专利名称：一种分质供水成套设备自诊断技术的制作方法
技术领域：
本发明属于分质供水成套设备控制技术领域。
背景技术：
在管道分质供水行业，目前进行水深度处理和恒压输送的成套设备(简称分质供水成套设备)在系统控制方面水平高低不齐。有的只能实现最基本的设备起动、停止和联动控制功能，甚至只有手动操作功能，缺少对设备系统的自诊断。目前分质供水成套设备的普遍现状为定期对炭滤器反冲洗和正冲洗，而不管炭滤器是否真的有必要冲洗，这样可能会浪费大量冲洗用水。定期对保安过滤器的滤芯进行更换，而不管滤芯是否真的脏到需要更换的程度，这样也会造成滤芯耗材不必要的浪费。运 行管理人员观察纳滤膜(NF主机)的压力降并根据自己的经验判断纳滤膜是否需要进行化学清洗或更换新膜，增加了人员的工作量，判断是否准确还受到人员经验水平的限制。纳滤膜出来的浓水直接排放到地沟里，没有任何回收再利用。成套设备内安装的水表全部靠人工抄表记录，增加了人员的工作量，并且容易抄错抄漏。这种情况存在三个缺点一是设备系统的运行维护成本高；二是对设备运行管理人员要求较高，应具有相当的经验和技术水平；三是对异常情况未必能及时适当处理。
发明内容
本发明是为了提供一种设备控制自诊断技术。根据成套设备的工艺要求，采用智能化的检测、控制方法，实现电气自动控制。在成套设备的工控电气自动控制的基础上，本发明的内容是重点增加以下技术内容压差检测控制、浓水自动回流、电子水表远程读数。本发明中分质供水成套设备采用PLC (可编程逻辑控制器)进行自动检测和控制。分质供水成套设备的水处理工艺流程参见附图。I)压差检测控制使用多个压力传感器对成套设备的一些组件前后水压进行检测，计算组件前后的压差(压降)值。根据压差控制炭滤器的自动冲洗、监视保安过滤器滤芯的堵塞情况及进行报警或停机、监视纳滤膜的使用情况及决定是否需要化学清洗或更换。当炭滤器组件前后压降达到或大于某一设定值时，炭滤器内部的填充物已经处于脏的状态，会影响到炭滤器的水处理效果。需要对其进行反冲洗和正冲洗，去除掉脏物质，以恢复炭滤器的正常功能。当保安过滤器组件前后压降达到或大于某一设定值时，PLC自动发出“保安过滤器应该更换滤芯”的报警，提醒运行管理人员及时更换。如果前后压降达到或大于另一更高设定值时，PLC自动发出“保安过滤器必须更换滤芯”的报警，并且自动停止相关联组件的工作，以保护设备的安全。当纳滤膜(NF主机)的前后压降达到或大于某一设定值时，PLC自动发出“纳滤膜应该化学清洗”的报警，提醒运行管理人员及时配制化学洗剂及进行清洗。压降达到或大于另一更高设定值时，PLC发出“纳滤膜应该更换”的报警，并自动停止相关联组件的工作以保护设备、保证水质。压差检测控制为分质供水成套设备的出水水质合格和设备安全提供了完善的保证，并以最科学、合理的方法来维护、管理水站的运行，将水站的运营成本降到最低限度。并且在设定了正确合理的控制参数后，可以摆脱对运行管理人员的依赖。2)浓水自动回流浓水是纳滤膜工作时产生的高浓度废水，如果长期直接排放将是很大的浪费。本发明根据纳滤膜出水即净水的水质情况，通过监测水质电导率指标，当电导率小于等于某一设定值时，PLC控制实现浓水回流，与原有的水一起重新进入纳滤膜进行深度处理。当电导率大于该设定值时，PLC控制实现浓水排放到地沟里流走。这样既保证了水质，又能在最 大限度对浓水重复利用，节约水资源。因此浓水自动回流功能的实现在节约水资源方面具有重要的意义，在保证水质的同时降低了成本。3)电子水表远程读数通过安装在原水入口、管网出口、管网回流入口的脉冲式电子水表发出脉冲信号，由PLC进行采集和处理，计算当前的水表读数。首先根据水表表盘的实际读数，在PLC内设定一个水表的初始值，再根据实际水表的规格选型参数，即水表每流过一定的水量a，就会发出一个脉冲信号。PLC每次接收到脉冲信号后，就在当前水表读数的基础上增加a，刷新当前水表读数。此读数可以远程传输到监控中心，不需要人工抄表。电子水表的应用可以自动记录、统计水站的用水情况，又节约了人工，克服了人为抄表抄错抄漏的弊端，因而比人工抄表具有更多的优势。
附图为分质供水成套设备的水处理工艺流程图。
具体实施例方式下面以安装在广州市下九路的分质供水成套设备的运行参数为例进行说明。I)压差检测控制在炭滤器、保安过滤器、纳滤膜(NF主机)三个组件的前后各安装一个压力传感器，监测组件前后的压力情况，计算组件前后的压差(压降)值。当炭滤器组件前后压降达到或大于0. 05MPa时，需要对其进行反冲洗和正冲洗，PLC将控制相应的冲洗电磁阀自动打开、运行电磁阀自动关闭，执行炭滤器反冲洗、正冲洗指令。当保安过滤器组件前后压降达到或大于0. 04MPa时，PLC自动发出“保安过滤器应该更换滤芯”的报警，提醒运行管理人员及时更换。如果前后压降达到或大于0. 05MPa时，PLC自动发出“保安过滤器必须更换滤芯”的报警，并且自动停止相关联的组件(中间水泵、高压泵、NF主机)的工作。当纳滤膜(NF主机)的前后压降达到或大于0. 2MPa时，PLC自动发出“纳滤膜应该化学清洗”的报警，提醒运行管理人员及时配制化学洗剂及进行清洗。压降达到或大于0. 3MPa时，PLC发出“纳滤膜应该更换”的报警，并自动停止相关联组件(中间水泵、高压泵、NF主机)的工作。2)浓水自动回流本例中4支纳滤膜按“两两并联一串联一串联”的组合方式工作，水利用率约为60 70%，也就是说有30 40%的水成为浓水。按2吨/小时的净水流量计算，浓水流量可达到0. 86 I. 33吨/小时。PLC对水质电导率指标进行监测，当电导率小于等于50us/cm时，PLC控制浓水回流电磁阀自动打开、浓水排放电磁阀关闭，让浓水不是排放而是回流到高压泵前，与原有的水一起重新进入纳滤膜进行深度处理。当电导率大于50uS/cm时，PLC控制浓水排放电磁阀打开、浓水回流电磁阀关闭，让浓水不再回流使用，而是直接排放到地沟里流走。3)电子水表远程读数
通过安装在原水入口、管网出口、管网回流入口的脉冲式电子水表，由PLC采集水表发出的脉冲信号。首先根据水表表盘的实际读数，在PLC内设定一个水表的初始值，比如原水水表表盘显不123. 45m3,管网出水水表表盘显不67. 89m3,管网回流入口水表表盘显不111. 11m3，则在运行开始之前在PLC内分别设定原水水表、管网出水水表、管网回流水表的初始值为123. 45m3、67.89m3、lll. 11m3。此初始值将做为当前水表读数。在本例实际水表规格选型中，水表参数为0. Olm3/脉冲，即水表每流过0. Olm3水，就会发出一个脉冲信号。PLC每次接收到脉冲信号后，就在当前水表读数的基础上增加0. 01m3，刷新当前水表读数。例如PLC接收到管网出水水表发来的脉冲1000次后，管网出水水表的当前读数将被刷新为67. 89+0. 01*1000 = 77. 89m3。
权利要求
1.一种分质供水成套设备自诊断技术，核心内容为压差检测控制、浓水自动回流、电子水表远程读数。
2.本发明的特征在于使用多个压カ传感器对成套设备的一些组件前后水压进行检測，计算组件前后的压差(压降)值，根据压差控制炭滤器的自动冲洗、监视保安过滤器滤芯的堵塞情况及进行报警或停机、监视纳滤膜的使用情况及决定是否需要化学清洗或更换。
3.本发明的特征还在于根据纳滤膜出水水质情况，通过监测水质电导率指标，当电导率小于等于某ー设定值时，控制器控制实现浓水回流，与原有的水一起重新进入纳滤膜进行深度处理；当电导率大于该设定值吋，PLC控制实现浓水排放到地沟里流走。
4.本发明的特征还在于通过安装脉冲式电子水表发出脉冲信号，由控制器进行采集和处理、计算当前的水表读数并远传。
全文摘要
本发明是一种分质供水成套设备自诊断技术，属于分质供水成套设备控制技术领域。本发明的内容是压差检测控制、浓水自动回流、电子水表远程读数。通过监测成套设备一些组件的前后压差，控制组件的自动冲洗、判断组件内芯的污染、堵塞情况、自动进行报警提醒管理人员及时采取措施、或自动停机保护设备安全和水质安全。通过监测水质控制浓水是否回流或排放。通过脉冲式电子水表发送脉冲信号，控制器自动采集计算水表读数并远传。本发明增强了分质供水成套设备的自诊断能力，提高了设备故障处理的及时率，提高了抄表的准确率，降低了设备的运行维护成本和对维护人员的要求，并且进一步保障了设备安全和水质安全，具有非常实用的意义。
文档编号B01D35/143GK102698497SQ201210196998
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者赵英桃 申请人:广州市益民饮用水技术有限公司