专利名称：高层建筑供水智能监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气控制设备，准确地说是一种用于城市中高层建筑供水的高层建筑供水智能监控装置。
背景技术：
众所周知，许多大、中城市中的高层建筑物用水的供给，常规是采用楼顶建水箱，楼下建蓄水池。再利用水泵将蓄水池中的水提升到楼顶水箱里，然后利用水的位能经管道供给各楼层用水。由于水泵机组设在楼房下层蓄水池处，而水箱设在高层建筑物的最顶层之上，水泵抽水至楼顶水箱，时而发生水满“金山寺“，时而又发生无水、缺水、供水不及时等现象。就是派专人看护上楼、下楼也很不方便，处理不及时同样也会发生上述事情。使宾馆、酒店、商住楼等轻者造成房间漏水、用品用具漏湿霉坏，使旅客、住户有意见。严重时造成电线短路起火，带来重大的经济损失和责任事故发生。同时，每年还要多开支一个专人看管的工资，造成高层建筑住宅对用水带来许多不应有的意见或增加不必要的用水成本。
虽然有的高层建筑供水系统采用了一些简易的测控方法，进行控制水泵的抽水，可能解决了水箱无水、满水的事故发生。但对水箱的供水质量、水箱贮水产生的污垢、水变质的检测，实时观察水箱中抽水的水位和用水时的水位实时变化也无法掌握。泵站机组运行的实时工况检测，电动机工作时的欠压、欠流、过压、过流、过载、断相等无法得到自动保护和控制水泵运行时是否抽上水、是否进空气也无法掌握。待机组损坏无水后才知道泵站机组出了问题，造成重大而不应有的损失给用户或造成严重的停水维修事故发生。
综上所述，宾馆、大酒店、写字楼、商住楼还是综合大楼等高层建筑物的供水，无论是派专人看管，还是采用简易方法控制其效果不佳。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服以上现有技术的不足，提供一种能达到高层建筑自动供水、自动进行水箱水位监控，泵站机组运行工况的监测与自动控制，同时又能自动显示和报警的高层建筑供水智能监控装置。
本实用新型的技术解决方案是提供一种具有以下结构的高层建筑供水智能监控装置，包括配电箱、智能控制柜、常用泵组、备用泵组、蓄水池、水箱、自来水放水管、低压进水管、压力出水管、供水管、排污闸阀、逆止阀、进水逆止阀、出水逆止阀。还包括报警器、显示器、水箱水质检测传感器、水箱水位检测传感器、放水控制设备、蓄水池水位检测传感器、泵组工况检测传感器。配电箱与智能控制柜的电源接口用电缆线相连接，并安装在机房内，电动机直接与水泵相连接，组成常用泵组和备用泵组，常用泵组和备用泵组并列安装在蓄水池上部侧面，水泵下端进水口依次与闸阀、低压进水管、进水逆止阀和蓄水池相连接。水泵出水口上端依次与出水逆止阀、出水管、泵组工况检测传器、压力出水管、逆止阀、水箱串联连接在一起。自来水放水管与放水控制设备和蓄水池相连接。水箱安装在高层建筑物楼顶的上面，排污闸阀安装在水箱底部侧面。供水管一端与水箱底部出水口连接，另一端与各楼层支水管相连接。水箱水位检测传感器和水箱水质检测传感器安装在水箱内部相对应的位置，并用屏蔽线与智能控制柜对应接口相连接。蓄水池水位检测传感器安装在蓄水池中相对应的位置，并用屏蔽线与智能控制柜对应接口相连接。泵组工况检测传感器安装在工作泵组和备用泵组相并联的出水管与压力出水管管路中，并用屏蔽线与智能控制柜所对应的接口相连接。报警器和显示器安装在值班室相对应的位置，并用屏蔽线与智能控制柜所对应接口相连接。
智能控制柜还包括电源开关、过流保护器、智能控制模块、过压保护器、组合开关、整流稳压电源、微机，在智能控制柜中的电源开关依次串联过流保护器、智能电机控制模块、组合开关再与电动机和备用电动机相连接。整流稳压电源的输入端并联在电源开关的输出端，整流稳压电源的输出端与微机电源输入接口相连接。过流保护器信号输出端与微机对应接口相连接。微机控制信号输出端与智能控制模块信号输入接口相连接。过压保护器并联在智能电机控制模块输入和输出的两端。报警器、显示器、水箱水质检测传感器、水箱水位检测传感器、蓄水池水位检测传感器、放水控制设备、泵组工况检测传感器分别用屏蔽线与智能控制柜中的微机所对应接口相连接。
工作时，合上电源开关，接通智能控制柜中的电源，使微机电路进入程序分析判断，首先判断蓄水池是否有水，没有水不能起动泵组。如蓄水池有水，则判断水箱水位是否降到水位下限的状态，当水箱的水位降至下限时，水箱水位检测传感器发出下限指令给微机。微机接收信号经程序分析判断，并接通工作泵组电动机主电路，使电动机带动水泵开始抽水。当水箱里的水位上升至上限时，水箱水位检测传感器发出水满信号指令给微机，微机输出信号给智能控制模块使电动机停止运转，将水泵停止抽水。如此循环往复的不断工作，保证水箱内有一定的水位来满足用水要求。当水泵工作在抽水过程中，微机内部电路进入循环判断分析程序，如水箱水位是否上升到上限，水源是否缺水、欠水，放水控制闸阀是否打开，蓄水池水源是否水满，放水控制闸阀是否关闭，三相交流电是否断相，主电路是否过流、过压、欠压，电动机是否过载，水泵是否抽上水等等。如有其中任何一个环节出现问题，微机经程序判断立刻输出指令关闭主电路，使电动机和水泵停止工作。并接通报警器的报警电路发出报警信号。同时，在显示器上显示发生报警的原因和其他各项工作状况。并使整个电路进入锁定状态。侍维修人员排除故障后方能自动解除，使整个电路重新进入正常工作状态。
采用以上结构后，本实用新型采用高层建筑供水智能监控装置与现有简易技术相比，具有以下显著优点和积极效果无需专人操作和专人看管整套设备，能自动运行检测，微机控制运行可靠，使用安全，系统不受安装位置的限制，维护方便、故障少、使用寿命长，省电、节水、节约开支，最适合高档宾馆、酒店、商居楼、写字楼、小区商住楼、综合楼等高层建筑的供水，同时，可随时直观显示供水情况和机组工作状况，发生问题能及肘报警。
图一为本实用新型高层建筑供水智能监控装置的工作示意图。
图二为本实用新型高层建筑供水智能监控装置的方框图。
图中所示1.配电箱；2.智能控制柜；3.报警器；4.显示器；5.供水管；6.水箱水质检测传感器；7.水箱水位检测传感器；8.水箱；9.排污闸阀；10.排污管；11.逆止阀；12.压力出水管；13.放水控制设备；14.自来水放水管；15.蓄水池；16.蓄水池水位检测传感器；17.进水逆止阀；18.低压进水管；19.进水闸阀；20.电动机；21.水泵；22.进水闸阀；23.备用泵组；24.备用水泵；25.备用电动机；26.出水逆止阀；27.常用泵组；28.出水逆止阀；29.泵组工况检测传感器；30.电源开关；31.过流保护器；32.智能控制模块；33.过压保护器；34.组合开关；35.整流稳压电源；36.微机；37.出水管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。参照图1，本实用新型的高层建筑供水智能监控装置，包括一个配电箱1<如采用普通常规动力箱>，用来将三相低压电网引入机房内，配电箱1和智能控制柜2安装在楼下机房内，并用电缆与智能控制柜2中的电源接口相连接。蓄水池14设在楼下机房地下面，水箱8<采用砖混建件或钢制件>安装在高层建筑物楼房顶部相应位置。排污闸阀9<采用普通闸阀>一端与水箱8底部外侧面相连接，另一端与排污管10相连接。供水管5的一端与水箱8的底部相连接，另一端与各楼层供水支管<图中末标出>相连接。电动机20与水泵21用联轴器<图中未标出>直接相连接组成常用泵组27，平常由常用泵组27工作。备用电动机25与备用水泵24用联轴器<图中未标出>直接相连接组成备用泵组23，当常用泵组27发生故障或进行检修时，由备用泵组23继续进行工作。常用泵组27和备用泵组23并列安装在楼下蓄水池上部侧面，水泵21的下端进水口依次与进水闸阀19<采用普通闸阀>、低压进水管18、进水逆止阀17<采用通用逆止阀>和蓄水池15相连接，备用水泵24的下端进水口依次与进水闸阀22和低压进水管18相连接，并与常用泵组27并联在一起。水泵21的上端出水口依次与出水逆止阀28、出水管37、泵组工况检测传感器29<采用电接点压力表，如东崎仪表生产>、压力水管12、逆止阀11和水箱8串联相连接。备用水泵24的上端出水口依次与出水逆止阀26和出水管37相连接，并与常用泵组27并联连接组成一套完整的抽水系统。放水控制设备13与自来水放水管14串联连接，并安装在蓄水池15的上部侧面。报警器3<采用蜂呜器，包括喇叭>和显示器4<采用方正A570MK15”，包括液晶显示器>安装在值班室<或其他地方>相应位置，用屏蔽线与智能控制柜2相对应接口相连接。水箱水位检测传感器7<采用干簧管或霍尔元件>安装在水箱8的上部，利用接通或切断电信号的方法来检测水箱水位高度，并用屏蔽线与智能控制柜2的对应接口相连接。水箱水质检测传感器6<如采用Q33撮像头>安装在水箱8的下部，利用显示观察来检测水箱8内的水质情况，并用屏蔽线与智能控制柜2的对应接口相连接。蓄水池水位检测传感器16<采用干簧管或霍尔元件>安装在蓄水池15的上部和中部，并用屏蔽线与智能控制柜2相对应的接口相连接，利用接通或切断电信号的方法来检测蓄水池15的水位高度。为了更好地理解本高层建筑供水智能监控装置的工作原理，图2中给出了各元器件的具体连接关系。本实施方式的智能控制柜2，包括一个电源开关30<如采用DW系列自动开关>，可将电源接通和分断，在电动机20工作时起到对主电路发生过载、短路、欠压、断相的自动保护作用。电源开关30的输出端与过流保护器31<采用RSO系列快速自动复位熔断器>的输入端相连接，过流保护器31进一步对主电路进行过载和短路的保护，并将信号经V-W线传给微机36，过流保护器31的输出端与智能控制模块32<采用山东淄搏市银河开发公司生产的MSJ系列智能电机控制模块>，使它按照给定的指令信号产生移相调节电动机20的运行质量，达到软起动、软停车和运行中的节能的目的。智能控制模块32的输出端与组合开关34<采用CS6系列隔离开关>的输入端相连接，组合开关34的输出端分别与电动机20和备用电动机25相对应连接，用来控制电动机20运行时，则备用电动机25不工作。当备用电动机<25>工作时，电动机<20>不工作。过压保护器33<采用电阻其阻值为2Ω-4Ω和电容器其容值为0.2-2.5uF串联，包括采用压敏电阻其值为710v-1000v>并联在智能控制模块32的输入和输出两端，起到防止因电压过高而对智能控制模块32损坏的保护作用。整流稳压电源35<采用变压器降压和电子元件整流稳压低压电路>的输入端并联在电源开关30的输出端，整流稳压电源35的输出端经a-b导线与微机36<全称叫工业计算机，包括单片机>的电源输入端相连接，为微机36提供恒定的低压直流电源。报警器3经c-j屏蔽线与微机36相对应接口连接，将微机36传出的报警信号经报警器3发出。显示器4经d-k屏蔽线与微机36对应接口相连接，将微机36内部各参数信号显示在观察屏上。水箱水质检测传感器6经e-r屏蔽线与微机36对应接口相连接，将水箱中水质情况信号反映给微机36和显示器。水箱水位检测传感器7经f-s屏蔽线与微机36对应接口相连接，并将信号传递给微机36去控制常用泵组27的抽水与停机。放水控制设备13<采用电机闸阀>经g-n电缆线与微机36对应接口相连接，将微机36传递来的信号指令打开自来水与关闭自来水。蓄水池水位检测传感器16经h-m屏蔽线与微机36对应接口相连接，将蓄水池15的水位信号传递给微机36，当有水时水泵20可抽水，欠水、无水时，水泵20停止抽水，并指示放水控制设备打开自来水。泵组工况检测传感器29经i-t屏蔽线与微机36对应接口相连接，将检测信号传递给微机36，当水泵20未抽上水时，微机36将停止水泵20工作，并发出信号给显示器4和报警器3报警，并锁定主电路，待排除后方能自动非复正常工作状态。
本高层建筑供水智能监控装置的工作方式如下打开进水闸阀19，接通配电箱1。然后合上电源开关30接通主电源，并送至整流稳压电源35的输入端和经过过流保护器31送至智能控制模块32的输入端。经整流稳压电源35的降压整流和稳压作用，输出恒定的直流电供给微机36及其他部分作电源。微机36通电后进入程序分析判断，水箱8水位是否在下限状态<待抽水信号状态>和蓄水池15是否有水状态，当蓄水池15有水、水箱8水位进入下限时，微机36发出指令信号给智能控制模块32，使常用泵组27起动进行抽水，当水箱8中的水位上升至上限时，微机36将发出指令信号给智能控制模块32，使常用泵组27停止抽水。待水位下降至下限时，微机36又发出指令信号给智能控制模块32，使常用泵组27再次起动进行抽水，周而复始的进行上述动作。当水泵20开始抽水时，微机36进入循环判断分析，如水箱水位是否上升到上限，蓄水池是否欠水、缺水，三相交流电是否断相，水泵是否抽上水、是否在过载状态，如有其中任何一个问题出现，经微机36程序判断，立刻关闭电动机20的电源，使水泵21停止抽水。并相应的发出显示信号、报警信号和锁定主电路。待维修人员排除故障后才进入正常工作状态，从而达到自动抽水、自动显示、自动报警智能监控的目的。
权利要求1.一种高层建筑供水智能监控装置，包括配电箱<1>、智能控制柜<2>、常用泵组<27>、备用泵组<23>、电动机<20>、备用电动机<25>、水泵<21>、备用水泵<24>、蓄水池<15>、水箱<8>、自来水放水管<14>、低压进水管<18>、出水管<37>、压力出水管<12>、供水管<5>、排污闸阀<9>、逆止阀<11>、进水逆止阀<19>和<22>，其特征在于还包括报警器<3>、显示器<4>、水箱水质检测传感器<6>、水箱水位检测传感器<7>、放水控制设备<13>、蓄水池水位检测传感器<16>、泵组工况检测传感器<29>；所述配电箱<1>与智能控制柜<2>的电源接口用电缆相连接，并安装在机房内；常用泵组<27>和备用泵组<23>并列安装在蓄水池<15>上部侧面，水泵<21>下端进水口依次与闸阀<19>、低压进水管<18>、进水逆止阀<17>和蓄水池<15>相连接，水泵<21>上端出水口依次与出水逆止阀<28>、出水管<37>、泵组工况检测传感器<29>、压力出水管<12>、逆止阀<11>和水箱<8>相连接在一起；自来水放水管<14>与放水控制设备<13>和蓄水池<15>相连接；水箱<8>安装在高层建筑楼顶的上面，排污闸阀<9>安装在水箱<8>底部外侧面；供水管<5>一端与水箱<8>底部出水口相连接，另一端与各楼层供水支管相连接；水箱水位检测传感器<7>和水箱水质检测传感器<6>安装在水箱<8>内部相应位置上，并用屏蔽线与智能控制柜<2>的对应接口相连接；蓄水池水位检测传感器<16>安装在蓄水池<15>内相对应的位置，并用屏蔽线与智能控制柜<2>的对应接口相连接；泵站工况检测传感器<29>安装在出水管<37>和压力出水管<12>管路中，并用屏蔽线与智能控制柜<2>的对应接口相连接；报警器<3>和显示器<4>安装在值班室相应位置，并用屏蔽线与智能控制柜<2>的对应接口相连接。
2.如权利要求1所述的高层建筑供水智能监控装置，其特征在于所述智能控制柜<2>由电源开关<30>、过流保护器<31>、智能控制模块<32>、过压保护器<33>、组合开关<34>、整流稳压电源<35>和微机<36>的对应接口相连接。
3.如权利要求2所述的高层建筑供水智能监控装置，其特征在于所述常用泵组<27>由电动机<20>和水泵<21>直接连接而成。
4.如权利要求3所述的高层建筑供水智能监控装置，其特征在于所述备用泵组<23>由备用电动机<25>和备用水泵<24>直接连接而成。
5.如权利要求4所述的高层建筑供水监控装置，其持征在于智能控制柜<2>的对应接口指的是微机<36>引出的对应接口。
专利摘要本实用新型涉及一种用于城市高层建筑物供水的高层建筑供水智能监控装置，其配电箱1、电源开关30、过流保护器31、智能控制模块32和组合开关34、电动机20串联连接；整流稳压电源35的输入端接电源开关30的输出端，整流稳压电源35的输出端接微机36的电源输入端；报警器3、显示器4、水箱水质检测传感器6、水箱水位检测传感器7、放水控制设备13、蓄水池水位检测传感器16、泵组工况检测传感器29、过流保护器31的信号都与微机36对应接口相连接；微机36的指令信号输出端与智能控制模块32的信号输入端相连接。采用本装置可达到运行安全可靠、能实现软起动、软停车和节能、节水，无人操作、自动显示、自动报警、自动控制高层建筑供水的目的。
文档编号E03B11/00GK2688759SQ20042003548
公开日2005年3月30日 申请日期2004年3月26日 优先权日2004年3月26日
发明者张森林 申请人:张森林