一种具有智能休眠功能的恒压变频供水系统
技术领域
本实用新型属于供水系统技术领域，具体涉及一种具有智能休眠功能的恒压变频供水系统。
背景技术
恒压供水系统的设置保证了不同楼层的用户在用水过程中自来水的压力大致相同，具体地，恒压供水系统也是二次供水系统，即在自来水连接到指定的高楼后，通过设置在楼顶的水箱为不同楼层的用户供水，或者直接通过水泵将自来水供给不同楼层。
在恒压供水系统使用的过程中，一般增加变频器来控制水泵的工作，使水泵具备休眠功能来节约电能，但是现有的变频器只能根据设定的参数进行休眠，不能根据实际的使用情况进行休眠。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种具有智能休眠功能的恒压变频供水系统，解决了现有的恒压供水系统不能根据实际的使用情况进行休眠的问题。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种具有智能休眠功能的恒压变频供水系统，包括水泵、与所述水泵连通的管体和设置在所述管体上的控制装置；
管体包括与水泵的进水口连通的第一管段和与水泵的出水口连通的第二管段，所述第一管段上设有用于控制水泵休眠的功能模块，所述第二管段包括与水泵的出水口连通的主管和若干个与所述主管连通的分管；
所述控制装置包括与所述水泵电连接的变频控制柜，所述变频控制柜内设有休眠模块。
本具有智能休眠功能的恒压变频供水系统(以下简称供水系统)通过休眠模块定期测量以改变供水过程中供水系统的休眠频率，进而使得供水系统的工作更符合用户的使用习惯，使供水系统合理启停，尽可能节约用电。
优选地，所述休眠模块包括处理单元、用于设定水泵休眠频率的休眠单元和用于监测水泵休眠的监测单元；
所述休眠单元和所述监测单元均向所述处理单元发送信号，处理单元反馈命令至休眠单元或监测单元。
优选地，所述休眠单元包括分别与所述处理单元电连接的出口信号检测子单元、变频子单元和复位子单元。
优选地，所述监测单元包括相互电连接的监测子单元和控制子单元；
所述监测子单元的信号输入端分别与所述水泵和所述管体相连，监测子单元的信号输出端与所述控制子单元电连接；
所述控制子单元接收来自监测子单元的信号并传递至所述处理单元，控制子单元还接收并执行来自处理单元的命令。
优选地，所述处理单元包括处理器，所述处理器控制所述休眠单元和所述监测单元的工作。
优选地，所述处理器包括数字PID和接收所述数字PID信号的PLC，数字PID的信号还传递至所述休眠单元。
优选地，所述变频控制柜包括柜体和位于所述柜体上的控制板，所述休眠模块设置在柜体内。
优选地，所述功能模块包括依次设置在所述第一管段上的负压表、蝶阀、过滤器和水箱。
优选地，所述水箱上设有真空抑制器、压力传感器、水位传感器、稳流补偿器和排污阀，所述真空抑制器、所述压力传感器、所述水位传感器和所述稳流补偿器均与所述控制装置电连接。
优选地，所述第二管段上还设有气压罐。
本实用新型的有益效果为：
本具有智能休眠功能的恒压变频供水系统通过休眠模块的设置采集管体的出水口处的水体压力的变化频率，进而调节休眠频率，使水泵的休眠频率与实际使用情况更贴合，更节省电能。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是一种具有智能休眠功能的恒压变频供水系统的结构示意图；
图2是管段的结构示意图；
图3是控制装置的结构示意图；
图4是休眠电路的接线图；
图5是休眠模块的模块示意图；
图6是监测单元的电路图。
图中：1-水泵；2-管体；21-第一管段；22-第二管段；3-控制装置；31-处理器；311-数字PID；312-PLC；32-出口传感器；33-变频器；34-柜体；41-倒流防止器；42-负压表；43-蝶阀；44-过滤器；45-水箱；451-真空抑制器；452-压力传感器；453-水位传感器；454-稳流补偿器；455-排污阀；5-气压罐。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
实施例一：
如图1至图5所示，本实施例的一种具有智能休眠功能的恒压变频供水系统，包括水泵1、与所述水泵1连通的管体2和设置在所述管体2上的控制装置3；
管体2包括与水泵1的进水口连通的第一管段21和与水泵1的出水口连通的第二管段22，所述第一管段21上设有用于控制水泵1休眠的功能模块，所述第二管段22包括与水泵1的出水口连通的主管和若干个与所述主管连通的分管；
所述控制装置3包括与所述水泵1电连接的变频控制柜，所述变频控制柜内设有休眠模块。
恒压供水系统的设置保证了不同楼层的用户在用水过程中自来水的压力大致相同，具体地，恒压供水系统也是二次供水系统，即在自来水连接到指定的高楼后，通过设置在楼顶的水箱45为不同楼层的用户供水，或者直接通过水泵1将自来水供给不同楼层。
在恒压供水系统使用的过程中，一般增加变频器33来控制水泵1的工作，使水泵1具备休眠功能来节约电能，但是现有的变频器33只能根据设定的参数进行休眠，不能根据实际的使用情况进行休眠。
为了进一步节约电能，使恒压供水系统能够根据实际使用的情况进行休眠频率的调整，设计了本具有智能休眠功能的恒压变频供水系统(以下简称供水系统)。本供水系统通过休眠模块的设置采集管体2的出水口处的水体压力的变化频率，使水泵1的休眠与实际使用情况更贴合，更节省电能。
具体而言，休眠模块收集一段时间内管体2的出水口的水体压力的变化频率，并且计算出水体压力的变化频率的总和与变化的次数，进而得到水体压力在一段时间内变化的频率的平均值。
休眠模块将该平均值设定为理论值，同时在理论值的基础上设定变化范围和延时时段，在之后的使用过程中，将水体压力变化的频率的实际值与理论值相比较，当实际值等于理论值且在延时时段内实际值的变化并没有超过所设定的变化范围，休眠模块控制水泵1进入休眠以节约电能；当实际值等于理论值且在延时时段内实际值的变化偶尔超过所设定的变化范围，休眠模块控制水泵1保持在工作状态，避免水泵1被频繁唤醒；而当水体压力变化不在所设定的变化范围内时，休眠模块启动水泵1使水泵1进入工作状态。
具体地，水泵1包括泵组、第一泵体和第二泵体，其中，泵组常用于为用户供水，而在小流量的情况下，第一泵体和第二泵体轮流用于为用户供水。在用户用水低谷或夜间小流量用水时，供水系统处于休眠状态，在不启动泵组的条件下，满足用户小流量用水，避免水泵及控制装置频繁启停。
具体地，分管分别与用户连通，分管的数量与用户的数量相匹配。
在休眠模块使用一段时间后，休眠模块自动进行理论值的更新，即重复进行理论值的测定，进而使水泵1的休眠频率更符合实际的使用情况，达到节约电能的目的。
下面结合本供水系统的具体结构对本供水系统的工作进行说明。
在本公开提供的具体实施方式中，所述休眠模块可以构造为任意合适的结构。作为一种选择，所述休眠模块包括处理单元、用于设定水泵1休眠频率的休眠单元和用于监测水泵1休眠的监测单元；
所述休眠单元和所述监测单元均向所述处理单元发送信号，处理单元反馈命令至休眠单元或监测单元。
现在对休眠模块的工作进行说明，其中，休眠单元用于调整休眠频率，进而使得本供水系统的休眠频率与实际使用情况更符合，既保证用户的使用体验，还达到节约用电的目的。
监测单元用于对本供水系统的使用进行监控，保证本供水系统的正常工作。
具体地，作为一种选择，所述休眠单元包括分别与所述处理单元电连接的出口信号检测子单元、变频子单元和复位子单元。
现在对休眠单元的工作进行说明，其中，出口信号检测子单元用于对第二管段22的出水口处的压力进行检测；同时出口信号检测子单元配合变频子单元进行休眠频率的调整，在用水量小的情况下，如凌晨2：00-4：00，管体2内压力小，出口信号检测子单元所检测到的实际压力约等于设定压力，可以将该检测到的实际压力用作休眠频率调整时起到参考作用的设定压力。
更具体地，作为一种选择，出口信号检测子单元是出口传感器32。
变频子单元用于对休眠频率进行调整，即在调整休眠频率时，将出口信号检测子单元所检测到的实际压力当作参考压力，同时设定检测时间段，如5min，休眠模块记录下检测时间段内本供水系统的运行频率并存储，检测一段时间后，如2h，将所检测到的频率总和除以递增次数进而得到水泵1睡眠频率，变频子单元进而更改之后一段时间的休眠频率。
更具体地，作为一种选择，变频子单元包括变频器33。
复位子单元用于对休眠单元进行复位，消除故障影响，同时可以将复位子单元用于处理单元和监测单元的使用，提高休眠模块的工作效率，降低人工维护的频率。
具体地，作为一种选择，所述监测单元包括相互电连接的监测子单元和控制子单元；
所述监测子单元的信号输入端分别与所述水泵1和所述管体2相连，监测子单元的信号输出端与所述控制子单元电连接；
所述控制子单元接收来自监测子单元的信号并传递至所述处理单元，控制子单元还接收并执行来自处理单元的命令。
现在对监测单元的工作进行说明，其中，监测子单元的信号输入端分别与水泵1、管体2和功能模块相连，监测子单元同时将所检测到的信号传递至处理单元，处理单元接收并处理这些信号，进而将对应的命令发送到控制子单元，控制子单元执行来自处理单元的命令，进而实现对水泵1、管体2和功能模块的控制。
现在结合硬件对休眠模块的工作进行说明，具体地，出口传感器32设置在管体2的出水端，即第二管段22上，出口传感器32检测管体2内水体压力的变化频率并将检测的值反馈至处理器31；处理器31接收来自出口传感器32的信号并进行处理，所谓处理包括理论值的计算和对水泵1工作情况的控制，同时，处理器31还根据出口传感器32所反馈的信号对水泵1的开启、关闭进行控制；变频器33同样在处理器31的控制下实现对水泵1转动的频率进行调节，保证自来水的出水压力保持一致。
具体地，作为一种选择，所述处理单元包括处理器31，所述处理器31控制所述休眠单元和所述监测单元的工作。
所述处理器31包括数字PID311和接收所述数字PID311信号的PLC312，数字PID311的信号还传递至所述休眠单元。
现在给出处理器31的一种实际可行的方案，具体而言，处理器31包括了数字PID311和PLC312两个部分，其中，数字PID311用于计算水体压力的变化频率进而得到理论值，PLC312用于控制变频器33、水泵1等部件的工作，同时将出口传感器32所检测到的实际值同理论值相比较。
在本公开提供的具体实施方式中，所述控制装置3可以构造为任意合适的结构。作为一种选择，所述变频控制柜包括柜体34和位于所述柜体34上的控制板，所述休眠模块设置在柜体34内。
现在对控制装置3其余部件进行说明，其中，柜体34为控制板和休眠模块提供了安装空间，控制板上设有用于显示数据的面板和用于手动控制的调节按钮，或者，控制板是触控面板。
在本公开提供的具体实施方式中，所述功能模块可以构造为任意合适的结构。作为一种选择，所述功能模块包括依次设置在所述第一管段21上的负压表42、蝶阀43、过滤器44和水箱45。
负压表42是压力表的一种，负压表42设置在第一管段21上并检测第一管段21的真空度，避免出现负压。
蝶阀43是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制，可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。
过滤器44是输送介质管道上不可缺少的一种装置，待处理的水经过过滤器44滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可，因此，使用维护极为方便。
在本公开提供的具体实施方式中，所述水箱45可以构造为任意合适的结构。作为一种选择，所述水箱45上设有真空抑制器451、压力传感器452、水位传感器453、稳流补偿器454和排污阀455，所述真空抑制器451、所述压力传感器452、所述水位传感器453和所述稳流补偿器454均与所述控制装置3电连接。
现在结合设置在水箱45上的各个零部件对水箱45的工作进行说明，其中，真空抑制器451主要是用在市政自来水管网二次加压供水设备上，来抑制供水系统内产生负压，保持自来水管网压力平衡的设备。
压力传感器452测量水箱45内具体的压力值，同时压力传感器452与真空抑制器451相互配合，保证水箱45内不会产生负压。
水位传感器453能将被测点水位参量实时地转变为相应电量信号，实现对水箱45内水位的监控。
稳流补偿器454起到消除负压，消除二次污染和补偿用水流量的作用。
排污阀455用于对水箱45进行定期清理，保证供水的水质。
具体地，第一管段21上还可以设置倒流防止器41以防止管体2内出现倒流。
具体地，作为一种选择，所述第二管段22上还设有气压罐5。
气压罐5是水泵1可以进入睡眠的前提条件，利用水的压缩性极小的性质，用外力将水储存在罐内，气体受到压缩压力升高，当外力消失压缩气体膨胀可将水排除。由于水的压缩比远远小于气体，当管网有小流量的泄漏可造成压力大幅度的下降，可使水泵1频繁启动。如工频泵直接向用户供水，就必需配备气压罐5，缓解水泵1频繁启动。
更具体地，气压罐5是隔膜式气压罐5。
实施例二：
如图5至图6所示，本实施例在实施例一的基础上，对监测单元的进行补充，具体而言，给出了一种监测单元实际可行的电路。
具体来说，监测子单元包括第一主回路和第二主回路，第一主回路与L1串联，第一主回路与第二主回路之间通过转换开关SA串联；
第二主回路包括手动控制回路和自动控制回路，手动控制回路与控制板电连接，自动控制回路与处理单元电连接。
监测子单元通过第一主回路和第二主回路实现对本供水系统的监测，同时将监测所得到的信号传递至处理单元；具体而言，通过转换开关SA将处理的方式在处理单元自动控制和工作人员手动控制之间进行切换，实现多种方式的控制，有利于本供水系统的工作稳定。
控制子单元包括若干个支路，其中，支路包括用于监测电源状态的第一支路、用于检测泵体状态的第二支路和用于故障检测的第三支路；
第一支路与第一主回路串联，且第一支路上设有灯H1；
第二支路包括用于控制第一泵体工作的第一回路和用于控制第二泵体工作的第二回路，其中，第一回路包括与第一主回路串联的第一执行回路和与第二主回路串联的第一控制回路；
第一控制回路包括了依次串联的常闭开关SB1、第一控制部和热继电器FR1，控制部包括相互并联的继电器KM1和继电器KM2，其中，继电器KM1的控制端与继电器KM2的常闭开关串联，并与处理单元电连接；继电器KM2的控制端与继电器KM1的常闭开关串联，并与处理单元电连接，且相互并联的常开开关SB2、继电器KM2的第一常开开关与继电器KM2的控制端串联；
第一执行回路包括依次串联的第一执行部和灯H3，其中，第一执行部包括相互并联的继电器KM1的常开开关和继电器KM2的第二常开开关；
第二回路包括与第一主回路串联的第二执行回路和与第二主回路串联的第二控制回路；
第二控制回路包括了依次串联的常闭开关SB3、第二控制部和热继电器FR2，控制部包括相互并联的继电器KM3和继电器KM4，其中，继电器KM3的控制端与继电器KM4的常闭开关串联，并与处理单元电连接；继电器KM4的控制端与继电器KM3的常闭开关串联，并与处理单元电连接，且相互并联的常开开关SB4、继电器KM4的第一常开开关与继电器KM4的控制端串联；
第二执行回路包括依次串联的第二执行部和灯H4，其中，第二执行部包括相互并联的继电器KM3的常开开关和继电器KM4的第二常开开关；
通过第一回路和第二回路相互配合，既能够分别控制第一泵体和第二泵体的工作，又可以实现第一泵体和第二泵体的互锁，保证管体2的出水压力稳定。
第三支路包括降压变压器JYB和灯H2，其中，降压变压器JYB的控制端与降压变压器的常开开关并联，且灯H2与降压变压器的常开开关串联。
第一主回路上还串联了保险丝、断相与相序保护继电器XJ3-G、中间继电器KA1的常闭开关和降压变压器JYB的常闭开关，且第三支路的输入端位于中间继电器KA1的常闭开关和降压变压器JYB的常闭开关之间。
支路还包括与第一主回路串联的第四支路，其中，第四支路上设有中间继电器KA1的控制端，且中间继电器KA1的控制端通过变压器设置在第四支路上。
支路还包括与第二主回路串联的第五支路，其中，第五支路上串联了中间继电器KA2的控制端，且中间继电器KA2的常开开关与处理单元相连。
具体地，作为一种选择，灯H1、灯H2、灯H3和灯H4均是蓝色灯。
实施例三：
如图5所示，本实施例在实施例一的基础上，对休眠单元的进行补充，具体而言，给出了一种休眠单元实际可行的电路。
具体来说，出口信号检测子单元包括与处理单元的接口串联的两条导线，其中，导线的另一端与管体2相连，两导线之间通过电阻R相连，且接正极的导线上串联了出口传感器32。
复位子单元包括相互并联的中间继电器KA0的控制端和中间继电器KA3的控制端，且中间继电器KA0的控制端和中间继电器KA3的控制端分别与处理单元的接口相连。
变频子单元包括了相互并联的中间继电器KA0的常开开关和中间继电器KA3的常开开关，且中间继电器KA0的常开开关和中间继电器KA3的常开开关均与变频子单元的供电端相连。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
