供水輸配水管網壓力安全調控報警裝置系統的製作方法

2023-06-11 00:55:51 2

專利名稱：供水輸配水管網壓力安全調控報警裝置系統的製作方法
技術領域：
本項發明涉及一種供水輸配水管網壓力安全調控報警裝置系統，具體是一種用於供水輸配水管網上輸水管的首端壓力上限可設定、配水管上各壓力觀測點的壓力數值可實時在線監測、並可無線傳輸到監測中心的工業控制機、任一壓力觀測點的壓力數值低於設定值時觀測點現場和監測中心均可報警的裝置系統。
背景技術：
隨著我國城市化進程和社會主義新農村建設的發展，城區供水管網不斷向郊外延伸、甚至有的與農村管網連網供水。於此同時，全國各地相繼出現了幾個村、幾十個村、甚至幾個鄉鎮連片組成一個供水管網。這種大規模連片集中供水方式，具有供水水質有保證、人口多規模大、供水機構(企業)效益高、供水事業可穩定長久發展的優點。但也存在著供水管網輸水管線長、沿管線地形高差變化大、管網運行管理難度大費用高等缺點。經常出現管道因外來破壞或管內壓力變化導致管道斷裂跑水、長時間不被發現的供水事故，有時管道破
裂跑水、用戶供水中斷廣2天才知道。常常給供水機構(企業)造成較大的聲譽損失和經濟損失。為避免這類供水事故的發生，有的供水機構(企業)天天派人外出沿管線巡査。常常顧了這片管網顧不了那片管網、顧了白天顧不了夜晚。既浪費人力物力、效果也不理想。
發明內容
為解決上述問題，本發明公開了一種供水輸配水管網上輸水管的首端壓力上限可設定、配水管上各壓力觀測點的壓力數值可實時在線監測、並可無線傳輸到監測中心的工業控制機、任一壓力觀測點的壓力數值低於設定值時，在觀測點現場和監測中心均可報警的裝置系統。專門用於輸配水管網，特別適於線 路長、沿管線地形高差變化大的供水管網運行壓力的安全設定、觀測點壓力在 線監測和無線傳輸、低於設定值時報警，從而確保供水輸配水管網的安全運行 和管道一旦斷裂能及時發現即時搶修。
本發明是一個裝置系統，它由分散安裝在加壓水泵安裝現場、若干個配水 管道壓力觀測點和監測中心的許多設備所組成。具體是在加壓水泵安裝現場， 由加壓水泵、控制水泵啟停的變頻控制器和裝在輸水管道首端的壓力傳感器所
組成；在配水管壓力觀測點，由安裝在管道上的壓力傳感器、單路輸入數顯控 制儀、聲光報警裝置、直流24V電源、嵌入無線數據機的微波數傳電臺、 微波定向天線、避雷器和接地極所組成；在監測中心，由微波全向天線、直流 13. 8V電源、嵌入無線數據機的微波數傳電臺、裝有專為本供水輸配水管網 壓力安全調控報警系統編制的軟體的工業控制機、可編程控制器、聲光報警裝 置、避雷器和接地極所組成。
在加壓水泵現場，加壓水泵是向輸水管送水和維持管網一定水壓的。變頻 控制器除驅動加壓泵的運行和控制其開啟和停止外，還具有壓力人工設定和維 持管網壓力恆定的功能；安裝在配水管道上的壓力傳感器可將感受到的管內水 壓力轉變為一個標準模擬電流信號，通過信號線纜輸入到單路輸入數顯控制儀。 單路輸入數顯控制儀可將接收的模擬電流信號轉換為數位訊號，既能在儀表面 板上顯示壓力數值供人們隨時查看，又能將該數位訊號通過通信接口外接遠傳， 還可進行壓力值的下限設定，當測得的壓力值低於設定值時，則通過報警開關接 口啟動聲光報警裝置。聲光報警裝置是一個連接220V電源的信號燈和警鈴，當
單路輸入數顯控制儀報警開關接口閉合時即接通電源啟動信號燈和警鈴工作， 從而警示附近的人群該處管道壓力低於設定值管道可能出問題了。直流24V電是分別為壓力傳感器和嵌入無線數據機的微波數傳電 臺供電的。單路輸入數顯控制儀上的數位訊號通過通信接口接到嵌入無線調製 解調器的微波數傳電臺、微波定向天線後可源源不斷的發到監測中心的工業控 制機。
在監測中心，裝有專為本供水輸配水管網壓力安全調控報警系統編制的軟 件的工業控制機可通過嵌入無線數據機的微波數傳電臺和微波全向天線源 源不斷地接收各觀測點的壓力值。當裝有專為本供水輸配水管網壓力安全調控 報警系統編制的軟體的工業控制機接收到某個觀測點的壓力值低於設定值時即 在顯示器上彈出壓力異常的觀測點名稱、同時通過可編程控制器啟動與之相連 的聲光報警裝置工作，從而警示值班人員迅速趕往壓力低於設定值的觀測點查 看和組織人員搶修。避雷器和接地極是確保該裝置系統中的所有元器件免遭雷 擊而安全運行的。
本發明的優點是採用的所有元器件易於購買且質量成熟可靠，裝置系統連 接組裝簡單、儀表設置和軟體編碼易於掌握和操作、系統運行安全可靠。既能 設定輸水管道的壓力上限、又能實時在線監測配水管上各壓力觀測點的壓力數 值。當觀測點的壓力數值低於設定值時能迅速及時的發出報警。該發明的應用 可大大提高供水管理水平、降低生產運行成本、增加經營效益、提高供水服務 質量、還能大幅提升供水機構(企業)的聲譽和形象。

圖1是本發明裝於加壓水泵現場和配水管道壓力觀測點的設備系統圖 圖2是本發明裝於監測中心的設備系統圖
圖1中7聲光報警裝置 9嵌入無線數據機的微波數傳電臺10直 流13.8V電源12避雷器和接地極13微波全向天線 14裝有專為本供水輸配水管網壓力安全調控報警系統編制的軟體的工業控制機15可編程控制器 圖2中1加壓水泵2控制水泵啟停的變頻控制器3輸水管道4壓 力傳感器5配水管道6'單路輸入數顯控制儀7聲光報警裝置8直流 24V電源9嵌入無線數據機的微波數傳電臺10直流13. 8V電源 11 微波定向天線12避雷器和接地 具體實施方式
在加壓水泵安裝現場，先由控制水泵啟停的變頻控制器2啟動加壓水泵1 向輸水管道3輸送水。控制水泵啟停的變頻控制器2可根據人工預先設定的壓 力值和壓力傳感器4反饋的壓力值信號自動變頻調速驅動加壓水泵1運行，使 輸水管道3內的實際壓力值與預先設定的壓力值保持一致。
在配水管道壓力觀測點的現場，安裝在配水管道5上的壓力傳感器4測得 並輸出的壓力信號為一模擬電流信號，接到單路輸入數顯控制儀6後即可顯示 配水管道內的水壓力值。該單路輸入數顯控制儀6具有壓力下限設定和報警開 關輸出功能，當配水管道5破裂壓力減小到設定的下限值時，單路輸入數顯控 制儀6的報警開關接口閉合即接通電源啟動聲光報警裝置7的信號燈和警鈴工 作，從而警示附近的人群該處管道壓力低於設定值可能管道出問題了。同時， 單路輸入數顯控制儀6的壓力數位訊號通過通信接口接到嵌入無線數據機 的微波數傳電臺9、微波定向天線11後可源源不斷的發到監測中心的工業控制 機。
在監測中心，裝有專為本供水輸配水管網壓力安全調控報警系統編制的軟 件的工業控制機14是通過微波全向天線13、嵌入無線數據機的微波數傳電 臺9源源不斷地接收配水管道5上各觀測點的壓力數字值的。裝有專為本供水 輸配水管網壓力安全調控報警系統編制的軟體的工業控制機14接收到某個觀測點的壓力值低於設定值時即在顯示器上彈出一窗口，指示壓力低於設定值的觀
測點的名稱、同時通過可編程控制器15啟動與之相連的聲光報警裝置7工作， 值班人員即可根據顯示器上指示的壓力低於設定值的觀測點的名稱，迅速趕往 該觀測點查看和組織人員搶修。
直流24V電源8是為壓力傳感器4供電的，直流13. 8V電源10是為嵌入無 線數據機的微波數傳電臺9供電的。避雷器和接地極12是確保該裝置系統 中的所有元器件免遭雷擊而安全運行的。
本發明的目的在於既能設定供水輸配水管網的壓力上限、又能實時在線監 測配水管道各壓力觀測點的壓力數值並可無線傳輸到監測中心的工業控制機， 當觀測點的壓力數值低於設定值時能迅速及時的發出報警。該發明的應用可大 大提高供水管理水平、減少生產運行成本、增加經營效益、提高供水服務質量、 還能大幅提升供水機構(企業)的聲譽和形象。
權利要求
1、本發明是一種供水輸配水管網壓力安全調控報警裝置系統，是由分散安裝在若干個配水管道壓力觀測點和監測中心的許多設備所組成，其特徵在於在配水管壓力觀測點，由安裝在管道上的壓力傳感器、單路輸入數顯控制儀、聲光報警裝置、直流24V電源、嵌入無線數據機的微波數傳電臺、微波定向天線、避雷器和接地極所組成；在監測中心，由微波全向天線、直流13.8V電源、嵌入無線數據機的微波數傳電臺、裝有專為本供水輸配水管網壓力安全調控報警系統編制的軟體的工業控制機、可編程控制器、聲光報警裝置、避雷器和接地極所組成。
2、 根據權利要求1所述的供水輸配水管網壓力安全調控報警裝置系統，其 特徵在於輸水管首端壓力上限可設定、配水管道上各壓力觀測點的壓力數值可 實時在線監測、並可無線傳輸到監測中心的工業控制機，當任一壓力觀測點壓 力數值低於設定值時即在顯示器上彈出壓力異常的觀測點名稱，各壓力觀測點 現場和監測中心均可報警。
3、 根據權利要求1所述的供水輸配水管網壓力安全調控報警裝置系統，其 特徵在於安裝避雷器和接地極是為確保系統中的所有元器件免遭雷擊安全運 行。
全文摘要
本發明由分散安裝在加壓水泵安裝現場、若干個配水管道壓力觀測點和監測中心的許多設備所組成，當各配水管道壓力觀測點的壓力數值低於設定值時能及時報警。加壓水泵安裝現場由加壓水泵、控制水泵啟停的變頻控制器和裝在輸水管道首端的壓力傳感器所組成；在配水管道上各壓力觀測點的現場，由安裝在配水管道上的壓力傳感器、單路輸入數顯控制儀、聲光報警裝置、直流24V電源、嵌入無線數據機的微波數傳電臺、直流13.8V電源、微波定向天線、避雷器和接地極所組成；在監測中心，由微波全向天線、嵌入無線數據機的微波數傳電臺、裝有專為本供水輸配水管網壓力安全調控報警系統編制的軟體的工業控制機、可編程控制器、聲光報警裝置、避雷器和接地極所組成。
文檔編號F17D5/00GK101476672SQ20091001379
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月15日 優先權日2009年1月15日
發明者丁兆軍, 峰 張, 李興旺, 樊銘京, 肖建國, 馬樹升 申請人:山東農業大學