用于供水系统的控制水轮发电机的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于供水系统的控制水轮发电机的系统，特别是，这样一种用于供水系统的控制水轮发电机的系统，其监控用于实时供水系统的设置于水管中的多个水轮发电机以整体操作水轮机，保证稳定发电以及电力安全，并且通过整体管理增加了水轮发电机的效率。
【背景技术】
[0002]供水系统是基本的城市设备并且通过管道供应可饮用水或工业水。通过水轮机，用于供水系统的水电能源产生系统通过水轮机利用在水管中流动的水来发电。
[0003]用于供水系统的水电能源产生系统的专利文献包括韩国专利公开号10-2009-0065502，其公开了“使用大型水管的无限水电能发电机”，以及韩国专利公开号10-2001-0000350，其公开了 “利用管道流动水的发电系统”。
[0004]在相关的现有技术的用于供水系统的水电能源发电系统中，水轮机简单地设置于水管中并且产生电力。然而，来自净化厂的供应水要分配到家庭，并且因此，每个家庭所需要的水压根本没有考虑到。因此，相关的现有技术的用于供水系统的水电能源发电系统不能被实际地使用。
[0005]因为通过水轮机的水压迅速减少，并且因此，不能满足每个家庭的水压需求。
[0006]供水系统起始于每个净化厂并且像蜘蛛网一样连接到每个家庭。
[0007]参考图1-3描述了每个家庭一般的水管，一般的水管包括:从净化厂分支到每个家庭并且和每个家庭相连接的分支管10 ;减少压力以适于每个家庭的水压需求的减压阀11 ;接通和阻挡水流的第一开/关阀12 ;旁通管20，其中旁通管20两端布置于分支管10中，因此旁通第一开/关阀12和减压阀11 ;以及第二开/关阀21。
[0008]通常，如图2所示，布置于旁通管20中的第二开/关阀21是阻挡状态，布置于分支管10中的并且第一开/关阀12是打开状态。
[0009]因此，当假设水流通过分支管10，穿过减压阀11之前的水压为5kfg/cm2，并且每个家庭所需水压是2kfg/cm2，减压阀11减少3kfg/cm2水压并且提供给每个家庭经过减压的水。
[0010]在此，旁通管20的设置对应于如下情况:由于减压阀11的故障或损坏，水不能输送到分支管10中。在此情况下，如图3所示，水流过旁通管20而不流过分支管10。
[0011]如果普通水管的配置被忽视并且如上述专利文献中所公开的在水管中简单地设置水轮机，穿过水轮机的水压会快速减少，并且因此，穿过分支管10的水不能以每个家庭所需水压供应。
[0012]为了解决上述问题的现有技术，韩国专利登记号10-1307656中公开了一种用于供水系统的水电能源发电系统。
[0013]在韩国专利登记号10-1307656所公开的供水系统的水电能源发电系统中，在现有技术的水管中设置有压力控制阀和附加管道，并且水轮发电机设置于附加管道中，因此通过压力控制阀提供每个家庭所需水压的供水。同时，压力通过供水系统中的减压阀而减少，用于供水系统的水电能源发电系统则通过收集剩余能量来发电。
[0014]由于现有技术设计成在特定水压或水量的范围内运转，供水系统管网中的水轮机驱动范围限制成设计的特定范围。
[0015]在超出水轮机的水压/水量条件的驱动范围的条件下，水轮机受到物理损坏，从而收集能量的数量将会缺失。在现有技术中，在水压/水量条件发生巨大变化时，收集一定能量是困难的。
[0016]更多地，供水系统设置为城市中的复杂管网形式。近来，随着无人值守/自动化的趋势，需要建立可以整体操作和远程管理的系统。
【发明内容】
[0017]因此，具体说明的一方面公开了一种用于供水系统的控制水轮发电机的系统，其监控用于实时供水系统的设置于水管中的多个水轮发电机以整体操作水轮发电机，致力于稳定的发电和电力安全，并且通过整体操控增加水轮发电机的效率。
[0018]为了达到这些和其他优点并且和此方面的目的一致，在此如实施例和宽泛地描述，控制用于供水系统的水轮发电机的系统包括:整体控制系统，该控制系统配置成基于由多个水轮发电机收集的能量的目标量和多个水轮发电机的每一个的驱动范围而建立发电驱动计划；和发电单元，其配置成通过水轮机根据基于发电驱动计划的控制而发电来进行发电，测量发电量、流入多个水轮发电机的水量和水压和流出多个水轮发电机的水量和水压决定，并且发电单元给整体控制系统提供此测量结果。
[0019]发电单元可包括:配置成依据发电驱动计划而控制水轮机的发电的发电控制单元；以及配置成依据发电控制单元的控制而发电的水轮机发电单元，其中水轮机发电单元包括:分支管，该分支管连接到每个家庭，并配置成从净化厂分支到每个家庭；并联连接到分支管的多个水轮机管；处于多个水轮机管的每一个中的水轮发电机；以及前阀和后阀，其分别布置在水轮发电机的前端和后端处，并且配置成依据发电控制单元的控制而被控制。
[0020]水轮机发电单元可包括:前测量装置，该测量装置位于水轮发电机和前阀之间，并且配置成测量流入水轮发电机的水量和水压；和后测量装置，该测量装置位于后阀的出口侧，并且配置成测量流出水轮发电机的水量和水压。
[0021]水轮机发电单元进一步包括分支水轮机管，其配置成连接两个相邻的水轮机管。同时，分支水轮机管的一端连接到布置于前水轮机管中的水轮发电机和前阀之间，并且分支水轮机管的另一端连接到布置于后水轮机管中的水轮发电机和后阀之间。
[0022]水轮机发电单元可进一步包括布置于分支水轮机管中的分支阀，该分支阀配置成根据由发电控制单元进行的控制而操作。
[0023]系统可进一步包括布置于分支管中的流量计，该流量计配置成测量流过水轮机发电单元的水量并且向发电控制单元传输测得的水量。
[0024]整体控制系统可接收并利用该发电量、流入多个水轮发电机的水量和水压以及流出水轮发电机的水量和水压来建立所述发电驱动计划。
[0025]进一步本申请的申请范围将从随后的细节描述变得更加明显。然而，应该理解阐明本发明的优选实施例的细节描述和特别例子仅仅通过示例给出，由于通过该详细描述，在本发明精神和范围以内的不同变化和变型对本领域技术人员是显而易见的。
【附图说明】
[0026]附图提供公开内容的进一步理解，并且并入和组成说明书的一部分，其阐述了具体实施例部分，并且与说明书一同用于解释本公开的原理。
[0027]在各附图中:
[0028]图1显示了从净化厂分支而来并且设置在每个家庭中的一般水管结构；
[0029]图2显示水流通过图1的水管的分支管的状态；
[0030]图3显示水流通过图1的水管的旁通管的状态；并且
[0031]图4显示了根据本发明实施例的用来控制用于供水系统的水轮机发电的系统。
【具体实施方式】
[0032]参考附图，【具体实施方式】被详细描述。为了参考附图描述的简单，同样或等同元件将具有相同的附图标记，并且其描述将不被重复。
[0033]随后，本发明将被细节地描述以使得本领域技术人员通过实施例容易实现本发明，该实施例接下来将参考附图被描述。
[0034]在图中，元件的大小或形状可被夸大地显示以保证描述的清晰和方便。同时，用于此的术语被限定为实施例中的功能性的考虑，并且如上述所限定的术语可以根据用户或操作者的目的或方便实践而变化，并且因此，术语应该在此描述的全部内容的基础上被限定。
[0035]图4显示了根据本发明实施例的用来控制用于供水系统的水轮机发电的系统。
[0036]参考图4，根据本发明实施例的用来控制用于供水系统的水轮机发电的系统可包括整体控制系统100和发电单元200。发电单元200可包括发电控制单元300和水轮机发电单元400。
[0037]进一步，用来控制用于供水系统的水轮机发电的系统可进一步包括流量计500，其测量穿过水轮机发电单元400的水流。
[0038]整体控制系统100可建立用于水轮机发电的驱动计划(以下称为发电驱动计划)。整体控制系统100可依据所建立的发电计划控制发电单元200，因此允许水轮机发电。
[0039]整体控制系统100可传输发电驱动计划到发电控制单元300，并且发电控制单元300可控制水轮机发电单元400，因此允许水轮机发电。
[0040]具体地，发电控制单元300可控制连接到水轮机发电单元400的水轮发电机的阀，因此允许水轮发电机发电。
[0041]依据本实施例，公开了整体控制系统100控制一个发电单元200，但是本领域普通技术人员可以理解整体控制系统100可控制多个发电单元。
[0042]在此，整体控制系统100指示了水轮机发电系统，该系统可以实时监控、预计损坏、分析管网、并且可连接到最优算法实时操作。
[0043]整体控制系统100可基于每个水轮发电机的收集的能量的目标量和驱动范围来建立发电驱动计