一种水泵交替工作的水塔恒压供水系统及方法与流程

本发明涉及水塔恒压供水技术领域，特别是涉及一种多水泵交替工作的水塔恒压供水系统及方法。

背景技术：

水塔，一般居民区里蓄水作用，有些还是水厂生产工艺的一个重要组成部分，用于储水和配水的高耸结构，用来保持和调节给水管网中的水量和水压，随着社会的发展和用水的需求，对供水提出了更高的要求，要满足及时、压力充足、并拥有一定的蓄水能力的供水，水塔供水系统是我国广泛使用的供水系统，可以满足现在生活和生产的需求，水塔水位高，产生较大压力大，而且水塔拥有一定的蓄水量，即使紧急停水或者管道检修，也可以储存一定量的用水，来提供停水时的用水需求，水塔供水具有更好的用水抗风险能力，压力也更加充足，因为水塔的蓄水箱一般设置在水塔顶部。

一般的居民用水，对水压的精确程度要求不高，可能半天才给水塔供一次水，只要保证用生活水的水量和水压够用就行了，但是在水表生产厂家，在校验水表精确度的时候，对水压的要求就非常高了，需要达到压差在一米的水高度差范围内，在这种情况下给水塔供水的水泵就需要经常启动，来保证水塔的水量和水压保持恒定的范围内，为了保持水塔的水压，会使水泵工作强度大，这种高强度的工作情况，很容易使工作水泵故障，但是给水塔供水的水泵如果出现问题了，那么水塔就会失去恒定水压，使工厂校验水表的数据不准确，为了降低水泵的使用强度和损坏几率，所以需要一种能够是水塔水位下降量幅度小的系统和方法，来保证水塔的恒压供水，用来提供校验水表所需要更精确的水压。

例如公开日是2017年6月20日，中国专利申请号为cn201621367172.3的一种恒压供水装置，包括供水塔，所述供水塔的上端设有补给塔，且补给塔的上端连接有供水管，所述供水塔的下端设有出水管，所述供水塔的侧壁上设有进液管，且进液管的外端通过l型的出液管与补给塔连接，所述进液管的上端开设有插孔，所述插孔的上端设有开口向下的方形的导向筒，且导向筒的开口与插孔密封连接，所述导向筒内插接有阀板，且阀板的上端穿过导向筒连接有螺纹筒，所述螺纹筒内插接有转杆，且转杆的上端连接有电机，所述电机通过支撑板固定在出液管上，所述供水塔内设有液位传感器，且液位传感器电性连接单片机，所述单片机电性连接电机，所述单片机固定在供水塔的外端。

这种恒压供水装置虽然是恒压供水装置，居民用水由供水塔提供，当用水量比较大时，供水塔内的水位就会下降，就会被液位传感器检测到，电机工作，阀板上升，进液管和出水管的开口设计的比较宽，比较大，这样补给塔就能迅速对供水塔内的水进行补充，保持水位，保证水压，使水压恒定稳定，但是不能降低给水塔供水的水泵的持续运行时间，水泵长时间持续运行，会导致工作强度大，容易机械疲劳，导致发生故障，这种供水系统，不能使工作的水泵交替休息，而且当用水量大于水泵的供水量时，这种供水装置没有在用水高峰期时加大供水量的设计，无法保证水塔的蓄水量，从而无法保证恒压供水，可能导致供水压力小，甚至缺水。

基于此，本发明设计了一种水泵交替工作的水塔恒压供水系统及方法，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水泵交替工作的水塔恒压供水系统及方法，能更加合理的控制水泵的工作时间，降低水泵持续运行时间，使水泵能够交替休息，从而降低水泵的工作强度的系统。

本发明是这样实现的：一种水泵交替工作的水塔恒压供水系统，包括水塔，所述水塔上设置有蓄水箱，所述蓄水箱内设置了水位侦测模块，所述蓄水箱分别与复数台能够单独工作的水泵连接，所述水位侦测模块和每所述水泵都与控制器连接。

进一步地，所述水泵为离心泵，所述水泵包括一号水泵、二号水泵和三号水泵。

进一步地，所述水位侦测模块是量程为一米的液位传感器。

进一步地，所述蓄水箱的最高蓄水水位线离地面高度不低于四十米。

进一步地，所述水塔上还设置了无线报警器，所述无线报警器与控制器连接。

一种多水泵交替工作的水塔恒压供水方法，所述供水方法需要提供如权利要求所述的多水泵交替工作的水塔恒压供水系统，包括以下步骤：

步骤一，在水塔上的蓄水箱内设定蓄水水位线，并将水位侦测模块安装在蓄水箱内设定蓄水水位线的相应位置；

步骤二，所述控制器记录每台水泵各自的累计工作时间，所述水位侦测模块每间隔时间t侦测一次蓄水箱内的实际水位线，如果侦测侦测到所述蓄水箱内的实际水位等于或高于蓄水水位线，则每间隔时间t重复侦测；如果侦测到所述蓄水箱内的实际水位低于蓄水水位线，所述水位侦测模块发送缺水信号给控制器，并进行步骤三；

步骤三，所述控制器接收到缺水信号后，所述控制器判断累计工作时间最短的水泵是否唯一，如果唯一，则启动累计工作最短的水泵；如果不唯一，则启动任意一台累计工作时间最短的水泵，然后开始给所述蓄水箱供水，同时所述水位侦测模块开始实时监测蓄水箱内的实际水位，如果间隔时间s所述水位侦测模块监测到蓄水箱的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块发送满水信号给控制器，所述控制器收到满水信号后，控制所有的水泵停止，然后返回步骤二，如果在间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤四；

步骤四，所述控制器停止正在工作的水泵并累计该水泵的工作时间且标记该水泵，然后所述控制器开始判断除开刚标记的水泵外累计工作时间最短的水泵是否唯一，如果唯一，则启动判断出的累计工作时间最短的水泵；如果不唯一，则启动判断出的任意一台累计工作时间最短的水泵，开始给蓄水箱供水，同时所述水位侦测模块开始实时监测蓄水箱内的实际水位，如果间隔时间s内所述水位侦测模块监测到蓄水箱的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块发送满水信号给控制器，所述控制器收到满水信号后，控制所有的水泵停止，然后返回步骤二，如果间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤五。

步骤五，所述控制器停止正在工作的水泵并累计该水泵的工作时间且标记该水泵，然后所述控制器开启除最后一次标记的水泵外的所有水泵，接着给蓄水箱供水，同时所述水位侦测模块开始实时监测蓄水箱内的实际水位，如果间隔时间s内所述水位侦测模块监测到蓄水箱的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块发送满水信号给控制器，所述控制器收到满水信号后，控制所有的水泵停止，然后返回步骤二，如果间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤六；

步骤六，所述控制器分别累计刚刚停止工作的每一台水泵的工作时间，并且启动全部的水泵，同时所述水位侦测模块开始实时监测蓄水箱内的实际水位，如果间隔时间s内所述水位侦测模块监测到蓄水箱的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块发送满水信号给控制器，所述控制器收到满水信号后，控制所有的水泵停止，然后返回步骤二，如果间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤七；

步骤七，所述控制器停止所有水泵，并分别累计刚刚停止工作的每一台水泵的工作时间，并向工作人员发出警报，通知工作人员进行查看，所述报警器持续发送无线信号给工作人员，工作人员解决问题后关闭报警器并复位控制器，然后返回步骤二。

进一步地，所述蓄水水位线为水位侦测模块的侦测水平面，所述蓄水水位线为四十米。

进一步地，所述间隔时间t为十分钟，所述间隔时间s为三十分钟。

本发明的有益效果是：本发明通过控制器来记录每个水泵的工作时间，并且累计水泵的工作时间，然后控制器会优先运行累计工作时间短的水泵，来使每台水泵的运行时间相差不大，以达到降低每台水泵的持续工作时间和强度，并且控制每台水泵的持续运行时间不超过半小时，正常休息时间也会超过半小时，这样就很好的降低了每台水泵的持续运行强度，有利于增加水泵的实际使用寿命，在用水高峰，一台水泵无法满足用水需求，即使持续给水塔的蓄水箱供水，水位还是不断下降时，本系统可以根据水位情况，同时启动多台水泵以增加给水塔的供水量，这样可以更好的保障蓄水箱的水量，以提供充足供水，也可以使水塔更好的保证供水系统的水压，来满足用水量和水压的需求。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-水塔，11-蓄水箱，2-水位侦测模块，3-水泵，31-一号水泵，32-二号水泵，33-三号水泵，4-控制器，5-无线报警器。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明提供一种技术方案：一种多水泵交替工作的水塔恒压供水系统，包括水塔1，所述水塔1上设置有蓄水箱11，所述蓄水箱11内设置了水位侦测模块2，所述蓄水箱11分别与复数台能够单独工作的水泵3连接，所述水位侦测模块2和每所述水泵3都与控制器4连接，本发明通过控制器4来记录每个水泵的工作时间，并且累计水泵3的工作时间，然后控制器4会优先运行累计工作时间短的水泵3，来使每台水泵3的运行时间相差不大，以达到降低每台水泵3的持续工作强度，并且控制每台水泵3的持续运行时间不超过半小时，正常休息时间也会超过半小时，这样就很好的降低了每台水泵3的持续运行强度，有利于增加水泵3的实际使用寿命，在用水高峰，一台水泵3无法满足用水需求，即使持续给水塔1的蓄水箱11供水，水位还是不断下降时，本系统可以根据水位情况，同时启动多台水泵3以增加给水塔1的供水量，这样可以更好的保障蓄水箱11的水量，以提供充足供水，也可以使水塔1更好的保证供水系统的水压，来满足用水量和水压的需求。

其中，水泵3为离心泵，所述水泵3包括一号水泵31、二号水泵32和三号水泵33，离心泵抽水扬程更合适水塔高度，三个水泵3轮流工作，水位侦测模块2是量程为一米的液位传感器，方便使用，技术成熟，水位数据准确，蓄水箱11的最高蓄水水位线离地面高度不低于四十米，保证水塔1的供水水压，水塔1上还设置了无线报警器5，所述无线报警器5与控制器4连接，出现紧急情况时，可以及时向工作人员作出警示；

本使用发明还包括一种多水泵交替工作的水塔恒压供水方法，这种供水方法是基于一种多水泵交替工作的水塔恒压供水系统，包括以下步骤：

步骤一，在水塔1上的蓄水箱11内设定蓄水水位线，并将水位侦测模块2安装在蓄水箱11内设定蓄水水位线的相应位置；

步骤二，控制器4记录每台水泵3各自的累计工作时间，所述水位侦测模块2每间隔时间t侦测一次蓄水箱11内的实际水位线，如果侦测侦测到所述蓄水箱11内的实际水位等于或高于蓄水水位线，则每间隔时间t重复侦测；如果侦测到所述蓄水箱11内的实际水位低于蓄水水位线，所述水位侦测模块2发送缺水信号给控制器4，并进行步骤三；

步骤三，所述控制器4接收到缺水信号后，所述控制器4判断累计工作时间最短的水泵3是否唯一，如果唯一，则启动累计工作最短的水泵3；如果不唯一，则启动任意一台累计工作时间最短的水泵3，然后开始给所述蓄水箱11供水，同时所述水位侦测模块2开始实时监测蓄水箱11内的实际水位，如果间隔时间s所述水位侦测模块2监测到蓄水箱11的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块2发送满水信号给控制器4，所述控制器4收到满水信号后，控制所有的水泵3停止，然后返回步骤二，如果在间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤四；

步骤四，所述控制器4停止正在工作的水泵3并累计该水泵3的工作时间且标记该水泵3，然后所述控制器4开始判断除开刚标记的水泵3外累计工作时间最短的水泵3是否唯一，如果唯一，则启动判断出的累计工作时间最短的水泵3；如果不唯一，则启动判断出的任意一台累计工作时间最短的水泵3，开始给蓄水箱11供水，同时所述水位侦测模块2开始实时监测蓄水箱11内的实际水位，如果间隔时间s内所述水位侦测模块2监测到蓄水箱11的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块2发送满水信号给控制器4，所述控制器4收到满水信号后，控制所有的水泵3停止，然后返回步骤二，如果间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤五。

步骤五，所述控制器4停止正在工作的水泵3并累计该水泵3的工作时间且标记该水泵3，然后所述控制器4开启除最后一次标记的水泵3外的所有水泵3，接着给蓄水箱11供水，同时所述水位侦测模块2开始实时监测蓄水箱11内的实际水位，如果间隔时间s内所述水位侦测模块2监测到蓄水箱11的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块2发送满水信号给控制器4，所述控制器4收到满水信号后，控制所有的水泵3停止，然后返回步骤二，如果间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤六；

步骤六，所述控制器4分别累计刚刚停止工作的每一台水泵3的工作时间，并且启动全部的水泵3，同时所述水位侦测模块2开始实时监测蓄水箱11内的实际水位，如果间隔时间s内所述水位侦测模块2监测到蓄水箱11的实际水位达到蓄水水位线，则所述水位侦测模块2发送满水信号给控制器4，所述控制器4收到满水信号后，控制所有的水泵3停止，然后返回步骤二，如果间隔时间s后实际水位没有达到蓄水水位线，则进行步骤七；

步骤七，所述控制器4停止所有水泵3，并分别累计刚刚停止工作的每一台水泵3的工作时间，并向工作人员发出警报，通知工作人员进行查看，所述报警器5持续发送无线信号给工作人员，工作人员解决问题后关闭报警器5并复位控制器4，然后返回步骤二；

这种操作方法更加方便，也可以使三个水泵3可以轮换休息，提高使用寿命，并且可以在用水需求增加时相应的增加向蓄水箱11内供水的速度。

其中，蓄水水位线为水位侦测模块2的侦测水平面，所述蓄水水位线为四十米，蓄水箱11通过蓄水水位线来保证的储水量，还包括水塔1上的报警器5，间隔时间t为十分钟，所述间隔时间s为三十分钟，给水位侦测模块2和水泵3一定的休息时间，避免长期工作造成超负荷运转。

实施例的一个具体应用为：本发明在使用时通过三台水泵3轮换将水抽入水塔1上的蓄水箱11，通过过蓄水箱11存储用水，蓄水箱11的最高蓄水水位线高度距离地面至少要在40米，这样可以保证用水的水压，水位侦测模块2是量程为一米的液位传感器，一般的液位传感器都是安装在水塔底部，方便读数，但是这样就需要更高的量程的液位传感器，量程大就会导致读数不精确，本系统在设定的蓄水水位线下方一米处安装量程为一米的水位侦测模块2，量程为一米的液位传感器可以将测量的水位精确到厘米单位级，量程为四十米的液位传感器精度只能达到一米单位级，量程为一米的液位传感器测量的水位线更加精准，例如设定最高水位线是40.15米，相当于0.4015mpa，目前要量程为0.5mpa要精度准确到厘米为单位的压力传感器是很困难，因此使用精度到厘米是非常容易的一米的液位传感器，将传感器的最低位放在39.500米，则测量的最高水位是40.500米，将最低水位39.500米加上液位传感器的测量液位就是水塔的实际液位，可以保证蓄水水位线的精度，保证水塔1稳定的供水水压，可以给低于四十米高度的用户供水，这种供水模式不仅可以通过蓄水箱11提供较大的用水储备量，也可以比市政供水提供更大的水压，使用水的水压得到保证，只要一直给蓄水箱11提供足够的水源不错，这种供水方式就可以提供恒定的水压，用水更稳定，并且将间隔时间t设定为十分钟，间隔时间s设定为三十分钟；

具体方法步骤如下：

步骤一，先将水位侦测模块2安装在蓄水箱11内的合适高度，并将这个高度设定为蓄水水位线，然后将控制器4与水位侦测模块2的液位传感器连接；

步骤二，控制器4记录每台水泵3的累计工作时间(假设目前三台水泵3的累计工作时间关系为：一号水泵31工作时间＜二号水泵32工作时间＜三号水泵33工作时间)，水位侦测模块2每十分钟侦测一次蓄水箱11内的实际水位线，这样能够更节约能耗，控制器4记录每台水泵3各自的累计工作时间，所述水位侦测模块2每间隔十分钟侦测一次蓄水箱11内的实际水位线，如果侦测侦测到所述蓄水箱11内的实际水位等于或高于蓄水水位线，则每间隔十分钟重复侦测；如果蓄水箱11内的实际水位线没有达到水位侦测模块2蓄水水位线，水位侦测模块2就会发送缺水信号给控制器4，并进行步骤三；

步骤三，控制器4会开启累计工作时间最短的一号水泵31启动，一号水泵31开始向蓄水箱11供水，同时水位侦测模块2开始实时监测实际水位，如果半小时内水位侦测模块2侦测到实际水位达到蓄水水位线，水位侦测模块2发生满水信号给控制器4，控制器4收到满水信号后，控制所有水泵3处于停止状态，并返回步骤二，如果半小时后实际水位没有达到蓄水水位线那么进入步骤四；

步骤四，控制器4停止一号水泵31，并标记和累计一号水泵31的工作时间，然后控制器4开启二号水泵32，同时水位侦测模块2继续实时监测蓄水箱11内的实际水位线，如果二号水泵32持续工作半小时内，蓄水箱11内的水位达到蓄水水位线后，水位侦测模块2会发送满水信号给控制器4，控制器4收到满水信号就会控制所有水泵3处于停止状态，并返回步骤二，如果半小时后实际水位没有达到蓄水水位线那么进入步骤五；

步骤五，控制器4停止二号水泵32，并标记二号水泵32为最近工作水泵，并累计二号水泵32的工作时间，然后控制器4同时启动一号水泵31和三号水泵33，这时向蓄水箱11内的进水速度增大为单台水泵3开启的两倍，如果一号水泵31和三号水泵33持续工作半小时内，蓄水箱11内的水位达到蓄水水位线后，水位侦测模块2会发送满水信号给控制器4，控制器4收到满水信号就会控制所有水泵3处于停止状态，并返回步骤二，如果半小时后实际水位没有达到蓄水水位线那么进入步骤六；

步骤六，控制器4累计一号水泵31和三号水泵33的工作时间，然后控制器4同时启动一号水泵31、二号水泵32和三号水泵33，是蓄水箱11的进水速度达到单台水泵3工作时的三倍，更大的增加了进水速度，如果一号水泵31、二号水泵32和三号水泵33持续工作半小时内，蓄水箱11内的水位达到蓄水水位线后，水位侦测模块2会发送满水信号给控制器4，控制器4收到满水信号就会控制所有水泵3处于停止状态，并返回步骤二，如果半小时后实际水位没有达到蓄水水位线那么进入步骤七；

步骤七，这时可能是蓄水箱11漏水，或者发生了一些不在系统设定范围内发生的一些问题，需要控制器4控制所有水泵3停止，并分别累计每台水泵3的工作时间，然后及时发出报警，通知工作人员来现场找出问题并进行修复，带修复完成，或者查实后没有问题，然后可以重新复位控制器4，控制器4复位不会影响每台水泵3的累计工作时间，控制器4采用芯片型号为lm317，这样的系统和供水方法，可以使三台水泵3轮流工作，交替休息，避免了同一台水泵3长期持续工作，导致大幅度降低使用寿命的问题，使用本系统可以降低水泵3的机械损耗，从而增加每一台水泵3的实际使用寿命，而且在用水量高峰期，用水量增加，单独一台水泵3无法补充蓄水箱11内水量消耗时，本系统可以在满足条件后，会同时启动两台水泵3，增加向蓄水箱11的供水速度，如果还无法满足供水需求，在满足一定条件后，本系统会同时启动所有水泵3，更大的增加了向蓄水箱11的供水速度，这样可以更好的保证蓄水箱11的储水量，从而使水塔1供水系统保持供水水压恒定，给用户用水带来方便，可以满足用水高峰和低谷期的需求变化。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。