CN206457875U - 一种基于plc的智能供水及分享系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于PLC的智能供水及分享系统，用以解决现阶段高层建筑中供水压力和供水质量的问题。包括蓄水池，蓄水池通过电磁阀与市政供水相连接，蓄水池与变频水泵相连接，变频水泵与止回阀相连接，止回阀与出水管相连接，出水管通过流量传感器、电磁传感器开关与用户的进水管相连接，蓄水池内设有水质传感器和液位传感器，出水管通过手动蝶阀与气压罐相连接，出水管上连接有压力传感器，电磁阀、变频水泵、电磁传感器开关、压力传感器、水质传感器和液位传感器均与控制柜相连接。本实用新型充分运用蓄水池供水、气压罐供水、变频水泵供水的优点，达到高效节能的目的，实时了解使用水的情况并进行反馈。

Description

一种基于PLC的智能供水及分享系统

技术领域

本实用新型涉及智能供水与互联网分享的技术领域，具体涉及一种基于PLC的智能供水及分享系统。

背景技术

高层建筑因其服务设施的完备和服务水准的提高，对高层供水提出了更高的要求：一是不间断的供水，一天24小时无论何时都要保证有水；二是压力保证，尤其是在用水高峰期保证家家有水用；三是保证水质安全，确保用户所用的水都是健康的用水。

然而随着居民生活水平的提高，越来越多的居民注意到用水质量问题，近些年来水质问题不断增多，尤其是高层的二次供水水质问题，达到投拆的95%以上。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于PLC的智能供水及分享系统，解决了高层建筑供水不稳定，用户无法实时了解水质和用水量的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于PLC的智能供水及分享系统，包括蓄水池，蓄水池通过电磁阀与市政供水相连接，蓄水池与变频水泵相连接，变频水泵与止回阀相连接，止回阀与出水管相连接，出水管通过流量传感器、电磁传感器开关与用户的进水管相连接，所述蓄水池内设有水质传感器和液位传感器，出水管通过手动蝶阀与气压罐相连接，出水管上连接有压力传感器，电磁阀、变频水泵、电磁传感器开关、压力传感器、水质传感器和液位传感器均与控制柜相连接，用户家内设有显示装置，显示装置与流量传感器相连接，控制柜与局域网相连接，局域网与显示装置和监控站相连接，监控站与显示装置相连接。

所述变频水泵的数量设有3个，三个变频水泵与止回阀串联连接后并联在储水池和出水管之间。

所述变频水泵上设有温度传感器，温度传感器与控制柜相连接。

所述控制柜包括PLC控制器和变频器，PLC控制器分别与电磁阀、电磁传感器开关、温度传感器、压力传感器、水质传感器和液位传感器相连接。

所述变频水泵上设有接触器，接触器与变频器相连接。

所述显示装置包括显示屏、报警装置和控制器，控制器分别与显示屏、报警装置、流量传感器、局域网和监控站相连接。

所述止回阀与出水管之间设有手动蝶阀，出水管上设有手动蝶阀。

本实用新型PLC控制器通过接收液位传感器、水质传感器、压力传感器、流量传感器和温度传感器，利用变频器来控制变频水泵的起停、电磁传感器开关和电磁阀的开闭，并将检测到的信息上传局域网，工程师可以在监控站实施监控，及时发现异常情况；用户利用显示装置能够实施访问局域网以获取用水量和水质情况等信息，增加用水水质情况的可信度，让“用户放心用水”。本实用新型充分运用蓄水池供水、气压罐供水、变频水泵供水等供水方式的优点，达到高效节能的目的，通过用户端的显示装置了解使用水的情况和进行反馈，实现前所未有的放心用水体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种基于PLC的智能供水及分享系统，包括蓄水池15，蓄水池15通过电磁阀1与市政供水相连接，电磁阀1用于控制市政供水的水管的开闭。蓄水池15与变频水泵4相连接，变频水泵4与止回阀13相连接，止回阀13与出水管相连接，止回阀13用于防止水的倒灌，即用户和气压罐6的水通过变频水泵4进入蓄水池15，变频水泵4为小区的高层变频供水提供动力。出水管通过流量传感器11、电磁传感器开关12与用户的进水管相连接，流量传感器11用于检测用户的用水情况，给用户提供用水量信息。电磁传感器开关12用于替代用户端的传统开关，控制日常用水的开闭工作，给用户带来便捷的体验。蓄水池15内设有水质传感器2和液位传感器3，水质传感器2主要用于检测蓄水池15的水质问题，液位传感器3主要用于检测蓄水池的水位。出水管通过手动蝶阀5与气压罐6相连接，手动蝶阀5用于手动操作气压罐6，气压罐6用于气压罐供水方式时提供供水压力。出水管上连接有压力传感器7，压力传感器7用于检测总路出水管口的压力。电磁阀1、变频水泵4、电磁传感器开关12、压力传感器7、水质传感器2和液位传感器3均与控制柜16相连接，用户家内设有显示装置，显示装置与流量传感器11相连接，控制柜16与局域网9相连接，局域网9与显示装置和监控站10相连接，监控站10与显示装置相连接。显示装置用于显示用户使用的水的总流量和水质质量。控制柜16用于为整个供水系统提供逻辑控制，局域网9提供信息的交互途径，监控站10用于工程师对整个系统的监控。当液位传感器3检测到蓄水池15内的水位低于最小设定值时，控制柜16控制电磁阀1打开，市政供水向蓄水池15内供水；当液位传感器3检测到蓄水池15内的水位高于最大设定值时，控制柜16控制电磁阀1关闭，市政供水停止向蓄水池15内供水。

控制柜16包括PLC控制器和变频器，PLC控制器分别与电磁阀1、电磁传感器开关12、压力传感器7、水质传感器2、温度传感器14和液位传感器3相连接。变频水泵4的数量设有3个，三个变频水泵4与止回阀13串联连接后并联在储水池13和出水管之间。变频器为PID变频器，变频水泵4上设有接触器，接触器与变频器相连接。电磁传感器开关12通过总线与PLC控制器相连接，PLC控制器可以远程控制电磁传感器开关12的打开与关闭，从而控制出水管是否向用户供水。三台变频水泵4从左至右依次为M1泵、M2泵和M3泵，使用三台接触器分别控制变频水泵4的电机的工频运转，三台接触器分别控制变频水泵4的电机的变频运转，在每台变频水泵4的出口处安装单向的止回阀13防止水流回流。变频水泵4上设有温度传感器14，温度传感器14与控制柜16相连接。温度传感器14用于检测变频水泵4的电机的温度，防止电机过热损毁。

显示装置包括显示屏、报警装置和控制器，控制器分别与显示屏、报警装置、流量传感器、局域网9和监控站10相连接，显示屏用于显示输送至用户的水的流量和水质质量，当进水管路有问题时，报警装置进行报警。同时，控制器可以将用户的诉求反馈至监控站。

止回阀13与出水管之间设有手动蝶阀5，出水管上设有手动蝶阀5，用于手动调节变频水泵4和出水管的启停，方便检修。

由统计可知，一般小区每天1点到4点之间用水量很少，几乎无人用水，在4点到晚上24点之间小区用水处在一个浮动变化的状态。为更好的节约能源，本实用新型将采取分时段供水，1点到4点之间采用气压罐6供水，4点到晚上24点采用变频水泵4实现恒压变频供水，本实用新型的具体工作流程如图2所示。

变频供水阶段：压力传感器7将检测到的压力信号送入PLC控制器，PLC控制器将接收到的信号与设置的预定值进行对比后，并发出指令对变频器进行控制，从而控制变频水泵4的启停。当检测得出水管的压力大于设定值时，则变频器不启动变频水泵4，当出水管压力小于设定值时，变频器启动变频水泵4。变频器带第一个变频水泵4的M1泵软启动，此时，M1泵处于变频调速运行状态，变频器根据收到的信号随时调整水泵的转速。当M1泵达到额定的转速仍不能满足水压值要求时，则变频器控制接触器自动切换到工频下运行，同时变频器控制第二个变频水泵4的M2泵，使之软启动并运行。以此类推，直到出水管压力满足压力设定要求。在用水高峰过后，由于投入多台变频水泵4而使出水管压力超过设定值，变频器根据“先启先停”的原则，依次停止M1泵、M2泵和M3泵，均衡对多台变频水泵4的使用，以延长水泵的使用寿命。控制柜16中包括有过载保护、欠压保护和失压保护。

气压罐供水阶段：小区用水量较少的时候，PLC控制器控制变频水泵4停止运转，此时用户端水压较高变频水泵4端水压较低，迫使止回阀13反向闭合，从而达到自动切换到气压罐16供水模式的目的，气压罐16的体积以满足凌晨1点至4点用户用水为最佳。4点至晚24点变频器打开变频水泵4切换为变频供水模式，以满足大水量需求时的恒压供水。

当水质传感器检测得到的水质信息，流量传感器检测到用户用水量信息，经PLC控制器处理后上传局域网，用户家中的显示装置可以实时显示用户的用水量信息及用水的水质状况，同时用户可以通过显示转置将自己的诉求传送至局域网，为用户提供维护监督通道，让用户用上“放心的水”。经PLC控制器分析储存日用水量信息，能够及时的发现用水量异常，并向监控站发出报警信息。若因为管道开裂等非正常用水的原因造成的用水量异常，显示装置的报警装置提醒用户，用户能够及早的知道并能够及早的维护，以减少能源的浪费。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于PLC的智能供水及分享系统，包括蓄水池（15），蓄水池（15）通过电磁阀（1）与市政供水相连接，蓄水池（15）与变频水泵（4）相连接，变频水泵（4）与止回阀（13）相连接，止回阀（13）与出水管相连接，出水管通过流量传感器（11）、电磁传感器开关（12）与用户的进水管相连接，其特征在于：所述蓄水池（15）内设有水质传感器（2）和液位传感器（3），出水管通过手动蝶阀（5）与气压罐（6）相连接，出水管上连接有压力传感器（7），电磁阀（1）、变频水泵（4）、电磁传感器开关（12）、压力传感器（7）、水质传感器（2）和液位传感器（3）均与控制柜（16）相连接，用户家内设有显示装置，显示装置与流量传感器（11）相连接，控制柜（16）与局域网（9）相连接，局域网（9）与显示装置和监控站（10）相连接，监控站（10）与显示装置相连接。

2.根据权利要求1所述的基于PLC的智能供水及分享系统，其特征在于，所述变频水泵（4）的数量设有3个，三个变频水泵（4）与止回阀（13）串联连接后并联在储水池（13）和出水管之间。

3.根据权利要求1所述的基于PLC的智能供水及分享系统，其特征在于，所述变频水泵（4）上设有温度传感器（14），温度传感器（14）与控制柜（16）相连接。

4.根据权利要求1或3所述的基于PLC的智能供水及分享系统，其特征在于，所述控制柜（16）包括PLC控制器和变频器，PLC控制器分别与电磁阀（1）、电磁传感器开关（12）、温度传感器（14）、压力传感器（7）、水质传感器（2）和液位传感器（3）相连接。

5.根据权利要求4所述的基于PLC的智能供水及分享系统，其特征在于，所述变频水泵（4）上设有接触器，接触器与变频器相连接。

6.根据权利要求1所述的基于PLC的智能供水及分享系统，其特征在于，所述显示装置包括显示屏、报警装置和控制器，控制器分别与显示屏、报警装置、流量传感器（11）、局域网（9）和监控站（10）相连接。

7.根据权利要求2所述的基于PLC的智能供水及分享系统，其特征在于，所述止回阀（13）与出水管之间设有手动蝶阀（5），出水管上设有手动蝶阀（5）。