流量分区智能供水系统及其使用方法与流程

本发明涉及供水控制系统，具体涉及一种流量分区智能供水系统及该系统的使用方法。

背景技术：

现有技术中供水方式具有如下特点：

1、基本采用叠压变频恒压供水；设备选型以满足用户最大流量和扬程进行选型，并且大都一用一备，配置保压装置；且K_实际＞K_指标、Q_实际＜Q_标准；

其中：K_实际为实际供水变化系数；

K_指标为国家标准规定的供水变化系数；

Q_实际为实际用户用水量；

Q_标准为国家标准规定的用户用水量。

例如，某小区全部为6层楼高，人口在两千左右，按照以上国家标准进行设计可得以下指标：

K＝1.5～1.8；人均用水量150～180升；

水泵扬程计算：H_泵＝H₁+H₂+H₃+H₄+H₅

其中：H_泵为水泵理论计算扬程；

H₁为建筑物实体高度；

H₂为座便器溢出水头；

H₃为小区沿途管网局部损失；

H₄为供水设备内部局部损失；

H₅为叠压设备叠压值；

在本例中：H₁＝3(米)×6(层)＝18米；

H₂座便器溢出水头确定：根据GB50015-2003建筑给排水设计规范3.1.14表卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力表相关规定取值：座便器溢出水头15米；

H₃小区管网沿途局部损失计算：i＝105C_h^-1.85d_j^-4.87q_g^1.85

其中：i为管道单位长度水头损失；

d_j为管道计算内径(m)；

Q_g为给水设计流量(m³/s)；

C_h为海澄-威廉系数

根据上述公式计算小区沿途、局部损失为5.5米；

H₄供水设备内部局部损失计算：依据每台水泵出水管配有2个蝶阀，1个止回阀，2个橡胶头，按阀及弯管折合直管长度计算管阻＝个数*折合直管直径倍数*直径，合计供水设备系统内部局部损失约1.2米；

H₅叠压设备按15-20米核算叠压；

综上可得水泵出口压力H_泵：18+15+5.5+1.2+20＝39.7米；

但是在本例中，使用本发明系统设定的出口压力为28米；

2、以压力为控制目的供水方式主要考虑以满足泵出口压力为目的，而不考虑因流量变化而带来的管网摩擦阻力变化、水泵效率区变化、水泵功率变化，单纯靠变频调速来解决流量变化，适应范围太窄，适应不了实际的供水变化系数；

水泵变频调速运行情况下的频率变化来切换水泵的结果，数据转换不准确达不到细致供水分区量化之目的；

3、调控困难，适应性差，需设备长期运行后，取得真实数据在粗流量量程范围内进行不准确切换；

4、泵出口压力在恒压条件下反映不了用户实际用水量及末端压力需求，而采取末端压力控制，又因为压力电信号与水流动态不同步，使水泵机组不能准确可靠适时切换调整；

5、压力控制适用于加压机组、单机、双机、三机并联使用，即一台机组达不到出口恒压压力，起动第二台，二台不行启动第三台，反之递减。缺点为水泵并联运行，本身就效率低，二是水泵并联时，不是以流量分区，达不到量化结果，所以水泵大部分时间在低效区工作；

6、压力控制模式在城市多层城乡供水加压站情况下：①不能根据用水量变化，而进行供水压力调整而浪费压力动能；②不能在低流量情况下判断来水压力能否满足居民用水，而准确果断停止机组供水，采用管网低流量低水压情况下直供水；

7、传统压力控制供水技术，在特定环境下备有水箱(水池)无负压共用机组和旁通管，但①机组只能根据来水压力变化进行无负压叠压和水箱加压直接切换，不能共用；②另设旁通管阀，但因是恒压供水管网来水永远满足不了这个指标值，所以旁通管成摆设，不能管网直供水。

综上可知传统供水方式因为存在诸多诟病，造成大量电能耗费，并且非常不人性化，这也就使得本发明技术应运而生。本发明技术可以很好的解决传统的恒压变频供水所带来的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个方面是提供一种流量分区智能供水系统，用于解决现有技术中的上述问题。

所述流量分区智能供水系统包括：流量分区供水无缝搭接控制系统、流量分区计量系统、用户用水状态监测反馈系统和远程传输监测报警系统；

所述流量分区供水无缝搭接控制系统至少包括水泵机组、控制柜、压力变送器和电动蝶阀A；所述水泵机组的进水口与进水管路相连通，出水口与用户供水主管道相连接；所述用户供水主管道上设置电动蝶阀A和压力变送器，所述压力变送器用于测量所述水泵机组的出水压力，并将压力数据传递至控制柜；所述电动蝶阀A通过控制线路与所述控制柜相连接；所述控制柜包括变频器、PLC组件，通过控制线路与水泵机组连接；所述水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路；且第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路的额定供水流量分别为Q₁、Q₂、……Q_N，且Q₁、Q₂、……Q_N依次增大；其中，N为正整数。

所述流量分区计量系统安装于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；

所述用户用水状态监测反馈系统输入端与所述流量分区计量系统连接并接收来自所述流量分区计量系统的数据；

所述远程传输监测报警系统可接受来自所述流量分区供水无缝搭接控制系统、所述用户用水状态监测反馈系统的数据并可向所述流量分区供水无缝搭接控制系统传送数据。

所述流量分区计量系统包括流量计和流量计二次仪表；所述流量计设置于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；所述流量计二次仪表通过控制线路与所述控制柜连接，并向控制柜传递数据。

优选的，所述远程传输监测报警系统包括GPRS传输模块和服务器；

所述GPRS传输模块可用于接收所述流量分区无缝搭接控制系统的数据信号，并将该信号传输至所述服务器，所述GPRS传输模块还可用于接收所述服务器的数据信号，并将该信号传输至所述流量分区无缝搭接控制系统；

所述服务器包括数据分析模块、接收器和发射器；用于接收GPRS传输模块的数据信号并进行分析处理后再将处理后的信号通过所述GPRS传输模块传送到所述流量分区无缝搭接控制系统。

优选的，所述用户用水状态监测反馈系统包括GPRS传输模块和压力变送器；所述压力变送器用于测量用户输出管路的压力；所述GPRS传输模块与压力变送器相连，把压力信号传输到所述远程传输监测报警系统的服务器中。

优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括囊式稳压罐组件，所述囊式稳压罐组件的进水口与所述进水管路相连通，所述囊式稳压罐的出水口与所述水泵机组进水口相连接，所述囊式稳压罐与所述水泵机组之间设置手动蝶阀；所述囊式稳压罐组件包括：囊式稳压罐和压力变送器；所述压力变送器设置在所述囊式稳压罐上，用于测量进水管路压力，并通过控制线路与所述控制柜相连。

进一步优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括旁通回路，所述旁通管路与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀。

进一步优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括水箱加压系统，所述水箱加压系统的与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀B；所述水箱加压系统包括：补充水泵机组和储水器，所述储水器的进水口与所述进水管路相连接，所述储水器的出水口与所述补充水泵机组的进水口相连接；所述补充水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路，其中，N为正整数；各水泵补充支路的额定流量从依次增大。

更进一步优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括管网直供系统；所述管网直供系统为设有电动蝶阀的供水管路，所述供水管路与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联。

优选的，所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括储水器，所述储水器的进水口与所述进水管路相连接，所述储水器的出水口与所述水泵机组的进水口相连接；在所述储水器的进水管路上设置电动蝶阀B，所述电动蝶阀B通过控制线路与所述控制柜相连接。

进一步优选的，所述各水泵支路均包括手动蝶阀、水泵和消声止回阀。

本发明的另一方面为是提供一种流量分区变频变压供水系统的使用方法，包括以下几方面内容：

一、叠压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法，该方法适用于供水管网供水压力、流量正常的社区加压供水的情况；

包括以下几方面内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

当满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第二水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

如果在这个过程中，流量变小，系统会按照相反的顺序运行。

其中，H₁为指主管路进水压力；

H₈为指水泵机组工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q_用为指时时监测的用户所用的水量；

Q₁、Q₂……Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

二、叠压加压共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：

本方法适用于在供水高峰期，供水管网来水容易出现压力、流量偏低现象的高层住宅区加压供水的情况，包以下几方面的内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A关闭，电动蝶阀B打开，启动水泵机组第一水泵机组向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一供水支路停止工作，水泵机组的第一供水支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

当控制柜接收到信号Q_用时，如果Q_用＞Q_m，控制柜发出指令，水箱加压系统供水，同时限制水泵机组在额定流量内运行；与水泵机组的运行模式类似：当流量逐步增大时，水箱加压系统的补充水泵机组将按照Q_用的大小从小到大依次单独运行第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路；当Q_用逐渐变小时，系统会按照相反的顺序运行，依次单独运行第N水泵补充支路、……第二水泵补充支路、第一水泵补充支路；其中，

H₁为指主管路进水压力；

H₈为指叠压泵工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q用为指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

三、叠压和旁通管共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法，适用于农村加压供水，见图5；包括以下几方面的内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵效率区进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂…Q_n；

1、低压区管网直供水

当控制柜接收到Q_用和H₁时，如果满足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A打开，电动蝶阀B关闭，由管网直接向用户供水；

2、新型供水模式

满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一供水支路停止工作，水泵机组的第一供水支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁为指主管路进水压力；

H₇为指国家规定的城市供水管网最低压力值，为0.16～0.18Mpa；

H₈为指叠压泵工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q用指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

四、水箱加压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：

适用于供水范围较大，且供水管网的供水末梢；

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A关闭，电动蝶阀B打开，启动水泵机组第一水泵机组向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一供水支路停止工作，水泵机组的第一供水支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁为水池或水箱的水位；

H₈为指水池(水箱)加压水泵正常工作时，水池(水箱)最低水位；

Q用为指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限。

五、叠压、加压、旁通管网模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：

适用于在供水高峰期，供水管网来水容易出现压力、流量偏低现象的多层住宅区加压供水的情况，包括以下几方面内容：

1、低压区管网直供水模式

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当控制柜接收到Q_用和H₁时，如果满足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A打开，电动蝶阀B关闭，由管网直接向用户供水；

2、新型供水模式

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，如果满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A关闭，电动蝶阀B打开，启动第一水泵支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，如果满足Q₃＞Q₁₁＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，第一水泵支路停止供水，第二水泵水泵支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

当控制柜接收到信号Q_用时，如果Q_用＞Q_m，控制柜发出指令，启动水箱供水系统供水，水泵机组在额定流量内运行；与水泵机组的运行模式类似：当流量逐步增大时，水箱加压系统的补充水泵机组将按照Q_用的大小从小到大依次单独运行第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路；当Q_用逐渐变小时，系统会按照相反的顺序运行，依次单独运行第N水泵补充支路、……第二水泵补充支路、第一水泵补充支路；其中，

H₁为指主管路进水压力；

H₇为指国家规定的城市供水管网最低压力值，为0.16～0.18Mpa；

H₈为指叠压泵工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q_用为指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…、Q_m…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

本发明的流量分区变频变压供水系统及其使用方法解决了现有供水系统及供水方法使水泵机组在低效区工作的问题，大大降低了能耗。

附图说明

图1为本发明的的结构示意图；

图2为本发明实施例1的流量分区供水无缝搭接控制系统的结构图；

图3为本发明实施例2的流量分区供水无缝搭接控制系统的结构图；

图4为本发明实施例3的流量分区供水无缝搭接控制系统的结构图；

图5为本发明实施例4的流量分区供水无缝搭接控制系统的结构图；

图6为本发明实施例5的流量分区供水无缝搭接控制系统的结构图；

图中：1压力变送器、2囊式稳压罐、3控制柜、4手动蝶阀、5水泵、6手动蝶阀、7消声止回阀、8电动蝶阀A、9压力变送器、10流量计、11电动蝶阀B、12储水器、13压力变送器；14电动蝶阀、15旁通管路、16补充水泵机组。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1请参阅图1、图2，本发明的一个方面是提供一种流量分区智能供水系统，所述流量分区智能供水系统包括：流量分区供水无缝搭接控制系统、流量分区计量系统、用户用水状态监测反馈系统和远程传输监测报警系统；

所述流量分区供水无缝搭接控制系统至少包括水泵机组、控制柜3、压力变送器9和电动蝶阀A8；所述水泵机组的进水口与进水管路相连通，出水口与用户供水主管道相连接；所述用户供水主管道上设置电动蝶阀A8和压力变送器9，所述压力变送器9用于测量所述水泵机组的出水压力，并将压力数据传递至控制柜3；所述电动蝶阀A8通过控制线路与所述控制柜相连接；所述控制柜3包括变频器、PLC组件，通过控制线路与水泵机组连接；所述水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路；且第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路的额定供水流量分别为Q₁、Q₂、……Q_N，Q₁、Q₂、……Q_N依次增大；其中，N为正整数。所述各水泵支路均包括手动蝶阀4、6水泵5和消声止回阀7。

所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括囊式稳压罐组件，所述囊式稳压罐组件的进水口与所述进水管路相连通，所述囊式稳压罐的出水口与所述水泵机组进水口相连接，所述囊式稳压罐与所述水泵机组之间设置手动蝶阀；所述囊式稳压罐组件包括：囊式稳压罐2和压力变送器1；压力变送器1设置在所述囊式稳压罐上，用于测量进水管路压力，并通过控制线路与所述控制柜3相连。

所述流量分区计量系统安装于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；

所述用户用水状态监测反馈系统输入端与所述流量分区计量系统连接并接收来自所述流量分区计量系统的数据；

所述远程传输监测报警系统可接受来自所述流量分区供水无缝搭接控制系统、所述用户用水状态监测反馈系统的数据并可向所述流量分区供水无缝搭接控制系统传送数据。

所述流量分区计量系统包括流量计和流量计二次仪表；所述流量计设置于所述水泵机组的进水管路、水泵机组的出水管路或水泵机组的内部管路中，用于测量管道流量；所述流量计二次仪表通过控制线路与控制柜3连接，并向控制柜3传递数据。

所述远程传输监测报警系统包括GPRS传输模块和服务器；

所述GPRS传输模块可用于接收所述流量分区无缝搭接控制系统的数据信号，并将该信号传输至所述服务器，所述GPRS传输模块还可用于接收所述服务器的数据信号，并将该信号传输至所述流量分区无缝搭接控制系统；

所述服务器包括数据分析模块、接收器和发射器；用于接收GPRS传输模块的数据信号并进行分析处理后再将处理后的信号通过所述GPRS传输模块传送到所述流量分区无缝搭接控制系统。

所述用户用水状态监测反馈系统包括GPRS传输模块和压力变送器9；压力变送器9用于测量用户输出管路的压力；所述GPRS传输模块与压力变送器相连，把压力信号传输到所述远程传输监测报警系统的服务器中。

实施例2，参见图1、图3，实施例2与实施例1不同之处在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括水箱加压系统，所述水箱加压系统的与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀B11；所述水箱加压系统包括：补充水泵机组16和储水器12，储水器12的进水口与所述进水管路相连接，储水器12的出水口与所述补充水泵机组16的进水口相连接；所述补充水泵机组16包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路，其中，N为正整数；各水泵补充支路的额定流量从依次增大。

实施例3，参见图1、图4，实施例3与实施例2不同之处在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括管网直供系统；所述管网直供系统为设有电动蝶阀14的供水管路，所述供水管路与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联。

实施例4，参见图1、图5，实施例4与实施例1的不同之处在于：所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括旁通回路15，旁通管路15与水泵机组和囊式稳压罐组件组成的供水管路相并联，其进水口与进水管路相连接，其出水口与出水管路相连接，管路中间设置电动蝶阀B11。

实施例5，参见图6：所述流量分区供水无缝搭接控制系统包括水泵机组、控制柜3、压力变送器9和电动蝶阀A8；所述水泵机组的进水口与进水管路相连通，出水口与用户供水主管道相连接；所述用户供水主管道上设置电动蝶阀A8和压力变送器9，所述压力变送器9用于测量所述水泵机组的出水压力，并将压力数据传递至控制柜3；所述电动蝶阀A8通过控制线路与所述控制柜相连接；所述控制柜3包括变频器、PLC组件，通过控制线路与水泵机组连接；所述水泵机组包括若干相互并联的水泵支路，分别为第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路；且第一水泵支路、第二水泵支路、……第N水泵支路的额定供水流量分别为Q₁、Q₂、……Q_N，Q₁、Q₂、……Q_N依次增大；其中，N为正整数。所述各水泵支路均包括手动蝶阀4、6水泵5和消声止回阀7。所述流量分区供水无缝搭接控制系统还包括储水器12，所述储水器12的进水口与所述进水管路相连接，所述储水器12的出水口与所述水泵机组的进水口相连接；在所述储水器的进水管路上设置电动蝶阀B11，所述电动蝶阀B11通过控制线路与所述控制柜3相连接。

本发明的另一方面为是提供一种流量分区变频变压供水系统的使用方法，包括以下几方面内容：

一、叠压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法，该方法适用于供水管网供水压力、流量正常的社区加压供水的情况；

包括以下几方面内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

当满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第二水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

如果在这个过程中，流量变小，系统会按照相反的顺序运行。

其中，H₁为指主管路进水压力；

H₈为指水泵机组工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q_用为指时时监测的用户所用的水量；

Q₁、Q₂……Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

二、叠压加压共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：

本方法适用于在供水高峰期，供水管网来水容易出现压力、流量偏低现象的高层住宅区加压供水的情况，包以下几方面的内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A关闭，电动蝶阀B打开，启动水泵机组第一水泵机组向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一供水支路停止工作，水泵机组的第一供水支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

当控制柜接收到信号Q_用时，如果Q_用＞Q_m，控制柜发出指令，水箱加压系统供水，同时限制水泵机组在额定流量内运行；与水泵机组的运行模式类似：当流量逐步增大时，水箱加压系统的补充水泵机组将按照Q_用的大小从小到大依次单独运行第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路；当Q_用逐渐变小时，系统会按照相反的顺序运行，依次单独运行第N水泵补充支路、……第二水泵补充支路、第一水泵补充支路；其中，

H₁为指主管路进水压力；

H₈为指叠压泵工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q用为指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

三、叠压和旁通管共用模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法，适用于农村加压供水，见图5；包括以下几方面的内容：

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵效率区进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂…Q_n；

1、低压区管网直供水

当控制柜接收到Q_用和H₁时，如果满足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A打开，电动蝶阀B关闭，由管网直接向用户供水；

2、新型供水模式

满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一供水支路停止工作，水泵机组的第一供水支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁为指主管路进水压力；

H₇为指国家规定的城市供水管网最低压力值，为0.16～0.18Mpa；

H₈为指叠压泵工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q用指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

四、水箱加压模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：

适用于供水范围较大，且供水管网的供水末梢；

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A关闭，电动蝶阀B打开，启动水泵机组第一水泵机组向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，满足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第一供水支路停止工作，水泵机组的第一供水支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁为水池或水箱的水位；

H₈为指水池(水箱)加压水泵正常工作时，水池(水箱)最低水位；

Q用为指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限。

五、叠压、加压、旁通管网模式下流量分区变频变压供水系统的使用方法：

适用于在供水高峰期，供水管网来水容易出现压力、流量偏低现象的多层住宅区加压供水的情况，包括以下几方面内容：

1、低压区管网直供水模式

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当控制柜接收到Q_用和H₁时，如果满足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A打开，电动蝶阀B关闭，由管网直接向用户供水；

2、新型供水模式

首先根据本区域用水流量的大小，按照水泵机组各水泵支路的额定流量进行分区划分，从低到高流量分区依次为Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分区供水无缝搭接控制系统通过用户用水状态监测反馈系统接收来自所述流量分区计量系统的管路流量的数据和来自压力变送器的压力信号；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，如果满足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，电动蝶阀A关闭，电动蝶阀B打开，启动第一水泵支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

当控制柜接收到信号Q_用和H₁时，如果满足Q₃＞Q₁₁＞Q₂且H₁＞H₈条件时，控制柜发出指令，第一水泵支路停止供水，第二水泵水泵支路向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化；

……

依次类推，当满足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8条件时，控制柜发出指令，水泵机组的第N水泵支路启动，向用户供水，且水泵出口压力根据流量Q_用的变化而变化，其余各水泵支路不供水；

当控制柜接收到信号Q_用时，如果Q_用＞Q_m，控制柜发出指令，启动水箱供水系统供水，水泵机组在额定流量内运行；与水泵机组的运行模式类似：当流量逐步增大时，水箱加压系统的补充水泵机组将按照Q_用的大小从小到大依次单独运行第一水泵补充支路、第二水泵补充支路、……第N水泵补充支路；当Q_用逐渐变小时，系统会按照相反的顺序运行，依次单独运行第N水泵补充支路、……第二水泵补充支路、第一水泵补充支路；其中，

H₁为指主管路进水压力；

H₇为指国家规定的城市供水管网最低压力值，为0.16～0.18Mpa；

H₈为指叠压泵工作时，为避免直接在管网取水，设定的压力保护值；

Q_用为指时时监测的用户所用的水量；

Q_m为指叠压最大水泵的额定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n为指设定的依次增大的流量区域界限值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。