城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器
技术领域
本实用新型涉及城市供水技术领域，尤其涉及一种城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器。
背景技术
为了解决城市不断扩大的边远地区供水压力不够而无法正常给当地居民供水的现象，通常采用增设区域性加压泵站进行二次加压的方法来解决该区域的供水问题。区域性加压泵站主要由进水管、进水阀、蓄水池、送水泵、出水管、出水阀以及相应的自动控制监测系统构成，其中进水管都在加压站附近城市供水管网的主干道上开T接入。
但现有加压泵站基本采用分时段恒压供水和人工手动控制加压泵站的进水量和出水量，这种依托调度值班人员经验的调度模式有很大的随机性，调度不当可能会造成加压站进水口附近管网压力波动大，并对自来水厂二泵房运行造成不利影响，会造成经济效益和社会效益双重影响。
实用新型内容
本实用新型提供了一种城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器，用以解决人工调度具有随机性且可能造成管网压力波动大的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器，包括：
数据采集模块，用于采集加压泵站的进水阀门开度、进水流量、出水阀门开度和出水流量；
控制单元，用于根据预设的用水高峰期和用水低谷期对应的各时段单位时间的出水量，分别按照单位时间间隔的周期调节加压泵站的进水阀门开度以调节进水量，使得：在用水高峰期到来之前的用水低谷期内让蓄水池内液位达到高水位，并在用水高峰期结束时蓄水池内液位降到低水位。
优选地，控制单元，包括：周期性循环继电器，周期性循环继电器按照设定的单位时间开启以在每单位时间控制调节一次进水阀门开度。
优选地，数据采集模块，包括：用于采集加压泵站的进水阀门开度的第一阀门位置变送器、用于采集进水流量的第一流量计、用于采集出水阀门开度的第二阀门位置变送器和用于采集出水流量的第二流量计。
优选地，数据采集模块还包括：用于采集当前蓄水池水位的水位传感器；
控制单元，还用于在当前蓄水池水位达到或超出最高水位时，控制加压泵站的进水阀门开度调小为零或者调至进水流量小于出水流量；还用于在当前蓄水池水位达到或低于最低水位时，控制加压泵站的出水阀门开度调小为零或者调至进水流量大于出水流量。
优选地，控制单元调节加压泵站的进水阀门开度以调节进水量时，通过数据采集模块获取当前的进水流量并将当前的出水流量作为负反馈，以在下一次调节加压泵站的进水阀门开度时，根据负反馈校准后的各时段单位时间的进水量进行调节。
优选地，数据采集模块，还用于采集加压泵站的出水压力；
控制单元，还用于根据各时段送水压力设定值，并通过出水压力作为负反馈，通过PID 控制器调整变频器频率，以使出水压力调至用户需求的各时段送水压力设定值。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器，通过在设定的用水高峰期和用水低谷期按照单位时间对进水量进行调节，可以结合用水量变化规律，从稳定蓄水和发挥蓄水池调蓄作用两个方面出发，以“高峰补水，低峰蓄水”为原则充分发挥蓄水池的调蓄能力，达到自动调蓄错峰进水，实现加压泵站供水压力、流量的自动科学调度，达到了区域性加压泵站无人值守的目的。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的区域加压泵站的无人值守控制器的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例的区域加压泵站的结构示意图；
图3是本实用新型优选实施例的城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器的硬件模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2，本发明应用于城市供水的区域性加压泵站，包括：蓄水池、设置在蓄水池进水端的进水管、设置在进水管上的进水阀、设置在出水端的出水管、设置在出水管上的出水阀，以及与出水管连接的出水泵。参见图1，本实用新型的一种城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器，数据采集模块，用于采集加压泵站的进水阀门开度、进水流量、出水阀门开度和出水流量；控制单元，用于根据预设的用水高峰期和用水低谷期对应的各时段单位时间的出水量，分别按照单位时间间隔的周期调节加压泵站的进水阀门开度以调节进水量，使得：在用水高峰期到来之前的用水低谷期内让蓄水池内液位达到高水位，并在用水高峰期结束时蓄水池内液位降到低水位。
本实施例中，控制单元优选包括：周期性循环继电器(图中未示出)，周期性循环继电器按照设定的单位时间开启以在每单位时间控制调节一次进水阀门开度。
本实施例中，数据采集模块，包括：用于采集加压泵站的进水阀门开度的第一阀门位置变送器、用于采集进水流量的第一流量计、用于采集出水阀门开度的第二阀门位置变送器和用于采集出水流量的第二流量计，以及用于采集当前蓄水池水位的水位传感器。
控制单元还用于在当前蓄水池水位达到或超出最高水位时，控制加压泵站的进水阀门开度调小为零或者调至进水流量小于出水流量；还用于在当前蓄水池水位达到或低于最低水位时，控制加压泵站的出水阀门开度调小为零或者调至进水流量大于出水流量。最高水位和最低水位均通过人工依据该片区的历史运行数据进行设定，设定以后在对应的数字水位传感器上设置上下阈值，达到或者超过上下阈值时，进行报警，从而实现人工设定控制单元控制进水阀门开度的调节量。
本实施例中，控制单元调节加压泵站的进水阀门开度以调节进水量时，通过数据采集模块获取当前的进水流量并将当前的出水流量作为负反馈，以在下一次调节加压泵站的进水阀门开度时，根据负反馈校准后的各时段单位时间的进水量进行调节。可以通过PID控制器进行调节，也可以通过人工对一段时间的数据进行校准后设定校准量，便于科学调度。
本实施例中，数据采集模块，还用于采集加压泵站的出水压力；控制单元还用于根据各时段送水压力设定值，并通过出水压力作为负反馈，通过PID控制器调整变频器频率，以使出水压力调至用户需求的各时段送水压力设定值。
作为本实施例的扩展，在实施时，参见图3，本实用新型的城市供水区域性加压泵站无人值守控制器，可以包括：数据采集、通讯、显示等外部接口。控制器通过数据采集模块(模拟量输入输出AI/AO、数字量输入输出DI/DO)、通讯模块(MODBUS、RS485、 RJ45)与现场设备直接连接。控制器具有单机控制功能，可用于没有实现自动化的加压泵站控制。控制器具有网络功能，也可用于已实现自动化的加压泵站的控制。数据采集接口包括 48路单端或24路双端AI、16路AO、32路带隔离DI、16路不带隔离DI、16路继电器输出DO、8路不带隔离DO，便于接口扩充。给实施例可以为将控制器进行进一步的自动蓄水控制提供硬件基础。例如，可以采用本控制器作为实现以下的扩展功能的基础：根据未来一段时间内的各时段单位时间的出水量以及用水高峰期和用水低谷期，计算在用水高峰期到来之前让蓄水池内液位达到高水位，并在高峰期结束后蓄水池内液位降到低水位的条件时的各时段单位时间的进水量，并根据各时段单位时间的进水量调节加压泵站的进水阀门开度以调节进水量。调节加压泵站的进水阀门开度以调节进水量时，通过数据采集模块获取当前的进水流量并将当前的出水流量作为负反馈，以在下一次调节加压泵站的进水阀门开度时，根据负反馈校准后的各时段单位时间的进水量进行调节。即将在基础实施方式中，通过人工或者外接计算机实现的分析功能集成在控制器中以扩展控制器的功能，从而达到自动调蓄错峰进水，实现加压泵站供水压力、流量的自动科学调度。
综上所述，本实用新型的城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器，通过在设定的用水高峰期和用水低谷期按照单位时间对进水量进行调节，可以结合用水量变化规律，从稳定蓄水和发挥蓄水池调蓄作用两个方面出发，以“高峰补水，低峰蓄水”为原则充分发挥蓄水池的调蓄能力，达到了区域性加压泵站无人值守的目的。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
