供水管道仿真模拟系统的制作方法

1.本发明属于供水工程技术领域，具体是供水管道仿真模拟系统。


背景技术：

2.供水管网作为城市供水系统的重要组成部分，需要大量资金投入，占到了整个供水工程建设投资比例的50-80％，科学合理的供水管网能够保证服务范围内居民充足的用水、水压，还能整体上降低节点水龄，减小管网漏失率，降低电耗药耗等，从而降低水厂制水成本、供水能耗，由于城市供水管网敷设于地下，其隐蔽性给供水管网的研究带来了很大的困难，因此发展了供水管道仿真模拟系统。
3.例如中国专利，公告号为cn102566448b的专利公开了一种供水管网仿真模拟实验平台，包括管网系统、在线数据采集系统、监测控制与管理运行系统三大部分，管网系统中设有供水水箱、加压水泵、进水点及数十个控制阀门、在线压力传感器、在线流量传感器等传感器，在线数据采集系统采集压力传感器、流量传感器等的信号信息，监测控制与管理运行系统可以实现对管网中两台水泵无级变频的控制，并将在线数据采集系统的所采集的数据实时的以数字及曲线的形式显示。
4.但是该专利提供的仿真系统以单路管网为主，提供的测试条件单一，不能实现对楼宇供水多用户、用水随机性、波动性的真实模拟，不能准确反应供水系统的性能，因此，我们提出了供水管道仿真模拟系统。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术以单路管网为主，提供的测试条件单一，不能实现对楼宇供水多用户、用水随机性、波动性的真实模拟，不能准确反应供水系统性能的问题，本发明的目的是提供供水管道仿真模拟系统。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：供水管道仿真模拟系统，包括水箱和控制中心，水箱的进水端连通有进水管，水箱的出水端连通有出水总管，出水总管连接有若干条带有不同量程流量计的第一支管，第一支管与出水总管连通处有变频供水泵，第一支管沿水流方向依次连接有第二支管和第三支管，第一支管与第二支管连通处安装有第一减压阀，第二支管与第三支管连通处安装有第二减压阀，第一支管、第二支管和第三支管上分别安装有第一v型球阀、第二v型球阀和第三v型球阀，第三支管与进水管连通，所述v型球阀、减压阀和变频供水泵均与控制中心电力耦接。
7.采用上述方案后实现了以下有益效果：
8.1.若干第一支管、第二支管和第三支管构成多路管网，通过减压阀的调节，可以模拟高度不同的楼层所用的水压，再通过变频供水泵根据水压调节进水流速及流量，避免管道因水压过大而爆管，可以更真实的模拟用户用水情况，为供水设备测试环境提供更准确的数据；
9.2.第一支管、第二支管和第三支管上均安装有v型球阀，可以模拟水进入管道后的
管阻损失，使测试数据更准确；
10.3.所述v型球阀、减压阀和变频供水泵均与控制中心电力耦接，通过控制中心控制v型球阀、减压阀和变频供水泵进而调节供水水压、流量及流速等，实现了智能供水。
11.进一步，第一支管、第二支管和第三支管上分别安装有第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述压力传感器均与控制中心电力耦接。
12.有益效果：压力传感器实时监测管道内水压，如若压力传感器检测到的压力小于控制中心预设水压，则说明该管道存在爆管或漏水的问题，通过控制中心关闭该管道两端的减压阀，便于维修人员及时维修。
13.进一步，水箱内设有挡流板，挡流板将水箱分为供水腔室和回水腔室，挡流板上设有净水系统。
14.有益效果：水箱内设有挡流板，挡流板将水箱分为供水腔室和回水腔室，挡流板上设有净水系统，可以防止出流与入流干扰，避免水资源浪费。
15.进一步，出水总管上安装有恒压泵，恒压泵位于水箱与变频供水泵之间，第三支管与进水管连通处安装有变压阀。
16.有益效果：用恒压泵可以使水进入变频供水泵前压力稳定，进水管与第三支管间安装变压阀可以使回流前的水压力稳定，不仅可以缩短变频时间，同时也使整个供水系统更稳定。
17.进一步，出水总管、第一支管、第二支管、第三支管和进水管呈环状布置，其中进水管与出水总管沿长度方向布置，第一支管、第二支管和第三支管沿宽度方向布置。
18.有益效果：出水总管、第一支管、第二支管、第三支管和进水管呈环状布置，便于水回流至水箱，避免了水资源浪费。
19.进一步，进水管、出水总管和第一支管的管径为dn300，第二支管的管径为dn200，第三支管的管径为dn100。
20.有益效果：进水管、出水总管和第一支管的管径为dn300承受冲击力的能力强，避免进水出水时管道爆裂，第二支管的管径为dn200，第三支管的管径为dn100提高仿真模拟系统的真实性，为测试提供更准确的数据。
21.进一步，进水管与出水总管为铸铁管道，第一支管、第二支管和第三支管为pvc管道。
22.有益效果：进水管与出水总管为铸铁管道利用其管径大，承受冲击力的能力强，避免进水出水时管道爆裂，第一支管、第二支管和第三支管为pvc管道低碳环保，水密性好，避免漏水造成水资源浪费，且更真实模拟供水系统，为测试提供更准确的数据。
附图说明
23.图1为本发明实施例的模块示意图。
24.图2为本发明实施例的水箱的剖面图。
25.图3为本发明实施例的平面布置图。
26.图4为本发明实施例的管道平面布置图。
具体实施方式
27.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
28.说明书附图中的附图标记包括：水箱1、出水总管2、第一支管3、第二支管4、第三支管5、变频供水泵6、恒压泵7、进水管8、第一减压阀9、第二减压阀10、第一v型球阀11、第二v型球阀12、第三v型球阀13、挡流板14、净水系统15、变压阀16。
29.实施例基本如附图1-图4所示：
30.供水管道仿真模拟系统，包括水箱1和控制中心，水箱1内设有挡流板14，挡流板14将水箱1分为供水腔室和回水腔室，挡流板14上设有净水系统15，水箱1的进水端连通有进水管8，水箱1的出水端连通有出水总管2，出水总管2连接有若干条带有不同量程流量计的第一支管3，第一支管3与出水总管2连通处有变频供水泵6，出水总管2上安装有恒压泵7，恒压泵7位于水箱1与变频供水泵6之间，第一支管3沿水流方向依次连接有第二支管4和第三支管5，第一支管3与第二支管4连通处安装有第一减压阀9，第二支管4与第三支管5连通处安装有第二减压阀10，第一支管3、第二支管4和第三支管5上分别安装有第一v型球阀、第二v型球阀和第三v型球阀，第三支管5与进水管8连通，第三支管5与进水管8连通处安装有变压阀16，所述v型球阀、减压阀和变频供水泵6均与控制中心电力耦接；
31.第一支管3、第二支管4和第三支管5上分别安装有第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述压力传感器均与控制中心电力耦接；出水总管2、第一支管3、第二支管4、第三支管5和进水管8呈环状布置，其中进水管8与出水总管2沿长度方向布置，第一支管3、第二支管4和第三支管5沿宽度方向布置；
32.进水管8、出水总管2和第一支管3的管径为dn300，第二支管4的管径为dn200，第三支管5的管径为dn100；进水管8与出水总管2为铸铁管道，第一支管3、第二支管4和第三支管5为pvc管道。
33.具体实施过程如下：
34.启动供水管道仿真模拟系统，水箱1中的水依次沿着出水总管2，经过恒压泵7使水箱1流出的水压力稳定，再经过变频供水泵6流向第一支管3，变频供水泵6根据控制中心存储的不同层高的水压数据调节水流量，第一支管3上的流量计和第一压力传感器实时监测水流量和水压反馈到控制中心，当第一支管3爆管或漏水时，由于第一支管3内压力减小，第一压力传感器检测到达压力小于控制中心的预设水压，因此可以反馈到控制中心达到预警的作用，并且控制中心发出信号关闭第一支管3两端连接的变频供水泵6和第一减压阀9，便于维修人员维修第一支管3，第一v型球阀用于模拟第一支管3内的管阻损失；
35.第一支管3的水经过第一减压阀9流向第二支管4，用于模拟水进住户的情况，第一减压阀9的减压值根据控制中心存储的该层高的水压数据调节，第二支管4上的第二压力传感器实时监测第二支管4内的水流量及水压，并反馈到控制中心，当第二支管4爆管或漏水时，由于第二支管4内压力减小，第二压力传感器检测到达压力小于控制中心的预设水压，因此可以反馈到控制中心达到预警的作用，并且控制中心发出信号关闭第二支管4两端连接的第一减压阀9和第二减压阀10，便于维修人员维修第二支管4，第二v型球阀用于模拟第二支管4内的管阻损失；
36.第二支管4的水晶宫第二减压阀10流向第三支管5，用于模拟用户用水情况，第二减压阀10的减压值根据控制中心存储的用户用水情况的水压数据调节，第支管上的第三压
力传感器实时监测第三支管5内的水流量及水压，并反馈到控制中心，当第三支管5爆管或漏水时，由于第三支管5内压力减小，第三压力传感器检测到达压力小于控制中心的预设水压，因此可以反馈到控制中心达到预警的作用，并且控制中心发出信号关闭第三支管5两端连接的第二减压阀10和变压阀，便于维修人员维修第三支管5，第三v型球阀用于模拟第三支管5内的管阻损失；
37.第三支管5的水汇集到进水管8，经过变压阀调节水压后回流到水箱1，由于水箱1内设有挡流板14，挡流板14将水箱1分为供水腔室和回水腔室，挡流板14上设有净水系统15，可以防止出流与入流干扰，避免水资源浪费，同时还可以净化水。
38.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
39.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。