本發(fā)明涉及供水控制系統(tǒng)，具體涉及一種流量分區(qū)智能供水系統(tǒng)及該系統(tǒng)的使用方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中供水方式具有如下特點：

1、基本采用疊壓變頻恒壓供水；設(shè)備選型以滿足用戶最大流量和揚程進行選型，并且大都一用一備，配置保壓裝置；且K_實際＞K_指標、Q_實際＜Q_標準；

其中：K_實際為實際供水變化系數(shù)；

K_指標為國家標準規(guī)定的供水變化系數(shù)；

Q_實際為實際用戶用水量；

Q_標準為國家標準規(guī)定的用戶用水量。

例如，某小區(qū)全部為6層樓高，人口在兩千左右，按照以上國家標準進行設(shè)計可得以下指標：

K＝1.5～1.8；人均用水量150～180升；

水泵揚程計算：H_泵＝H₁+H₂+H₃+H₄+H₅

其中：H_泵為水泵理論計算揚程；

H₁為建筑物實體高度；

H₂為座便器溢出水頭；

H₃為小區(qū)沿途管網(wǎng)局部損失；

H₄為供水設(shè)備內(nèi)部局部損失；

H₅為疊壓設(shè)備疊壓值；

在本例中：H₁＝3(米)×6(層)＝18米；

H₂座便器溢出水頭確定：根據(jù)GB50015-2003建筑給排水設(shè)計規(guī)范3.1.14表衛(wèi)生器具的給水額定流量、當量、連接管公稱管徑和最低工作壓力表相關(guān)規(guī)定取值：座便器溢出水頭15米；

H₃小區(qū)管網(wǎng)沿途局部損失計算：i＝105C_h^-1.85d_j^-4.87q_g^1.85

其中：i為管道單位長度水頭損失；

d_j為管道計算內(nèi)徑(m)；

Q_g為給水設(shè)計流量(m³/s)；

C_h為海澄-威廉系數(shù)

根據(jù)上述公式計算小區(qū)沿途、局部損失為5.5米；

H₄供水設(shè)備內(nèi)部局部損失計算：依據(jù)每臺水泵出水管配有2個蝶閥，1個止回閥，2個橡膠頭，按閥及彎管折合直管長度計算管阻＝個數(shù)*折合直管直徑倍數(shù)*直徑，合計供水設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部局部損失約1.2米；

H₅疊壓設(shè)備按15-20米核算疊壓；

綜上可得水泵出口壓力H_泵：18+15+5.5+1.2+20＝39.7米；

但是在本例中，使用本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)定的出口壓力為28米；

2、以壓力為控制目的供水方式主要考慮以滿足泵出口壓力為目的，而不考慮因流量變化而帶來的管網(wǎng)摩擦阻力變化、水泵效率區(qū)變化、水泵功率變化，單純靠變頻調(diào)速來解決流量變化，適應范圍太窄，適應不了實際的供水變化系數(shù)；

水泵變頻調(diào)速運行情況下的頻率變化來切換水泵的結(jié)果，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不準確達不到細致供水分區(qū)量化之目的；

3、調(diào)控困難，適應性差，需設(shè)備長期運行后，取得真實數(shù)據(jù)在粗流量量程范圍內(nèi)進行不準確切換；

4、泵出口壓力在恒壓條件下反映不了用戶實際用水量及末端壓力需求，而采取末端壓力控制，又因為壓力電信號與水流動態(tài)不同步，使水泵機組不能準確可靠適時切換調(diào)整；

5、壓力控制適用于加壓機組、單機、雙機、三機并聯(lián)使用，即一臺機組達不到出口恒壓壓力，起動第二臺，二臺不行啟動第三臺，反之遞減。缺點為水泵并聯(lián)運行，本身就效率低，二是水泵并聯(lián)時，不是以流量分區(qū)，達不到量化結(jié)果，所以水泵大部分時間在低效區(qū)工作；

6、壓力控制模式在城市多層城鄉(xiāng)供水加壓站情況下：①不能根據(jù)用水量變化，而進行供水壓力調(diào)整而浪費壓力動能；②不能在低流量情況下判斷來水壓力能否滿足居民用水，而準確果斷停止機組供水，采用管網(wǎng)低流量低水壓情況下直供水；

7、傳統(tǒng)壓力控制供水技術(shù)，在特定環(huán)境下備有水箱(水池)無負壓共用機組和旁通管，但①機組只能根據(jù)來水壓力變化進行無負壓疊壓和水箱加壓直接切換，不能共用；②另設(shè)旁通管閥，但因是恒壓供水管網(wǎng)來水永遠滿足不了這個指標值，所以旁通管成擺設(shè)，不能管網(wǎng)直供水。

綜上可知傳統(tǒng)供水方式因為存在諸多詬病，造成大量電能耗費，并且非常不人性化，這也就使得本發(fā)明技術(shù)應運而生。本發(fā)明技術(shù)可以很好的解決傳統(tǒng)的恒壓變頻供水所帶來的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明的一個方面是提供一種流量分區(qū)智能供水系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

所述流量分區(qū)智能供水系統(tǒng)包括：流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)、流量分區(qū)計量系統(tǒng)、用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)和遠程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)；

所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)至少包括水泵機組、控制柜、壓力變送器和電動蝶閥A；所述水泵機組的進水口與進水管路相連通，出水口與用戶供水主管道相連接；所述用戶供水主管道上設(shè)置電動蝶閥A和壓力變送器，所述壓力變送器用于測量所述水泵機組的出水壓力，并將壓力數(shù)據(jù)傳遞至控制柜；所述電動蝶閥A通過控制線路與所述控制柜相連接；所述控制柜包括變頻器、PLC組件，通過控制線路與水泵機組連接；所述水泵機組包括若干相互并聯(lián)的水泵支路，分別為第一水泵支路、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水泵支路的額定供水流量分別為Q₁、Q₂、……Q_N，且Q₁、Q₂、……Q_N依次增大；其中，N為正整數(shù)。

所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)安裝于所述水泵機組的進水管路、水泵機組的出水管路或水泵機組的內(nèi)部管路中，用于測量管道流量；

所述用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)輸入端與所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)連接并接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；

所述遠程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)可接受來自所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)、所述用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并可向所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)。

所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)包括流量計和流量計二次儀表；所述流量計設(shè)置于所述水泵機組的進水管路、水泵機組的出水管路或水泵機組的內(nèi)部管路中，用于測量管道流量；所述流量計二次儀表通過控制線路與所述控制柜連接，并向控制柜傳遞數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述遠程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)包括GPRS傳輸模塊和服務器；

所述GPRS傳輸模塊可用于接收所述流量分區(qū)無縫搭接控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號，并將該信號傳輸至所述服務器，所述GPRS傳輸模塊還可用于接收所述服務器的數(shù)據(jù)信號，并將該信號傳輸至所述流量分區(qū)無縫搭接控制系統(tǒng)；

所述服務器包括數(shù)據(jù)分析模塊、接收器和發(fā)射器；用于接收GPRS傳輸模塊的數(shù)據(jù)信號并進行分析處理后再將處理后的信號通過所述GPRS傳輸模塊傳送到所述流量分區(qū)無縫搭接控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)包括GPRS傳輸模塊和壓力變送器；所述壓力變送器用于測量用戶輸出管路的壓力；所述GPRS傳輸模塊與壓力變送器相連，把壓力信號傳輸?shù)剿鲞h程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)的服務器中。

優(yōu)選的，所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括囊式穩(wěn)壓罐組件，所述囊式穩(wěn)壓罐組件的進水口與所述進水管路相連通，所述囊式穩(wěn)壓罐的出水口與所述水泵機組進水口相連接，所述囊式穩(wěn)壓罐與所述水泵機組之間設(shè)置手動蝶閥；所述囊式穩(wěn)壓罐組件包括：囊式穩(wěn)壓罐和壓力變送器；所述壓力變送器設(shè)置在所述囊式穩(wěn)壓罐上，用于測量進水管路壓力，并通過控制線路與所述控制柜相連。

進一步優(yōu)選的，所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括旁通回路，所述旁通管路與水泵機組和囊式穩(wěn)壓罐組件組成的供水管路相并聯(lián)，其進水口與進水管路相連接，其出水口與出水管路相連接，管路中間設(shè)置電動蝶閥。

進一步優(yōu)選的，所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括水箱加壓系統(tǒng)，所述水箱加壓系統(tǒng)的與水泵機組和囊式穩(wěn)壓罐組件組成的供水管路相并聯(lián)，其進水口與進水管路相連接，其出水口與出水管路相連接，管路中間設(shè)置電動蝶閥B；所述水箱加壓系統(tǒng)包括：補充水泵機組和儲水器，所述儲水器的進水口與所述進水管路相連接，所述儲水器的出水口與所述補充水泵機組的進水口相連接；所述補充水泵機組包括若干相互并聯(lián)的水泵支路，分別為第一水泵補充支路、第二水泵補充支路、……第N水泵補充支路，其中，N為正整數(shù)；各水泵補充支路的額定流量從依次增大。

更進一步優(yōu)選的，所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括管網(wǎng)直供系統(tǒng)；所述管網(wǎng)直供系統(tǒng)為設(shè)有電動蝶閥的供水管路，所述供水管路與水泵機組和囊式穩(wěn)壓罐組件組成的供水管路相并聯(lián)。

優(yōu)選的，所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括儲水器，所述儲水器的進水口與所述進水管路相連接，所述儲水器的出水口與所述水泵機組的進水口相連接；在所述儲水器的進水管路上設(shè)置電動蝶閥B，所述電動蝶閥B通過控制線路與所述控制柜相連接。

進一步優(yōu)選的，所述各水泵支路均包括手動蝶閥、水泵和消聲止回閥。

本發(fā)明的另一方面為是提供一種流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法，包括以下幾方面內(nèi)容：

一、疊壓模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法，該方法適用于供水管網(wǎng)供水壓力、流量正常的社區(qū)加壓供水的情況；

包括以下幾方面內(nèi)容：

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

當滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第二水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

如果在這個過程中，流量變小，系統(tǒng)會按照相反的順序運行。

其中，H₁為指主管路進水壓力；

H₈為指水泵機組工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q_用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q₁、Q₂……Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

二、疊壓加壓共用模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法：

本方法適用于在供水高峰期，供水管網(wǎng)來水容易出現(xiàn)壓力、流量偏低現(xiàn)象的高層住宅區(qū)加壓供水的情況，包以下幾方面的內(nèi)容：

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A關(guān)閉，電動蝶閥B打開，啟動水泵機組第一水泵機組向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一供水支路停止工作，水泵機組的第一供水支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

當控制柜接收到信號Q_用時，如果Q_用＞Q_m，控制柜發(fā)出指令，水箱加壓系統(tǒng)供水，同時限制水泵機組在額定流量內(nèi)運行；與水泵機組的運行模式類似：當流量逐步增大時，水箱加壓系統(tǒng)的補充水泵機組將按照Q_用的大小從小到大依次單獨運行第一水泵補充支路、第二水泵補充支路、……第N水泵補充支路；當Q_用逐漸變小時，系統(tǒng)會按照相反的順序運行，依次單獨運行第N水泵補充支路、……第二水泵補充支路、第一水泵補充支路；其中，

H₁為指主管路進水壓力；

H₈為指疊壓泵工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

三、疊壓和旁通管共用模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法，適用于農(nóng)村加壓供水，見圖5；包括以下幾方面的內(nèi)容：

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵效率區(qū)進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂…Q_n；

1、低壓區(qū)管網(wǎng)直供水

當控制柜接收到Q_用和H₁時，如果滿足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A打開，電動蝶閥B關(guān)閉，由管網(wǎng)直接向用戶供水；

2、新型供水模式

滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一供水支路停止工作，水泵機組的第一供水支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁為指主管路進水壓力；

H₇為指國家規(guī)定的城市供水管網(wǎng)最低壓力值，為0.16～0.18Mpa；

H₈為指疊壓泵工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q用指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

四、水箱加壓模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法：

適用于供水范圍較大，且供水管網(wǎng)的供水末梢；

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A關(guān)閉，電動蝶閥B打開，啟動水泵機組第一水泵機組向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一供水支路停止工作，水泵機組的第一供水支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁為水池或水箱的水位；

H₈為指水池(水箱)加壓水泵正常工作時，水池(水箱)最低水位；

Q用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限。

五、疊壓、加壓、旁通管網(wǎng)模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法：

適用于在供水高峰期，供水管網(wǎng)來水容易出現(xiàn)壓力、流量偏低現(xiàn)象的多層住宅區(qū)加壓供水的情況，包括以下幾方面內(nèi)容：

1、低壓區(qū)管網(wǎng)直供水模式

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當控制柜接收到Q_用和H₁時，如果滿足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A打開，電動蝶閥B關(guān)閉，由管網(wǎng)直接向用戶供水；

2、新型供水模式

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，如果滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A關(guān)閉，電動蝶閥B打開，啟動第一水泵支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，如果滿足Q₃＞Q₁₁＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，第一水泵支路停止供水，第二水泵水泵支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

當控制柜接收到信號Q_用時，如果Q_用＞Q_m，控制柜發(fā)出指令，啟動水箱供水系統(tǒng)供水，水泵機組在額定流量內(nèi)運行；與水泵機組的運行模式類似：當流量逐步增大時，水箱加壓系統(tǒng)的補充水泵機組將按照Q_用的大小從小到大依次單獨運行第一水泵補充支路、第二水泵補充支路、……第N水泵補充支路；當Q_用逐漸變小時，系統(tǒng)會按照相反的順序運行，依次單獨運行第N水泵補充支路、……第二水泵補充支路、第一水泵補充支路；其中，

H₁為指主管路進水壓力；

H₇為指國家規(guī)定的城市供水管網(wǎng)最低壓力值，為0.16～0.18Mpa；

H₈為指疊壓泵工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q_用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…、Q_m…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

本發(fā)明的流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)及其使用方法解決了現(xiàn)有供水系統(tǒng)及供水方法使水泵機組在低效區(qū)工作的問題，大大降低了能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1的流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實施例2的流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實施例3的流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實施例4的流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明實施例5的流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1壓力變送器、2囊式穩(wěn)壓罐、3控制柜、4手動蝶閥、5水泵、6手動蝶閥、7消聲止回閥、8電動蝶閥A、9壓力變送器、10流量計、11電動蝶閥B、12儲水器、13壓力變送器；14電動蝶閥、15旁通管路、16補充水泵機組。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖1至圖6。須知，本說明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

實施例1請參閱圖1、圖2，本發(fā)明的一個方面是提供一種流量分區(qū)智能供水系統(tǒng)，所述流量分區(qū)智能供水系統(tǒng)包括：流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)、流量分區(qū)計量系統(tǒng)、用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)和遠程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)；

所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)至少包括水泵機組、控制柜3、壓力變送器9和電動蝶閥A8；所述水泵機組的進水口與進水管路相連通，出水口與用戶供水主管道相連接；所述用戶供水主管道上設(shè)置電動蝶閥A8和壓力變送器9，所述壓力變送器9用于測量所述水泵機組的出水壓力，并將壓力數(shù)據(jù)傳遞至控制柜3；所述電動蝶閥A8通過控制線路與所述控制柜相連接；所述控制柜3包括變頻器、PLC組件，通過控制線路與水泵機組連接；所述水泵機組包括若干相互并聯(lián)的水泵支路，分別為第一水泵支路、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水泵支路的額定供水流量分別為Q₁、Q₂、……Q_N，Q₁、Q₂、……Q_N依次增大；其中，N為正整數(shù)。所述各水泵支路均包括手動蝶閥4、6水泵5和消聲止回閥7。

所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括囊式穩(wěn)壓罐組件，所述囊式穩(wěn)壓罐組件的進水口與所述進水管路相連通，所述囊式穩(wěn)壓罐的出水口與所述水泵機組進水口相連接，所述囊式穩(wěn)壓罐與所述水泵機組之間設(shè)置手動蝶閥；所述囊式穩(wěn)壓罐組件包括：囊式穩(wěn)壓罐2和壓力變送器1；壓力變送器1設(shè)置在所述囊式穩(wěn)壓罐上，用于測量進水管路壓力，并通過控制線路與所述控制柜3相連。

所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)安裝于所述水泵機組的進水管路、水泵機組的出水管路或水泵機組的內(nèi)部管路中，用于測量管道流量；

所述用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)輸入端與所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)連接并接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；

所述遠程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)可接受來自所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)、所述用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并可向所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)。

所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)包括流量計和流量計二次儀表；所述流量計設(shè)置于所述水泵機組的進水管路、水泵機組的出水管路或水泵機組的內(nèi)部管路中，用于測量管道流量；所述流量計二次儀表通過控制線路與控制柜3連接，并向控制柜3傳遞數(shù)據(jù)。

所述遠程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)包括GPRS傳輸模塊和服務器；

所述GPRS傳輸模塊可用于接收所述流量分區(qū)無縫搭接控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號，并將該信號傳輸至所述服務器，所述GPRS傳輸模塊還可用于接收所述服務器的數(shù)據(jù)信號，并將該信號傳輸至所述流量分區(qū)無縫搭接控制系統(tǒng)；

所述服務器包括數(shù)據(jù)分析模塊、接收器和發(fā)射器；用于接收GPRS傳輸模塊的數(shù)據(jù)信號并進行分析處理后再將處理后的信號通過所述GPRS傳輸模塊傳送到所述流量分區(qū)無縫搭接控制系統(tǒng)。

所述用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)包括GPRS傳輸模塊和壓力變送器9；壓力變送器9用于測量用戶輸出管路的壓力；所述GPRS傳輸模塊與壓力變送器相連，把壓力信號傳輸?shù)剿鲞h程傳輸監(jiān)測報警系統(tǒng)的服務器中。

實施例2，參見圖1、圖3，實施例2與實施例1不同之處在于：所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括水箱加壓系統(tǒng)，所述水箱加壓系統(tǒng)的與水泵機組和囊式穩(wěn)壓罐組件組成的供水管路相并聯(lián)，其進水口與進水管路相連接，其出水口與出水管路相連接，管路中間設(shè)置電動蝶閥B11；所述水箱加壓系統(tǒng)包括：補充水泵機組16和儲水器12，儲水器12的進水口與所述進水管路相連接，儲水器12的出水口與所述補充水泵機組16的進水口相連接；所述補充水泵機組16包括若干相互并聯(lián)的水泵支路，分別為第一水泵補充支路、第二水泵補充支路、……第N水泵補充支路，其中，N為正整數(shù)；各水泵補充支路的額定流量從依次增大。

實施例3，參見圖1、圖4，實施例3與實施例2不同之處在于：所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括管網(wǎng)直供系統(tǒng)；所述管網(wǎng)直供系統(tǒng)為設(shè)有電動蝶閥14的供水管路，所述供水管路與水泵機組和囊式穩(wěn)壓罐組件組成的供水管路相并聯(lián)。

實施例4，參見圖1、圖5，實施例4與實施例1的不同之處在于：所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括旁通回路15，旁通管路15與水泵機組和囊式穩(wěn)壓罐組件組成的供水管路相并聯(lián)，其進水口與進水管路相連接，其出水口與出水管路相連接，管路中間設(shè)置電動蝶閥B11。

實施例5，參見圖6：所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)包括水泵機組、控制柜3、壓力變送器9和電動蝶閥A8；所述水泵機組的進水口與進水管路相連通，出水口與用戶供水主管道相連接；所述用戶供水主管道上設(shè)置電動蝶閥A8和壓力變送器9，所述壓力變送器9用于測量所述水泵機組的出水壓力，并將壓力數(shù)據(jù)傳遞至控制柜3；所述電動蝶閥A8通過控制線路與所述控制柜相連接；所述控制柜3包括變頻器、PLC組件，通過控制線路與水泵機組連接；所述水泵機組包括若干相互并聯(lián)的水泵支路，分別為第一水泵支路、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水泵支路的額定供水流量分別為Q₁、Q₂、……Q_N，Q₁、Q₂、……Q_N依次增大；其中，N為正整數(shù)。所述各水泵支路均包括手動蝶閥4、6水泵5和消聲止回閥7。所述流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)還包括儲水器12，所述儲水器12的進水口與所述進水管路相連接，所述儲水器12的出水口與所述水泵機組的進水口相連接；在所述儲水器的進水管路上設(shè)置電動蝶閥B11，所述電動蝶閥B11通過控制線路與所述控制柜3相連接。

本發(fā)明的另一方面為是提供一種流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法，包括以下幾方面內(nèi)容：

一、疊壓模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法，該方法適用于供水管網(wǎng)供水壓力、流量正常的社區(qū)加壓供水的情況；

包括以下幾方面內(nèi)容：

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

當滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第二水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

如果在這個過程中，流量變小，系統(tǒng)會按照相反的順序運行。

其中，H₁為指主管路進水壓力；

H₈為指水泵機組工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q_用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q₁、Q₂……Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

二、疊壓加壓共用模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法：

本方法適用于在供水高峰期，供水管網(wǎng)來水容易出現(xiàn)壓力、流量偏低現(xiàn)象的高層住宅區(qū)加壓供水的情況，包以下幾方面的內(nèi)容：

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A關(guān)閉，電動蝶閥B打開，啟動水泵機組第一水泵機組向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一供水支路停止工作，水泵機組的第一供水支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

當控制柜接收到信號Q_用時，如果Q_用＞Q_m，控制柜發(fā)出指令，水箱加壓系統(tǒng)供水，同時限制水泵機組在額定流量內(nèi)運行；與水泵機組的運行模式類似：當流量逐步增大時，水箱加壓系統(tǒng)的補充水泵機組將按照Q_用的大小從小到大依次單獨運行第一水泵補充支路、第二水泵補充支路、……第N水泵補充支路；當Q_用逐漸變小時，系統(tǒng)會按照相反的順序運行，依次單獨運行第N水泵補充支路、……第二水泵補充支路、第一水泵補充支路；其中，

H₁為指主管路進水壓力；

H₈為指疊壓泵工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

三、疊壓和旁通管共用模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法，適用于農(nóng)村加壓供水，見圖5；包括以下幾方面的內(nèi)容：

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵效率區(qū)進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂…Q_n；

1、低壓區(qū)管網(wǎng)直供水

當控制柜接收到Q_用和H₁時，如果滿足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A打開，電動蝶閥B關(guān)閉，由管網(wǎng)直接向用戶供水；

2、新型供水模式

滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一供水支路停止工作，水泵機組的第一供水支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁為指主管路進水壓力；

H₇為指國家規(guī)定的城市供水管網(wǎng)最低壓力值，為0.16～0.18Mpa；

H₈為指疊壓泵工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q用指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

四、水箱加壓模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法：

適用于供水范圍較大，且供水管網(wǎng)的供水末梢；

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A關(guān)閉，電動蝶閥B打開，啟動水泵機組第一水泵機組向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，滿足Q₃＞Q_用＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第一供水支路停止工作，水泵機組的第一供水支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

其中，H₁為水池或水箱的水位；

H₈為指水池(水箱)加壓水泵正常工作時，水池(水箱)最低水位；

Q用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限。

五、疊壓、加壓、旁通管網(wǎng)模式下流量分區(qū)變頻變壓供水系統(tǒng)的使用方法：

適用于在供水高峰期，供水管網(wǎng)來水容易出現(xiàn)壓力、流量偏低現(xiàn)象的多層住宅區(qū)加壓供水的情況，包括以下幾方面內(nèi)容：

1、低壓區(qū)管網(wǎng)直供水模式

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當控制柜接收到Q_用和H₁時，如果滿足Q_用≤Q₁且H₁＞H₇條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A打開，電動蝶閥B關(guān)閉，由管網(wǎng)直接向用戶供水；

2、新型供水模式

首先根據(jù)本區(qū)域用水流量的大小，按照水泵機組各水泵支路的額定流量進行分區(qū)劃分，從低到高流量分區(qū)依次為Q₁、Q₂……Q_n；

流量流量分區(qū)供水無縫搭接控制系統(tǒng)通過用戶用水狀態(tài)監(jiān)測反饋系統(tǒng)接收來自所述流量分區(qū)計量系統(tǒng)的管路流量的數(shù)據(jù)和來自壓力變送器的壓力信號；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，如果滿足Q₂＞Q_用＞Q₁且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，電動蝶閥A關(guān)閉，電動蝶閥B打開，啟動第一水泵支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

當控制柜接收到信號Q_用和H₁時，如果滿足Q₃＞Q₁₁＞Q₂且H₁＞H₈條件時，控制柜發(fā)出指令，第一水泵支路停止供水，第二水泵水泵支路向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化；

……

依次類推，當滿足Q_N＞Q_用＞Q_N-1且H₁＞H8條件時，控制柜發(fā)出指令，水泵機組的第N水泵支路啟動，向用戶供水，且水泵出口壓力根據(jù)流量Q_用的變化而變化，其余各水泵支路不供水；

當控制柜接收到信號Q_用時，如果Q_用＞Q_m，控制柜發(fā)出指令，啟動水箱供水系統(tǒng)供水，水泵機組在額定流量內(nèi)運行；與水泵機組的運行模式類似：當流量逐步增大時，水箱加壓系統(tǒng)的補充水泵機組將按照Q_用的大小從小到大依次單獨運行第一水泵補充支路、第二水泵補充支路、……第N水泵補充支路；當Q_用逐漸變小時，系統(tǒng)會按照相反的順序運行，依次單獨運行第N水泵補充支路、……第二水泵補充支路、第一水泵補充支路；其中，

H₁為指主管路進水壓力；

H₇為指國家規(guī)定的城市供水管網(wǎng)最低壓力值，為0.16～0.18Mpa；

H₈為指疊壓泵工作時，為避免直接在管網(wǎng)取水，設(shè)定的壓力保護值；

Q_用為指時時監(jiān)測的用戶所用的水量；

Q_m為指疊壓最大水泵的額定流量；

Q₁、Q₂…、…Q_n為指設(shè)定的依次增大的流量區(qū)域界限值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。