设置有水质检测单元,所述水质检测单元用于检测所述进水管路内的水质数据;

所述控制器与所述水质检测单元和所述多个水泵电连接,所述控制器用于获取所述水质检测单元当前检测的所述水质数据,并根据所述水质数据确定当前的污染级别;以及,基于所述当前的污染级别,控制所述多个水泵中开启水泵的数量;其中,不同的污染级别对应的开启水泵的数量不同。

可选的,所述污染级别包括无污染、轻度污染、中度污染以及重度污染;所述控制器,具体用于:

当所述当前的污染级别为无污染时,控制全部所述水泵开启;

当所述当前的污染级别为轻度污染时,控制三分之一的所述水泵停止运行;

当所述当前的污染级别为中度污染时,控制三分之二的所述水泵停止运行;

当所述当前的污染级别为重度污染时,控制全部所述水泵停止运行。

可选的,所述储水模块的进水端设置有电动阀;所述控制器与所述电动阀连接,还用于:

根据所述当前的污染级别,控制所述电动阀的开度;其中,污染等级和开度反相关。

可选的,所述控制器具体用于:

当所述当前的污染级别为无污染时,调节所述电动阀的开度至100%;

当所述当前的污染级别为轻度污染时,调节所述电动阀的开度至75%;

当所述当前的污染级别为中度污染时,调节所述电动阀的开度至50%;

当所述当前的污染级别为重度污染时,调节所述电动阀的开度至0%。

可选的,所述储水模块包括:压力表、储水水箱、浮球阀、液位传感器、水箱排空阀与止回阀;

所述储水水箱的进水端与供水管路连通,所述储水水箱的出水端通过所述止回阀与所述进水管路连通;所述储水水箱的进水端还设置有所述压力表;所述储水水箱的出水端还通过所述水箱排空阀与污水池连通;所述储水水箱内设置有所述浮球阀与所述液位传感器;

所述控制器与所述液位传感器、所述浮球阀和所述水箱排空阀连接,所述控制器还用于获取所述液位传感器采集的所述储水水箱的液位数据,在所述液位数据大于预设液位值时,控制所述浮球阀与所述电动阀关闭;以及,在所述污染级别不为无污染时,控制所述水箱排空阀开启。

可选的,所述供水系统还包括:低水位传感器、每个水泵对应的第一蝶阀、每个水泵对应的止回阀、每个水泵对应的第二蝶阀、以及压力传感器;

所述进水管路还设置有所述低水位传感器,用于检测所述进水管路内的液位;每个水泵通过该水泵对应的第一蝶阀连通至所述进水管路,每个水泵依次通过该水泵对应的止回阀与第二蝶阀连通至所述出水管路;所述出水管路设置有所述压力传感器,用于采集所述出水管路内的压力数据;

所述控制器与所述低水位传感器以及所述压力传感器连接,还用于在所述进水管路中没有液体时,控制全部所述水泵停止运行;以及,在所述压力数据小于预设压力值时,提高当前处于开启状态的水泵的转速。

可选的,所述控制器包括三相电源以及与每个水泵对应的变频控制单元,所述供水系统还包括每个水泵对应的电机;

所述三相电源与所述每个水泵对应的变频控制单元连接,用于提供三相交流电源;

所述变频控制单元包括:整流器、电容器、逆变变频器、PID控制器、V/f控制器以及PWM发送单元;

所述整流器的输入端与所述三相电源连接,用于将所述三相交流电信号转换为三相直流电压;

所述电容器与所述整流器的输出端连接,用于对所述三相直流电压进行平滑处理;

所述PID控制器的输入端与所述压力传感器连接,用于获取所述压力数据,根据所述压力数据与所述预设压力值,确定所述水泵的转速,并输出转速控制信号;

所述V/f控制器的输入端与所述PID控制器的输出端以及所述水质检测单元连接,用于根据所述转速控制信号与所述污染级别,计算并输出所述逆变变频器对应的输出电压;

所述PWM发送单元的输入端与所述V/f控制器的输出端连接,用于根据所述逆变变频器对应的输出电压,输出PWM控制信号;

所述逆变变频器与所述电容器的输入端、所述PWM发送单元的输出端以及对应的所述电机连接,用于根据所述PWM控制信号,输出三相交流电流,控制对应的所述水泵运行。

可选的,所述水质数据包括余氯浓度、浊度以及pH值。

可选的,所述控制器具体用于:

根据预设的余氯浓度区间、浊度区间以及pH值区间与权值的对应关系,获取当前检测的所述余氯浓度下的水质数据对应的第一权值、所述浊度下的水质数据对应的第二权值以及所述pH值下的水质数据对应的第三权值;

根据所述第一权值、所述第二权值以及所述第三权值,获取当前的污染指数;根据所述污染指数,判断当前的污染级别。

可选的,所述控制器,还用于:

根据所述第一权值、所述第二权值以及所述第三权值的权值大小,对所述当前检测的所述余氯浓度下的水质数据、所述浊度下的水质数据以及所述pH值下的水质数据进行优先级排序;

在所述污染级别不为无污染时,根据所述优先级最高的所述水质数据,向中控平台发出水质报警信息。

本申请提供的基于水质污染级别的供水系统中,在进水管路与出水管路间通过设置多个水泵进行加压,并通过管路互联形成输送至用户端的合流出水管路,以确保出水管路维持一定压力,保障用户用水质量;控制器获取水质检测单元当前检测的进水管路内的水质数据,并根据水质数据确定当前的污染级别;基于当前的污染级别,适应性地对开启水泵的数量进行控制,能够基于水质污染情况有序降低供水压力,避免将污染的水源过多输送至用户端,有效提高供水质量。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1示是本申请实施例一提供的基于水质污染级别的供水系统的结构示意图;

图2示是本申请实施例一提供的储水模块的结构示意图;

图3示是本申请实施例一提供的水质污染处理的流程示意图;

图4示是本申请实施例一提供的变频控制单元的结构示意图。

附图标记说明:

1-储水模块;

100-供水管路;

101-电动阀;

102-压力表;

103-储水水箱;

104-浮球阀;

105-液位传感器;

106-止回阀;

107-水箱排空阀;

200-单向止回阀;

201-水质检测单元;

202-进水管路;

203-低水位传感器;

204-第一蝶阀;

205-水泵;

206-止回阀;

207-第二蝶阀;

208-出水管路;

209-压力传感器;

3-控制器;

30-三相电源;

31-变频控制单元;

310-断路器;

311-整流器;

312-电容器;

313-逆变变频器;

314-电流传感器;

315-PID控制器;

316-V/f控制器;

317-PWM发送单元。

通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统的例子。

首先对本申请所涉及的名词进行解释:

比例积分微分控制(proportional-integral-derivative control),简称PID控制,是指根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。

脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM):简称脉宽调制,是指一种利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制的技术。

V/f(Volt&frequency)控制即恒压频比控制,针对异步电机,为了保证电机磁通和出力不变(转矩不变),避免弱磁和磁饱和现象的产生,电机改变频率时,需维持电压V和频率F的比率近似不变,这种方式称为V/F控制。

在传统供水系统中,市政供水负责将水送达低层建筑,但随着建筑高度的增加,水压逐渐降低。二次加压供水是一种供水技术,通过使用水泵等设备,在市政供水之后进一步增加水的压力,以确保水能够顺畅地达到高层建筑的每个用户。目前供水系统输送的介质大部分为饮用水及生活用水,与用户生活健康有着直接影响。由于二次供水设施与外界接触较多,若管理不到位、密封不严、不定期清洗消毒,很容易造成二次污染,影响终端用户的日常用水安全。

但现有的二次加压供水系统往往不具备对供水的水质进行监测的功能,难以保障供水质量。

本申请提出的系统,旨在解决上述技术问题。

本申请提供的基于水质污染级别的供水系统中,在进水管路与出水管路间通过设置多个水泵进行加压,并通过管路互联形成输送至用户端的合流出水管路,以确保出水管路维持一定压力,保障用户用水质量;控制器获取水质检测单元当前检测的进水管路内的水质数据,并根据水质数据确定当前的污染级别;基于当前的污染级别,适应性地对开启水泵的数量进行控制,能够基于水质污染情况有序降低供水压力,避免将污染的水源过多输送至用户端,有效提高供水质量。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行示例说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

实施例一

图1为本申请一实施例提供的基于水质污染级别的供水系统的结构示意图。如图1所示,本实施例提供的基于水质污染级别的供水系统,包括:储水模块1、进水管路202、多个水泵205、出水管路208以及控制器3;

储水模块1与进水管路202的进水口连通;每个水泵205的进水口连通至进水管路202,每个水泵205的出水口连通至出水管路208;每个水泵205的控制端与控制器3电连接;进水管路202设置有水质检测单元201,水质检测单元201用于检测进水管路202内的水质数据;

控制器3与水质检测单元201和多个水泵205电连接,控制器3用于获取水质检测单元201当前检测的水质数据,并根据水质数据确定当前的污染级别;以及,基于当前的污染级别,控制多个水泵205中开启水泵的数量;其中,不同的污染级别对应的开启水泵的数量不同。

具体地,储水模块1通过单向止回阀200与进水管路202的进水口连通;出水管路208与用水管路连接。系统通过多个水泵205为用户端供水进行加压,以使出水管路208中的压力能够满足一定的要求,其中每个水泵205的进水口连通至进水管路202,每个水泵205的出水口连通至出水管路208,每个水泵205的控制端与控制器3电连接;在一个示例中,控制器3与每个水泵205对应的电机连接,通过控制电机的转速,对水泵的转速进行控制。

进水管路202设置有水质检测单元201,用于检测进水管路202内的水质数据;控制器3与水质检测单元201和多个水泵205电连接,用于基于水质检测单元201当前检测的水质数据,确定当前的污染级别,并对多个水泵205中开启水泵的数量进行控制。其中,不同的污染级别对应的开启水泵的数量不同。在一个示例中,当前的污染级别越高,开启的水泵数量越少,从而降低用户端受到水质污染的影响。

本示例中,在进水管路与出水管路间通过设置多个水泵进行加压,并通过管路互联形成输送至用户端的合流出水管路,以确保出水管路维持一定压力,保障用户用水质量;控制器获取水质检测单元当前检测的进水管路内的水质数据,并根据水质数据确定当前的污染级别;基于当前的污染级别,适应性地对开启水泵的数量进行控制,能够基于水质污染情况有序降低供水压力,避免将污染的水源过多输送至用户端,有效提高供水质量。

实际应用中,不同的污染级别对应的开启水泵的数量可以根据实际生产的需要进行选择,在一个示例中,污染级别包括无污染、轻度污染、中度污染以及重度污染;控制器3,具体用于:

在当前的污染级别为无污染时,控制全部水泵205开启;

在当前的污染级别为轻度污染时,控制三分之一的水泵205停止运行;

在当前的污染级别为中度污染时,控制三分之二的水泵205停止运行;

在当前的污染级别为重度污染时,控制全部水泵205停止运行。

具体地,控制器3基于当前的水质数据,判定在当前的污染级别为无污染时,控制全部水泵205开启,保障出水管路208中的水压充足;在当前的污染级别为轻度污染时,控制三分之一的水泵205停止运行,初步降低供水的压力;在当前的污染级别为中度污染时,控制三分之二的水泵205停止运行,进一步降低供水的压力;在当前的污染级别为重度污染时,控制全部水泵205停止运行,从而停止向用户端供水,并触发报警,将水质数据与当前的污染级别上传至中控平台,以向运维人员派发工单。

在本示例中,基于当前的污染级别,适应性地对开启水泵的数量进行控制,能够基于水质污染情况有序降低供水压力,避免将污染的水源过多输送至用户端,有效提高供水质量。

其中,水质监测的指标可以有多种,包括但不限于pH值、余氯浓度、浊度、电导率、硫酸盐含量、亚硝酸盐氮含量、硝酸盐氮含量、菌落总数等,可以根据实际生产的需要进行选择。在一个示例中,水质数据包括余氯浓度、浊度以及pH值。

浊度用来表示水中的悬浮物等阻碍光通过的程度,是由粘土、污泥、胶体颗粒、浮游生物等颗粒物质和其它微生物等颗粒物质的存在所造成的。

浊度即水的混浊情况;余氯用于持续杀菌,余氯浓度偏低时水里易滋生细菌;pH值是反映水酸碱度的一个指标,过酸和过碱环境容易对皮肤造成刺激,且pH值偏高会影响氯的消毒效果,而且会出现结垢现象,pH值偏低会腐蚀设。水质检测单元201包括余氯浓度传感器、浊度传感器以及pH传感器,分别用于检测进水管路202中的余氯浓度值、浊度值以及pH值。

控制器3根据当前采集到的进水管路202中的余氯浓度值、浊度值以及pH值,可以对当前的污染级别进行判断。在一个示例中,控制器3具体用于:

根据预设的余氯浓度区间、浊度区间以及pH值区间与权值的对应关系,获取当前检测的余氯浓度下的水质数据对应的第一权值、浊度下的水质数据对应的第二权值以及pH值下的水质数据对应的第三权值;

根据第一权值、第二权值以及第三权值,获取当前的污染指数;根据污染指数,判断当前的污染级别。

具体地,可以预设不同的余氯浓度区间、浊度区间以及pH值区间对应的权值,其中权值越大表征该区间偏离正常水质范围越大;根据当前检测的余氯浓度下的水质数据所在的余氯浓度区间、浊度下的水质数据所在的浊度区间以及pH值下的水质数据所在的pH值区间,确定余氯浓度下的水质数据对应的第一权值、浊度下的水质数据对应的第二权值以及pH值下的水质数据对应的第三权值;根据第一权值、第二权值以及第三权值,以及余氯浓度、浊度与pH值各个指标对应的权重,计算当前的污染指数。针对当前的污染指数,判断当前的污染级别。

举例来说,不同的余氯浓度区间与权值的对应关系可以为:余氯浓度不小于0.05mg/L且不大于2mg/L时,对应的权值为A1;余氯浓度不小于0.03mg/L且小于0.05mg/L,或者余氯浓度大于2mg/L且不大于5mg/L时,对应的权值为A2;余氯浓度小于0.03mg/L,或者余氯浓度大于5mg/L且不大于10mg/L时,对应的权值为A3;余氯浓度大于10mg/L时,对应的权值为A4;其中A1

不同的浊度区间与权值的对应关系可以为:浊度不大于1NTU时,对应的权值为A1;浊度大于1NTU且不大于5NTU时,对应的权值为A2;浊度大于5NTU且不大于20NTU时,对应的权值为A3;浊度大于20NTU时,对应的权值为A4;

不同的pH值区间与权值的对应关系可以为:pH值不小于6.5且不大于8.5时,对应的权值为A1;pH值不小于5.8且小于6.5,或者pH值大于8.5且不大于9.5时,对应的权值为A2;pH值不小于4.0且小于5.8,或者pH值大于9.5且不大于11.0时,对应的权值为A3;pH值小于4.0或者pH值大于11.0时,对应的权值为A4。

基于当前检测的余氯浓度下的水质数据所在的余氯浓度区间、浊度下的水质数据所在的浊度区间以及pH值下的水质数据所在的pH值区间,获取对应的第一权值、第二权值与第三权值,假设余氯浓度指标的权重为w1,浊度指标的权重为w2,pH值指标的权重为w3,根据预设权重对第一权值、第二权值与第三权值进行加权求和,得到当前的污染指数。根据污染指数,判定当前的污染级别为无污染、轻度污染、中度污染或者重度污染。

在本示例中,综合测得的水质余氯浓度值、浊度值以及pH值,能够准确地判断当前的污染级别。

在污染级别不为无污染时,控制器3可以进行水质报警,为了提示运维人员当前的水质问题,在一个示例中,控制器3,还用于:

根据第一权值、第二权值以及第三权值的权值大小,对当前检测的余氯浓度下的水质数据、浊度下的水质数据以及pH值下的水质数据进行优先级排序;

在污染级别不为无污染时,根据优先级最高的水质数据,向中控平台发出水质报警信息。

具体地,根据第一权值、第二权值以及第三权值的权值大小,对第一权值、第二权值以及第三权值进行排序,得到当前检测的余氯浓度下的水质数据、浊度下的水质数据以及pH值下的水质数据的优先级排序;其中权值越大优先级越高;在污染级别不为无污染时,向中控平台发出水质报警信息,水质报警信息包括优先级最高的水质数据。

在本示例中,对当前检测的余氯浓度下的水质数据、浊度下的水质数据以及pH值下的水质数据进行优先级排序;并根据优先级最高的水质数据,向中控平台发出水质报警信息,有利于运维人员高效发现水质问题,针对性地进行水质优化处理。

在水质级别不为无污染时,为了避免系统继续产生水质污染,可以减少输入系统的供水补给。图2为本申请一实施例提供的储水模块1的结构示意图,如图2所示,在一个示例中,储水模块1的进水端设置有电动阀101;控制器3与电动阀101连接,还用于:

根据当前的污染级别,控制电动阀101的开度;其中,污染等级和开度反相关。

具体地,根据当前的污染级别,控制电动阀101的开度,当前的污染级别越高,电动阀101的开度越低,从而减少系统的补给,减少系统产生的二次污染。

在本示例中,根据当前的污染级别控制电动阀的开度,适当减少市政管路的补给量,在满足用户用水量的前提下减少污染。

实际应用中,根据当前的污染级别控制电动阀101的开度的具体方式可以有多种,在一个示例中,控制器3具体用于:

在当前的污染级别为无污染时,调节电动阀101的开度至100%;

在当前的污染级别为轻度污染时,调节电动阀101的开度至75%;

在当前的污染级别为中度污染时,调节电动阀101的开度至50%;

在当前的污染级别为重度污染时,调节电动阀101的开度至0%。

具体地,在当前的污染级别为无污染时,调节电动阀101的开度至100%,储水模块1正常接受供水补给;在当前的污染级别为轻度污染时,调节电动阀101的开度至75%,减少对储水模块1的补给,随着用户端的消耗,储水模块1中储存的水缓慢排空;在当前的污染级别为中度污染时,调节电动阀101的开度至50%,进一步减少对储水模块1的补给,储水模块1中储水液位下降加快;在当前的污染级别为重度污染时,调节电动阀101的开度至0%,切断对储水模块1的补给。

在本示例中,根据当前的污染级别控制电动阀的开度,适当减少供水系统的补给量,减少二次污染。

进一步地,为了提高供水稳定性,控制器3可以对储水模块1的储水量进行控制。仍如图1所示,在一个示例中,储水模块1包括:压力表102、储水水箱103、浮球阀104、液位传感器105、水箱排空阀107与止回阀106;

储水水箱103的进水端与供水管路100连通,储水水箱103的出水端通过止回阀106与进水管路连通;储水水箱103的进水端还设置有压力表102;储水水箱103的出水端还通过水箱排空阀107与污水池连通;储水水箱103内设置有浮球阀104与液位传感器105;

控制器3与液位传感器105、浮球阀104和水箱排空阀107连接,控制器3还用于获取液位传感器105采集的储水水箱103的液位数据,在液位数据大于预设液位值时,控制浮球阀104与电动阀101关闭;以及,在污染级别不为无污染时,控制水箱排空阀107开启。

具体地,储水水箱103的进水端与供水管路100连通,基于市政供水对储水水箱103的液位进行补给;储水水箱103的出水端通过止回阀106与进水管路连通,止回阀106用于防止液体倒流;储水水箱103的进水端作为储水模块1的进水端,除了设置有电动阀101,还设置有压力表102;储水水箱103的出水端还通过水箱排空阀107与污水池连通,用于在清洗储水水箱103时将污水排出;储水水箱103内设置有浮球阀104与液位传感器105,浮球阀104为电磁遥控浮球阀,可以基于通过储水水箱103的液位自动开启或者关闭,也可以通过遥控对其开启与关闭进行控制;其中电动阀101与浮球阀104为常开状态,储水水箱103处于补给状态。

控制器3与液位传感器105、浮球阀104和水箱排空阀107连接,还用于获取液位传感器105采集的储水水箱103的液位数据,在液位数据大于预设液位值时,控制浮球阀104与电动阀101关闭,切断供水管路100对储水水箱103的补给,从而控制储水水箱103的液位保持稳定;在污染级别不为无污染时,控制水箱排空阀107开启,将受污染的水及时排出至污水池中。

图3为本申请一实施例提供的水质污染处理的流程示意图,如图3所示,水质检测单元201基于余氯浓度传感器、浊度传感器与pH值传感器,检测进水管路202内的水质数据,基于当前的余氯浓度下的水质数据、浊度下的水质数据与pH值下的水质数据,判断当前的污染级别,并基于当前的污染级别,对多个水泵205中开启水泵的数量与电动阀101的开度进行控制;以及,基于污染程度对当前的余氯浓度下的水质数据、浊度下的水质数据与pH值下的水质数据进行优先级排序,将污染程序最大的水质数据作为优先级最高的水质数据,在当前的污染级别不为无污染时,向中控平台发出水质报警信息,水质报警信息包括优先级最高的水质数据,还可以包括当前的污染级别;中控平台接收到水质报警信息后向运维人员派发工单,以使运维人员及时到达现场进行水箱的清洗;控制器3可以在报警后的预设时间内控制水箱排空阀107开启,将储水水箱103排空。

在本示例中,通过控制器获取液位传感器采集的储水水箱的液位数据,在液位过高时,控制浮球阀与电动阀关闭,切断供水管路对储水水箱的补给,从而控制储水水箱的液位处于稳定状态,提高供水稳定性;在污染级别不为无污染时,控制水箱排空阀开启,将受污染的水及时排出。

二次加压供水是一种技术,通过使用水泵等设备,在市政供水之后进一步增加水的压力,以确保水能够顺畅地达到高层建筑的每个用户,为使出水管路208处的水压充足,可以通过控制水泵205的转速进行加压。仍如图1所示,在一个示例中,系统还包括:低水位传感器203、每个水泵对应的第一蝶阀204、每个水泵对应的止回阀206、每个水泵对应的第二蝶阀207、以及压力传感器209;

进水管路202还设置有低水位传感器203,用于检测进水管路202内的液位;每个水泵205通过该水泵对应的第一蝶阀204连通至进水管路202,每个水泵205依次通过该水泵对应的止回阀206与第二蝶阀207连通至出水管路208;出水管路208设置有压力传感器209,用于采集出水管路208内的压力数据;

控制器3与低水位传感器203以及压力传感器209连接,还用于在进水管路202中没有液体时,控制全部水泵205停止运行;以及,在压力数据小于预设压力值时,提高当前处于开启状态的水泵205的转速。

具体地,进水管路202还设置有低水位传感器203,用于检测进水管路202内的液位;每个水泵205通过该水泵对应的第一蝶阀204连通至进水管路202,第一蝶阀204用于控制水泵205进水的通断;每个水泵205依次通过该水泵对应的止回阀206与第二蝶阀207连通至出水管路208,止回阀206用于防止水泵205停止运行后出水管路208中的液体倒流,第二蝶阀207用于控制水泵205所在管路向出水管路208供水的通断;出水管路208设置有压力传感器209,用于采集出水管路208内的压力数据;

控制器3与低水位传感器203以及压力传感器209连接,还用于在进水管路202中没有液体时,控制全部水泵205停止运行,系统停止向用户端供水;以及,在压力数据小于预设压力值时,提高当前处于开启状态的水泵205的转速。

在本示例中,基于出水管路内的压力数据对水泵转速进行调节,有利于维持出水管路内的压力充足,提高供水质量。

上述方案中,控制器3对水泵205的控制可以通过多种方式实现,比如可以通过安装在处理器中的软件装置实现,在一个示例中,控制器3可以包括处理器,与前述的压力传感器和需控制的装置,比如,水泵组等连接,用于根据预设的控制策略对供水系统中的部件进行控制。

作为示例,控制器也可以通过电路方式实现对水泵转速进行控制,图4为本申请一实施例提供的变频控制单元31的结构示意图,如图4所示,在一个示例中,控制器3包括三相电源30以及与每个水泵对应的变频控制单元31,供水系统还包括每个水泵205对应的电机;

三相电源30与每个水泵205对应的变频控制单元31连接,用于提供三相交流电源;

变频控制单元31包括:整流器311、电容器312、逆变变频器313、PID控制器315、V/f控制器316以及PWM发送单元317;

整流器311的输入端与三相电源30连接,用于将三相交流电信号转换为三相直流电压;

电容器312与整流器311的输出端连接,用于对三相直流电压进行平滑处理;

PID控制器315的输入端与压力传感器209连接,用于获取压力数据,根据压力数据与预设压力值,确定对应的水泵205的转速,并输出转速控制信号;

V/f控制器316的输入端与PID控制器315的输出端以及水质检测单元201连接,用于根据转速控制信号与污染级别,计算并输出逆变变频器313对应的输出电压;

PWM发送单元317的输入端与V/f控制器316的输出端连接,用于根据逆变变频器313对应的输出电压,输出PWM控制信号;

逆变变频器313与电容器312、PWM发送单元317的输出端以及对应的电机连接,用于根据PWM控制信号,输出三相交流电流,控制对应的水泵205运行。

具体地,每个水泵对应一个变频控制单元31,各个变频控制单元31均连接至三相电源30及其对应的水泵205的电机。变频控制单元31包括:断路器310、整流器311、电容器312、逆变变频器313、电流传感器314、PID控制器315、V/f控制器316以及PWM发送单元317,整流器311的输入端通过断路器310与三相电源30连接,用于将三相交流电信号转换为三相直流电压;电容器312与整流器311的输出端连接,用于对三相直流电压进行平滑处理;PID控制器315的输入端与压力传感器209连接,用于获取压力数据,根据压力数据与预设压力值以及PID控制器315的传递函数,确定对应的水泵205的转速,并输出转速控制信号;V/f控制器316的输入端与PID控制器315的输出端以及水质检测单元201连接,用于根据转速控制信号与当前的污染级别,计算并输出逆变变频器313对应的输出电压;PWM发送单元317的输入端与V/f控制器316的输出端连接,用于根据逆变变频器313对应的输出电压,输出PWM控制信号;逆变变频器313与电容器312、PWM发送单元317的输出端以及对应的电机连接,用于根据PWM控制信号,输出三相交流电流,控制对应的水泵205运行。

在本示例中,整流器将三相交流电信号转换为三相直流电压;电容器对三相直流电压进行平滑处理;PID控制器根据压力数据与预设压力值,输出转速控制信号;V/f控制器根据转速控制信号与污染级别,计算并输出逆变变频器对应的输出电压;PWM发送单元根据输出电压,输出PWM控制信号;逆变变频器根据PWM控制信号,输出三相交流电流,控制对应的水泵运行,通过电路方式实现对水泵转速进行准确地控制。

本实施例提供的基于水质污染级别的供水系统中,在进水管路与出水管路间通过设置多个水泵进行加压,并通过管路互联形成输送至用户端的合流出水管路,以确保出水管路维持一定压力,保障用户用水质量;控制器获取水质检测单元当前检测的进水管路内的水质数据,并根据水质数据确定当前的污染级别;基于当前的污染级别,适应性地对开启水泵的数量进行控制,能够基于水质污染情况有序减少供水速度,避免将污染的水源过多输送至用户端,有效提高供水质量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

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