专利名称：高压供水泵投切方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及自来水加压供水设备生产制造技术领域，尤其是一种能够实现水泵投切随机控制的高层楼宇自动供水设备的高压供水泵投切方法及设备。
背景技术：
目前广泛使用的高层楼宇自来水自动加压供水设备大多由控制柜，安装在所述控制柜内的水压表、水泵投切控制器、投切水泵的各投切控制开关，安装在供水管道中的多台水泵和水压传感器等构成，如中国专利申请中的“管网叠加供水设备”(专利申请号为200610029604. 4，专利
公开日为2007年I月31日)。其安装在供水管路中的水压传感器将供水管道的水压值实时传送给控制仪表，当此水压值低于设定范围值时，控制仪表将按顺序投入第一台水泵加压供水，如果该水压值仍然低于设定范围值，控制仪表则依次投入第二台、第三台、……第N台水泵加压供水，直到该水压值到达设定范围值为止。相反，当此水压值高于设定范围值时，控制仪表就按顺序切除已经投入的水泵降压供水。由此可见这种按顺序投入和切除水泵的控制方式很容易造成靠前面的如第一台、第二台水泵由于工作频率较高、时间较长而损坏，这种工作频率、时间的不均匀性将会产生连锁反应，从而显著缩短所有水泵的工作寿命，直接影响加压供水的效果，降低了设备工作的可靠性，无形之中增大了设备维修、维护成本。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种能有效提高高层楼宇供水设备工作可靠性的高压供水泵投切方法及设备。为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是这种高压供水泵投切方法及设备。本高压供水泵投切方法是在水泵投切控制器的微处理器中编制一个随机函数程序，该随机函数的输出数值范围是水泵数量当中的任一自然数，并给各个水泵分别赋予一个与随机函数输出数值一一对应的数值；监测水管中的水压，当监测水管中的水压值低于或等于设定值时，让微处理器运行随机函数程序产生一个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，若选中的水泵尚未投入，则投入该水泵，若选中的水泵已经投入了，就让微处理器继续运行随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，如此选取，直到选中尚未投入的水泵将其投入；当监测水管中的水压值高于设定值时，让微处理器运行随机函数程序产生一个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，若选中的水泵已经投入，则将该水泵切除，若选中的水泵尚未投入，就让微处理器继续运行随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个函数值选取所赋予相同数值的水泵，如此选取，直到选中已经投入的水泵将其切除。为了解决本发明的上述问题，采用上述高压供水泵投切方法的供水设备，包括安装在控制柜上的执行水泵投切的投切控制开关，水泵投切控制器，安装在自来水管道中的多台水泵，水压传感器，所述水泵投切控制器内设有用于随机投切水泵的微处理器，所述微、处理器通过输入接口电路与水压传感器的信号输出端连接，所述微处理器通过输出接口电路与各投切控制开关的控制信号端连接。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果
I、本发明高压供水泵投切方法能够将工作负荷大致平均地分配给了每台水泵，因此，可以显著地延长水泵的实际工作寿命。2、本发明供水设备通过微处理器随机控制其水泵的投切，因此，可以大大增加本设备的平均无故障工作时间，降低其设备维修和维护成本，提高设备的工作可靠性。
图I是本发明高压供水设备的结构示意图。
图2是本发明高压供水设备的水泵投切控制器的控制程序流程图。图3是本发明高压供水设备的电路原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
图I所示的高压供水设备包括有控制柜1，缓冲罐10，阀门9，止回阀2，水泵4，自来水管道3和水压传感器6等，缓冲罐10连接在进水管道上，在进水管道和自来水管道3之间并联有4条管路，每条所述管路依次串联有阀门9、止回阀2，水泵4和阀门，自来水管道设置有水压传感器6，水压传感器6和各水泵均与控制柜I电联接。参见图3，控制柜I上设置有水泵投切控制器8和执行水泵投切的投切控制开关5，水泵投切控制器8由外壳和安装在外壳内的显示单元、输入接口电路、输出接口电路及微处理器等构成。微处理器通过输入接口电路连接水压传感器6的信号输出端，微处理器通过输出接口电路与各投切控制开关5的控制信号端和显示单元的输入端连接。微处理器内的控制程序包括有一种新的高压供水泵投切方法，这种高压供水泵投切方法是在水泵投切控制器8的微处理器中编制一个随机函数程序，该随机函数的输出数值范围是水泵数量当中的任一自然数，并给各个水泵分别赋予一个与随机函数输出数值一一对应的数值；监测自来水水管3中的水压，当监测水管中的水压值低于或等于设定值时，让微处理器运行随机函数程序产生一个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，若选中的水泵尚未投入，则投入该水泵，若选中的水泵已经投入了，就让微处理器继续运行随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，如此选取，直到选中尚未投入的水泵将其投入；当监测水管中的水压值高于设定值时，让微处理器运行随机函数程序产生一个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，若选中的水泵已经投入，则将该水泵切除，若选中的水泵尚未投入，就让微处理器继续运行随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个函数值选取所赋予相同数值的水泵，如此选取，直到选中已经投入的水泵将其切除。具体地说，水泵投切控制器8中微处理器的内置控制程序按图2所示编制
步骤101 :开始；
系统进行初始化，开设并清空输出缓存区，根据实际水泵的数量，设定随机函数程序所要产生随机数的范围并执行开机自检等。
步骤102 :采样水压信号；
采样水压信号就是从水压传感器6处获取其输出信号。步骤103 比较水压信号大小；
当从水压传感器6处获得了其输出信号后，系统就可以根据这个信号的大小来进行比较判断，如果此信号值低于设定范围，就说明系统水压偏低，需要投入更多的水泵来提高系统水压，即执行步骤104 ;如果此信号值高于设定范围，就说明系统水压偏高，需要切除已经投入的水泵来降低系统水压，即执行步骤105。步骤104 :检测所有输出缓存位的值是否全为“I” ；
在比较判断出要投入水泵后，就要先检测是否所有水泵都已经投入工作了，如果已经全部投入了，即检测所有输出缓存位的值是全为“1”，就没有必要执行往下的随机选数步 骤，而要转向执行步骤106。如所有输出缓存位的值不是全为“1”，则继续向下执行步骤107和步骤108。步骤105 :检测所有输出缓存位的值是否全为“O” ；
在比较判断出要切除水泵后，就要检测是否所有水泵都已经停止工作了，如果已经全部切除了，即检测所有输出缓存位的值是全为“0”，就没有必要执行往下的随机选数步骤，直接返回执行步骤102。如所有输出缓存位的值不是全为“0”，则继续向下执行步骤107和步骤109。步骤106 :输出水压偏低信号；
在所有水泵都已经全部投入工作了，无法再投入时，没有必要执行往下的随机选数步骤，要输出一个水压偏低信号，给用户一个提示，然后返回执行步骤102。步骤107 :调用随机函数程序；
如果还有可以操作的水泵，就随机选出这个水泵的数值号码。步骤108 :检查产生的随机数所对应的输出缓存位；
检查随机数产生模块选出的水泵是否已经投入了，无法执行相同的动作，如果是，就返回步骤107重新选择直到选出可以执行投入动作的水泵后执行步骤110。步骤109 :检查产生的随机数所对应的输出缓存位；
检查随机数产生模块选出的水泵是否已经切除了，无法执行相同的动作，如果是，就返回步骤107重新选择直到选出可以执行切动作的水泵后执行步骤111。步骤110 :置位此随机数所对应的输出缓存位；
已经选定要投入的水泵数值号码后，要对这个水泵数值号码做一个记号，将其所对应的输出缓存位置数为“1”，再执行步骤112。步骤111 :复位此随机数所对应的输出缓存位；
已经选定要切除的水泵数值号码后，要对这个水泵数值号码做一个记号，将其所对应的输出缓存位复位为“0”，再执行步骤112。步骤112 :调用输出模块执行投切动作；
各投切控制开关5根据上述两个步骤所做的记号，即输出缓存区的输出缓存位的状态对选定的水泵执行相应的投切动作，“ I ”代表投入，“O”代表切除。步骤113 :是否继续工作；
还要不要继续上述工作？要的话，就返回执行步骤102 ;不要就结束工作。
步骤114:结束。
图3所示的本发明供水设备的电路原理示意图，从图中可知，在母线00上并联连接有η条水泵控制支路，η=1、2、3、4……自然整数，每条支路由熔断器O、投切控制开关5和水泵电机M串联连接而成。水泵投切控制器8的电源取自母线00，水泵投切控制器8的信号输入端连接水压传感器6的输出端，水泵投切控制器8的信号输出端连接各投切控制开关5的控制端。
权利要求
1.一种高压供水泵投切方法，其特征在于 A、在水泵投切控制器的微处理器中编制一个随机函数程序，该随机函数的输出数值范围是水泵数量当中的任一自然数，并给各个水泵分别赋予一个与所述随机函数输出数值 对应的数值； B、监测水管中的水压，当监测水管中的水压值低于或等于设定值时，让所述微处理器运行所述随机函数程序产生一个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，若选中的水泵尚未投入，则投入该水泵，若选中的水泵已经投入了，就让所述微处理器继续运行所述随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，如此选取，直到选中尚未投入的水泵将其投入；当监测水管中的水压值高于设定值时，让所述微处理器运行所述随机函数程序产生一个随机函数值，以这个随机函数值选取所赋予相同数值的水泵，若选中的水泵已经投入，则将该水泵切除，若选中的水泵尚未投入，就让所述微处理器继续运行所述随机函数程序产生一个随机函数值，再以这个函数值选取所赋予相同数值的水泵，如此选取，直到选中已经投入的水泵将其切除。
2.一种采用权利要求I所述高压供水泵投切方法的供水设备，包括安装在控制柜上的执行水泵投切的投切控制开关，水泵投切控制器，安装在自来水管道中的多台水泵，水压传感器，其特征在于所述水泵投切控制器内设有用于随机投切水泵的微处理器，所述微处理器通过输入接口电路与水压传感器的信号输出端连接，所述微处理器通过输出接口电路与各投切控制开关的控制信号端连接。
全文摘要
本发明公开了一种高压供水泵投切方法和采用这种方法的供水设备，所述高压供水泵投切方法主要是编制输出值为各水泵序号的随机函数程序，并按照随机函数输出值选定投入和切除相对应的水泵；所述供水设备包含有控制柜，安装在所述控制柜内的投切水泵的各投切控制开关，安装在面板上水泵投切控制器，安装在自来水管道中的多台水泵和水压传感器等。本发明与现有技术相比，解决了现有高层楼宇的自动供水设备的工作可靠性不高的问题。
文档编号F04B49/06GK102705216SQ20121022543
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者黄文胜 申请人:广西佛泵科技有限公司