阅读说明：本技术 一种多时段自适应恒压系统 (Multi-period self-adaptive constant-voltage system ) 是由 刘宏伟 帅学华 王卿 彭石磊 于 2020-11-12 设计创作，主要内容包括：一种多时段自适应恒压系统,属于供水管网压力动平衡技术领域,包括自适应恒压装置、分时控制管理单元和信号采集传输单元,所述自适应恒压装置包括自来水通过的主阀、控制主阀开度的减压导阀和分别设置在主阀前、后的压力测量装置,所述减压导阀与分时控制管理单元电连接,所述压力测量装置与信号采集传输单元电连接,所述信号采集传输单元将实时读取的压力数据传输至分时控制管理单元。本发明将自适应恒压装置结合控制、通信设备组成一个整体的系统,能监控阀前、后实时压差,根据不同时段的需求对阀后压力值进行设定,实现下游压力在不同时段的动平衡。(The utility model provides a many periods of self-adaptation constant pressure system, belongs to water supply network pressure dynamic balance technical field, including self-adaptation constant pressure device, timesharing control management unit and signal acquisition transmission unit, self-adaptation constant pressure device includes the main valve that the running water passes through, the decompression pilot valve of control main valve aperture and sets up the pressure measurement device before the main valve respectively, the decompression pilot valve is connected with timesharing control management unit electricity, pressure measurement device is connected with signal acquisition transmission unit electricity, signal acquisition transmission unit transmits the pressure data of reading in real time to timesharing control management unit. The invention combines the self-adaptive constant pressure device with control and communication equipment to form an integral system, can monitor the real-time pressure difference before and after the valve, sets the pressure value after the valve according to the requirements of different time periods, and realizes the dynamic balance of the downstream pressure in different time periods.)

一种多时段自适应恒压系统

技术领域

本发明属于供水管网压力动平衡技术领域，更具体地，涉及一种多时段自适应恒压系统。

背景技术

国家水力部明确指出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针，并在加大力度推进节水供水重大水利工程建设。

现实中，用户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

恒压供水系统对于用户是非常重要的。在生产生活供水时，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响生活质量，严重时会影响生存安全，如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，则不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。同时，在不同时间段，用水区域用水需求量不同，对水压的需求也相应改变。所以，用水区域的分时段恒压供水装置及其控制系统，能产生较大的经济效益和社会效益。

目前，供水管网采取减压阀、调流调压阀等水力组件对管网压力进行一定程度的控制，但单个阀门的控制不能使阀门前后的管网压力快速动平衡，存在阻力损耗大、且压力管控也不精准的问题。因此为了更好的实现管网压力动平衡，给用户提供一个更好的用水体验，需要进一步在现有水力组件的基础上进行改造。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种多时段自适应恒压系统，实现对下游水压在不同时段的设定值的动平衡控制。

本发明采用以下具体的技术方案：

一种多时段自适应恒压系统，包括自适应恒压装置、分时控制管理单元和信号采集传输单元，所述自适应恒压装置包括自来水通过的主阀、控制主阀开度的减压导阀和分别设置在主阀前、后的压力测量装置，所述减压导阀与分时控制管理单元电连接，所述压力测量装置与信号采集传输单元电连接，所述信号采集传输单元将实时读取的压力数据传输至分时控制管理单元。

优选的，所述压力测量装置采用压力表或动态压力传感器。

优选的，所述信号采集传输单元包括数据采集装置、数据缓存模块和通信模块。

优选的，所述通信模块支持无线/有线通讯方式。

优选的，所述减压导阀包括顶端的调节螺钉和阀内的隔膜传动机构，调节螺钉控制减压导阀的水腔压力承受大小，使隔膜传动机构上下运动进而控制减压导阀开度大小。

优选的，所述隔膜传动机构的隔膜采用橡胶膜片，经久耐用。

优选的，所述减压导阀设置入水口和两出水口，入水口连接主阀的进水管路，两出水口分别连接至主阀上腔与主阀出水管路。

优选的，所述分时控制管理单元可设置不同时间段的减压导阀与主阀出水管路连接的出水口压力值，实现分时段控制主阀的出口压力值。

优选的，所述分时控制管理单元可与一个至多个自适应恒压装置的减压导阀连接，接收一个至多个信号采集传输单元的信号。

优选的，所述主阀采用半直线型流道、宽阀体与等过流截面积结构的数字式减压阀，阀板设置V型口塞，起到缓冲作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明将自适应恒压装置结合控制、通信设备组成一个整体的系统，能监控阀前、后实时压差，根据不同时段的需求对阀后压力值进行设定，实现下游压力在不同时段的动平衡；

(2)本发明自适应恒压装置减压稳压效果好，通过外设独立的压力反馈装置，利用液压原理进行控制，出水口压力不受进水口压力及流量变化的影响，既可减动压，又可减静压；

(3)本发明只需控制减压导阀的调节螺钉，就能获得精确稳定的出水口压力，隔膜传动机构采用优质材料，基本无需维护；

(4)本发明主阀采用流线型、宽阀体设计，过流面积大、阻力损失小，且采用V型口塞的阀板设计，在主阀前后压差大时有效减少噪声和振动。

附图说明

图1为本发明一优选实施例自适应恒压装置结构示意图；

图2为本发明一优选实施例多时段自适应恒压系统框架图。

1、主阀；1.1、膜片；1.2、阀杆；1.3、阀板；2、减压导阀；2.1、调节螺钉；2.2、隔膜传动机构；3、阀前压力表；4、阀后压力表。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。

实施例1

如图1、2所示，一种多时段自适应恒压系统，安装在市政、水利等领域的管路中，将较高的上游压力降为符合要求的下游工作压力，使进入水塔或用户的自来水水压动平衡，包括自适应恒压装置、分时控制管理单元和信号采集传输单元，自适应恒压装置包括自来水通过的主阀1、控制主阀1开度的减压导阀2和分别设置在主阀1前、后的压力测量装置，减压导阀2与分时控制管理单元电连接，压力测量装置与信号采集传输单元电连接，信号采集传输单元将实时读取的压力数据传输至分时控制管理单元。其中，压力测量装置采用压力表3、4或动态压力传感器；主阀1采用半直线型流道、宽阀体与等过流截面积结构的数字式减压阀，过流面积大，阻力损失小，包括隔离上、下腔的膜片1.1，控制开度的阀板1.3和连接两者的阀杆1.2，阀板1.3设计V型口塞结构，在压力降低较大的情况下，起到缓冲作用，减少噪声和振动；减压导阀2包括顶端的调节螺钉2.1和阀内的隔膜传动机构2.2，调节螺钉2.1调整操作方便，能使隔膜传动机构2.2上下运动进而控制减压导阀2开度大小获得精确、稳定的出口压力，隔膜传动机构的隔膜采用橡胶膜片，优质材料经久耐用，基本无需维护。

减压导阀2设置入水口和两出水口，入水口连接主阀1的进水管路，两出水口分别连接至主阀1上腔与主阀1出水管路，因此主阀1的出水管路水压能实时反馈至减压导阀2，减压导阀2下腔根据水压大小，隔膜传动机构2.2上下运动控制减压导阀2开度大小，相应地，进入主阀1上腔的水量产生变化，使主阀1的上腔压力变化，阀杆1.2则会因主阀1的上腔压力大小而推动阀板1.3开合大小，达到控制主阀1出水管路的压力值目的，使预定的下游压力动态平衡保持不变。

具体的，当主阀1出口压力大于减压导阀2的设定值时，出口压力水从连接水管进入减压导阀2隔膜下腔内，推动隔膜传动机构2.2上移，减压导阀2开度减小，从连接水管进入减压导阀2再到主阀1上腔的压力水的压力升高，推动阀杆1.2下移，阀板1.3的开度随之减小，主阀1后压力降低。

当主阀1出口压力小于减压导阀2的设定值时，减压导阀2隔膜下腔的压力降低，隔膜传动机构2.2下移，减压导阀2开度增大，进口压力水从连接水管进入减压导阀2再到主阀1出口端，使主阀1上腔压力降低，阀板1.3的开度随之增大，主阀1后压力增高。

本实施例的自适应恒压装置减压稳压效果好，外设独立的压力反馈系统，利用液压原理进行控制，出水口压力不受进水口压力及流量变化的影响，既可减动压，又可减静压。

信号采集传输单元包括数据采集装置(高频数据采集器)、数据缓存模块和通信模块，通信模块支持无线/有线通讯方式，无线通讯可根据现场情况选择GPRS/4G/5G/NB-lot等方式，有线通讯可采用光纤/RJ45以太网等方式实现。

分时控制管理单元(上位主机)可设置不同时间段的减压导阀2压力值，即与主阀1出水管路连接的出水口压力值，因此实现分时段控制主阀的出口压力值，即下游压力在不同时段的动平衡。

实施例2

在不同楼层均安装实施例1中的自适应恒压装置与信号采集传输单元，则每一层楼接入用户的水压都相同，实现不同楼层间的均衡供水；在每栋建筑入水管路上安装自适应恒压装置与信号采集传输单元，则能实现不同建筑间的均衡供水。

分时控制管理单元可与若干个自适应恒压装置及信号采集传输单元连接，可对某区域的多个管网压力进行分时段压力值设置，自动化的实现整个区域的压力动平衡。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。