一种管网水龄控制系统的制作方法

本发明涉及饮用水供水技术领域，特别是涉及一种管网水龄控制系统。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，相对于饮用水国家标准水质指标，居民对饮用水提出了更高的要求，近年来，深圳和上海等沿海发达城市提出了直饮水入户的建设目标。对于直饮水入户的楼宇，如果部分楼层住户长时间外出或者节假日等原因立管和用户管网中的水得到不及时更新，时间长了，水质发生变化，甚至变坏的情况，导致到用户龙头的饮用水品质下降，不达标的情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种管网水龄控制系统，能够确保立管和用户管网饮用水的高品质指标。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种管网水龄控制系统，包括进水管，所述进水管上依次设置有水泵和入口电动阀，所述进水管的出口端与立管的底端相连，所述立管的顶端与流量补偿罐连接；所述立管靠近顶端的位置还设置有末端电动阀；所述立管上设置有若干支管，每根支管上均设有智能水表；所述水泵、入口电动阀、末端电动阀和智能水表均与控制器相连；所述控制器通过控制所述水泵、入口电动阀和末端电动阀控制所述流量补偿罐向所述立管补水。

所述流量补偿罐包括罐体，囊和真空抑制器，所述罐体为中空结构，所述囊容置在所述罐体的内部，并设有与所述立管连接的开口；所述真空抑制器用于控制所述罐体与大气相通；所述真空抑制器与所述控制器相连。

所述罐体由金属材料制成，所述囊由橡胶材料制成。

所述流量补偿罐与所述末端电动阀之间还设有具有双向计量功能的末端水表。

所述智能水表内设置有计时装置，所述计时装置在水停止流动时开始计时，在水开始流动且累计流量增加值大于设定值时停止计时。

所述计时装置还将计时的时间上传给所述控制器，所述控制器用于将所述计时的时间与时间阈值比较，并在所述计时的时间超过所述时间阈值时，控制所述所述流量补偿罐向所述立管补水，并向所述智能水表对应的用户终端发送推送信息。

所述控制器周期性将各个水表上传的计时的时间与时间阈值进行比较。

所述水泵出口设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器相连，所述控制器还用于根据所述压力传感器的检测值控制所述水泵。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过设置流量补偿罐调节供水管网立管中水的水龄，不需要改造管网，简单方便；通过智能水表和控制器的联动，推送水龄信息给用户，保证用户用水的水质指标；通过设置在顶端的流量补偿罐实现水龄控制，重力供水，节能环保。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中，1、水泵，2、压力传感器，3、入口电动阀，4、控制器，5、立管，6、第一水表，7、第一支管，8、第n-1水表，9、第n-1支管，10、第n水表，11、第n支管，12、末端电动阀，13、末端水表，14、流量补偿罐，141、罐体，142、囊，143、真空抑制器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种管网水龄控制系统，如图1所示，包括水泵1，压力传感器2，入口电动阀3，控制器4，立管5，多个水表和多根支管，末端电动阀12，末端水表13和流量补偿罐14。

其中，水泵1为变频水泵，变频器集成在水泵1上。多个水表和末端水表13均为超声波水表。多个水表中，第一水表6设置在第一支管7上，第二水表设置在第二支管上，以此类推，第n-1水表8设置在第n-1支管9上，第n水表10设置在第n支管11上。

流量补偿罐14由罐体141，囊142和真空抑制器143组成，罐体141为中空圆柱体金属结构，囊142容置在罐体141内部，囊142由橡胶材料制成，其开口与立管5顶端相连，水就容置在囊142中。真空抑制器143用于控制所述罐体与大气相通，其处于常闭状态。

水泵1，入口电动阀3，末端电动阀12，压力传感器2，第一水表6，第二水表……第n-1水表8，第n水表10，真空抑制器143和末端水表13均与控制器4连接。第一水表6，第二水表……第n-1水表8和第n水表10还与对应的用户终端(如用户的手机)绑定。

立管5的顶端设置了流量补偿罐14和末端水表13，该流量补偿罐14可以调节立管5内容置水的水龄，保证立管5中的水及时更新。进一步的，流量补偿罐14和末端电动阀12之间还设置了末端水表13，末端水表13具有双向计量功能，末端水表13的初始值设置为零，末端水表13的读数即为流量补偿罐14内水的体积。

本实施方式中第一水表6，第二水表……第n-1水表8，第n水表10和末端水表13均为智能水表，其内部设置有计时装置，当水停止流动时，触发计时装置开始计时，当水开始流动且累计流量增加值大于设定值时，水表计时装置停止计时。如果计时装置计时的时间大于20个小时(一般情况下，管网中的水在24小时内不会变质，20小时为一个参考值，数值可以根据需要调整设定)，表示长时间没有人用水，用户可能长时间外出，其对应的管网中水质可能变坏。进一步的，控制器4具有信息推送功能，给用户的绑定手机推送短信或者微信信息，告知用户龙头管网内水的水龄。各个水表的计时装置将计时的时间上传至控制器，控制器将其与阈值(该阈值可以设为20小时)比较，如果超过20小时，告诉用户，管网内的水有可能变质，控制器4就向该水表对应的用户手机发送推送信息，告知用户在用水时打开龙头15秒以后再取用(15秒时间为参考值，为龙头管网中可能变质的水完全排出的时间，可以根据实际情况调整时间间隔)，从而保证用户取用的水满足水质要求。

本实施方式中的控制器4内还设置了管网设定压力值，水泵1出口设置了压力传感器2和入口电动阀3。压力传感器2检测管网入口压力，控制器4根据检测的压力，调节水泵1转速，保证管网最不利点供水水压满足要求。入口电动阀3和末端电动阀12联动控制，调节管网和流量补偿罐14内的水龄，确保管网中的水质达标。其工作原理是控制器4通过压力传感器2反馈的压力信号p和设定的管网压力值调节水泵1的转速给用户管网供水，如果反馈的压力p低于设定压力，控制器4发送控制信号升高水泵1转速，直到反馈的压力p在允许误差范围内等于设定压力；如果反馈的压力p高于设定压力，控制器4发送控制信号降低水泵1转速，直到反馈的压力p在允许误差范围内等于设定压力。

本实施方式中的控制器4中还设置有囊142的最大容积v，供水过程中，控制器4发送控制信号打开末端电动阀12和真空抑制器143，管网给流量补偿罐14注水，当末端水表13计量值在允许误差范围内达到v时，关闭末端电动阀12，停止注水，同时关闭末端电动阀12和真空抑制器143。当某一楼层的某一水表的计时装置的计时时间超过设定时间(设定为20小时)时，其计量值未发生变化，为了防止立管中的水质发生变化，采用流量补偿罐14给管网供水，控制器4发送控制信号打开真空抑制器143，保持罐体141与大气相通，打开末端电动阀12，关闭入口电动阀3，停止水泵1，囊142中的水通过立管5给用户供水，水逆向通过末端水表13，当末端水表13计量值在允许误差范围内达到零时(囊142中水已全部排出)，关闭末端电动阀12和真空抑制器143，调整为水泵1供水模式。水泵1供水模式，控制器4发送控制信号关闭真空抑制器143，关闭末端电动阀12，启动水泵1，升高转速，直到压力传感器2的反馈值p在允许误差范围内等于设定压力，打开入口电动阀3，水泵1通过立管5给用户管网供水。控制器通过内置的时间间隔，确保流量补偿罐14和立管中的水水龄不超过设定的时间，保障水质。

控制器4可以周期性循环比较第一水表6，第二水表……第n-1水表8，第n水表10和末端水表13流量累计值变化达到设定值的时间间隔(初始值为20小时，设定值可调)。第一水表6，第二水表……第n-1水表8或第n水表10流量累计值变化达到20小时的，控制器4推送短信和微信给水表对应的绑定的手机号码，告诉用户管网内的水有可能变质，要求用户打开龙头15秒以后再取用，保证用户用水水龄可控，用水水质指标。

不难发现，本发明通过设置流量补偿罐调节供水管网立管中水的水龄，不需要改造管网，简单方便；通过智能水表和控制器的联动，推送水龄信息给用户，保证用户用水的水质指标；通过设置在顶端的流量补偿罐实现水龄控制，重力供水，节能环保。