专利名称：供水输配水管网压力安全调控报警装置系统的制作方法
技术领域：
本项发明涉及一种供水输配水管网压力安全调控报警装置系统，具体是一种用于供水输配水管网上输水管的首端压力上限可设定、配水管上各压力观测点的压力数值可实时在线监测、并可无线传输到监测中心的工业控制机、任一压力观测点的压力数值低于设定值时观测点现场和监测中心均可报警的装置系统。
背景技术：
随着我国城市化进程和社会主义新农村建设的发展，城区供水管网不断向郊外延伸、甚至有的与农村管网连网供水。于此同时，全国各地相继出现了几个村、几十个村、甚至几个乡镇连片组成一个供水管网。这种大规模连片集中供水方式，具有供水水质有保证、人口多规模大、供水机构(企业)效益高、供水事业可稳定长久发展的优点。但也存在着供水管网输水管线长、沿管线地形高差变化大、管网运行管理难度大费用高等缺点。经常出现管道因外来破坏或管内压力变化导致管道断裂跑水、长时间不被发现的供水事故，有时管道破
裂跑水、用户供水中断广2天才知道。常常给供水机构(企业)造成较大的声誉损失和经济损失。为避免这类供水事故的发生，有的供水机构(企业)天天派人外出沿管线巡査。常常顾了这片管网顾不了那片管网、顾了白天顾不了夜晚。既浪费人力物力、效果也不理想。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种供水输配水管网上输水管的首端压力上限可设定、配水管上各压力观测点的压力数值可实时在线监测、并可无线传输到监测中心的工业控制机、任一压力观测点的压力数值低于设定值时，在观测点现场和监测中心均可报警的装置系统。专门用于输配水管网，特别适于线 路长、沿管线地形高差变化大的供水管网运行压力的安全设定、观测点压力在 线监测和无线传输、低于设定值时报警，从而确保供水输配水管网的安全运行 和管道一旦断裂能及时发现即时抢修。
本发明是一个装置系统，它由分散安装在加压水泵安装现场、若干个配水 管道压力观测点和监测中心的许多设备所组成。具体是在加压水泵安装现场， 由加压水泵、控制水泵启停的变频控制器和装在输水管道首端的压力传感器所
组成；在配水管压力观测点，由安装在管道上的压力传感器、单路输入数显控 制仪、声光报警装置、直流24V电源、嵌入无线调制解调器的微波数传电台、 微波定向天线、避雷器和接地极所组成；在监测中心，由微波全向天线、直流 13. 8V电源、嵌入无线调制解调器的微波数传电台、装有专为本供水输配水管网 压力安全调控报警系统编制的软件的工业控制机、可编程控制器、声光报警装 置、避雷器和接地极所组成。
在加压水泵现场，加压水泵是向输水管送水和维持管网一定水压的。变频 控制器除驱动加压泵的运行和控制其开启和停止外，还具有压力人工设定和维 持管网压力恒定的功能；安装在配水管道上的压力传感器可将感受到的管内水 压力转变为一个标准模拟电流信号，通过信号线缆输入到单路输入数显控制仪。 单路输入数显控制仪可将接收的模拟电流信号转换为数字信号，既能在仪表面 板上显示压力数值供人们随时查看，又能将该数字信号通过通信接口外接远传， 还可进行压力值的下限设定，当测得的压力值低于设定值时，则通过报警开关接 口启动声光报警装置。声光报警装置是一个连接220V电源的信号灯和警铃，当
单路输入数显控制仪报警开关接口闭合时即接通电源启动信号灯和警铃工作， 从而警示附近的人群该处管道压力低于设定值管道可能出问题了。直流24V电是分别为压力传感器和嵌入无线调制解调器的微波数传电 台供电的。单路输入数显控制仪上的数字信号通过通信接口接到嵌入无线调制 解调器的微波数传电台、微波定向天线后可源源不断的发到监测中心的工业控 制机。
在监测中心，装有专为本供水输配水管网压力安全调控报警系统编制的软 件的工业控制机可通过嵌入无线调制解调器的微波数传电台和微波全向天线源 源不断地接收各观测点的压力值。当装有专为本供水输配水管网压力安全调控 报警系统编制的软件的工业控制机接收到某个观测点的压力值低于设定值时即 在显示器上弹出压力异常的观测点名称、同时通过可编程控制器启动与之相连 的声光报警装置工作，从而警示值班人员迅速赶往压力低于设定值的观测点查 看和组织人员抢修。避雷器和接地极是确保该装置系统中的所有元器件免遭雷 击而安全运行的。
本发明的优点是采用的所有元器件易于购买且质量成熟可靠，装置系统连 接组装简单、仪表设置和软件编码易于掌握和操作、系统运行安全可靠。既能 设定输水管道的压力上限、又能实时在线监测配水管上各压力观测点的压力数 值。当观测点的压力数值低于设定值时能迅速及时的发出报警。该发明的应用 可大大提高供水管理水平、降低生产运行成本、增加经营效益、提高供水服务 质量、还能大幅提升供水机构(企业)的声誉和形象。
图1是本发明装于加压水泵现场和配水管道压力观测点的设备系统图 图2是本发明装于监测中心的设备系统图
图1中7声光报警装置 9嵌入无线调制解调器的微波数传电台10直 流13.8V电源12避雷器和接地极13微波全向天线 14装有专为本供水输配水管网压力安全调控报警系统编制的软件的工业控制机15可编程控制器 图2中1加压水泵2控制水泵启停的变频控制器3输水管道4压 力传感器5配水管道6'单路输入数显控制仪7声光报警装置8直流 24V电源9嵌入无线调制解调器的微波数传电台10直流13. 8V电源 11 微波定向天线12避雷器和接地 具体实施方式
在加压水泵安装现场，先由控制水泵启停的变频控制器2启动加压水泵1 向输水管道3输送水。控制水泵启停的变频控制器2可根据人工预先设定的压 力值和压力传感器4反馈的压力值信号自动变频调速驱动加压水泵1运行，使 输水管道3内的实际压力值与预先设定的压力值保持一致。
在配水管道压力观测点的现场，安装在配水管道5上的压力传感器4测得 并输出的压力信号为一模拟电流信号，接到单路输入数显控制仪6后即可显示 配水管道内的水压力值。该单路输入数显控制仪6具有压力下限设定和报警开 关输出功能，当配水管道5破裂压力减小到设定的下限值时，单路输入数显控 制仪6的报警开关接口闭合即接通电源启动声光报警装置7的信号灯和警铃工 作，从而警示附近的人群该处管道压力低于设定值可能管道出问题了。同时， 单路输入数显控制仪6的压力数字信号通过通信接口接到嵌入无线调制解调器 的微波数传电台9、微波定向天线11后可源源不断的发到监测中心的工业控制 机。
在监测中心，装有专为本供水输配水管网压力安全调控报警系统编制的软 件的工业控制机14是通过微波全向天线13、嵌入无线调制解调器的微波数传电 台9源源不断地接收配水管道5上各观测点的压力数字值的。装有专为本供水 输配水管网压力安全调控报警系统编制的软件的工业控制机14接收到某个观测点的压力值低于设定值时即在显示器上弹出一窗口，指示压力低于设定值的观
测点的名称、同时通过可编程控制器15启动与之相连的声光报警装置7工作， 值班人员即可根据显示器上指示的压力低于设定值的观测点的名称，迅速赶往 该观测点查看和组织人员抢修。
直流24V电源8是为压力传感器4供电的，直流13. 8V电源10是为嵌入无 线调制解调器的微波数传电台9供电的。避雷器和接地极12是确保该装置系统 中的所有元器件免遭雷击而安全运行的。
本发明的目的在于既能设定供水输配水管网的压力上限、又能实时在线监 测配水管道各压力观测点的压力数值并可无线传输到监测中心的工业控制机， 当观测点的压力数值低于设定值时能迅速及时的发出报警。该发明的应用可大 大提高供水管理水平、减少生产运行成本、增加经营效益、提高供水服务质量、 还能大幅提升供水机构(企业)的声誉和形象。
权利要求
1、本发明是一种供水输配水管网压力安全调控报警装置系统，是由分散安装在若干个配水管道压力观测点和监测中心的许多设备所组成，其特征在于在配水管压力观测点，由安装在管道上的压力传感器、单路输入数显控制仪、声光报警装置、直流24V电源、嵌入无线调制解调器的微波数传电台、微波定向天线、避雷器和接地极所组成；在监测中心，由微波全向天线、直流13.8V电源、嵌入无线调制解调器的微波数传电台、装有专为本供水输配水管网压力安全调控报警系统编制的软件的工业控制机、可编程控制器、声光报警装置、避雷器和接地极所组成。
2、 根据权利要求1所述的供水输配水管网压力安全调控报警装置系统，其 特征在于输水管首端压力上限可设定、配水管道上各压力观测点的压力数值可 实时在线监测、并可无线传输到监测中心的工业控制机，当任一压力观测点压 力数值低于设定值时即在显示器上弹出压力异常的观测点名称，各压力观测点 现场和监测中心均可报警。
3、 根据权利要求1所述的供水输配水管网压力安全调控报警装置系统，其 特征在于安装避雷器和接地极是为确保系统中的所有元器件免遭雷击安全运 行。
全文摘要
本发明由分散安装在加压水泵安装现场、若干个配水管道压力观测点和监测中心的许多设备所组成，当各配水管道压力观测点的压力数值低于设定值时能及时报警。加压水泵安装现场由加压水泵、控制水泵启停的变频控制器和装在输水管道首端的压力传感器所组成；在配水管道上各压力观测点的现场，由安装在配水管道上的压力传感器、单路输入数显控制仪、声光报警装置、直流24V电源、嵌入无线调制解调器的微波数传电台、直流13.8V电源、微波定向天线、避雷器和接地极所组成；在监测中心，由微波全向天线、嵌入无线调制解调器的微波数传电台、装有专为本供水输配水管网压力安全调控报警系统编制的软件的工业控制机、可编程控制器、声光报警装置、避雷器和接地极所组成。
文档编号F17D5/00GK101476672SQ20091001379
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月15日 优先权日2009年1月15日
发明者丁兆军, 峰 张, 李兴旺, 樊铭京, 肖建国, 马树升 申请人:山东农业大学