[发明专利]一种自适应给水系统

说明书

本发明涉及一种自适应给水系统，包括干管、水箱、泵房、数据采集器和控制器；所述干管上设置有进水流量计和出水流量计，所述水箱内设置有液位计，所述泵房内容置有水泵，所述水箱通过调节阀与所述干管连通于所述进水流量计的出口处；所述泵房通过所述水泵的进口与所述水箱连接，所述水泵的出口和支管的一端连接，所述支管的另一端和所述干管在所述出水流量计的进口处连通；所述数据采集器用于采集所述进水流量计、液位计、出水流量计、调节阀和水泵的电信号，所述控制器用于控制所述调节阀的开关和水泵的转速。本发明提供的给水系统具有调蓄功能，减少管网浪费，根据需求增大水流，防止水质变坏。

技术领域

本发明涉及给排水技术领域，特别是涉及一种自适应给水系统。

背景技术

由于用水需求的变化，给水管路的设计需要满足高峰供水的需求，一般来说，高峰供水流量是平均供水流量的至少两倍，因此管路设计相对于平均供水需求偏大，造成初期投资大，另一方面，由于管路直径过大，在低谷用水期间，管路中水的流速太低，将造成微生物繁殖增多，水质变坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自适应给水系统，能够根据用户用水需求调整管网中的水流。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自适应给水系统，包括干管、水箱、泵房、数据采集器和控制器；所述干管上设置有进水流量计和出水流量计，所述水箱内设置有液位计，所述泵房内容置有水泵，所述水箱通过调节阀与所述干管连通于所述进水流量计的出口处；所述泵房通过所述水泵的进口与所述水箱连接，所述水泵的出口和支管的一端连接，所述支管的另一端和所述干管在所述出水流量计的进口处连通；

所述数据采集器用于采集所述进水流量计、液位计、出水流量计、调节阀和水泵的电信号，所述控制器通过所述数据采集器发送控制信号控制所述调节阀的开关和水泵的转速。

所述控制器内置有用于预测用户用水需求的用户用水流量预测模型，包括：当处于用水低谷时段，将所述干管中的一部分水供给用户，另一部分通过打开所述调节阀向所述水箱进行补水，通过所述用户用水流量预测模型来调节所述水箱的容积，公式为：

其中，q₁为补水量，t₂为供水高峰时段结束时间，t₁为供水高峰时段开始时间，q为任意时刻所述水箱(4)中储存的水的体积且q＝S*h，S为所述水箱(4)的底面积，h为所述液位计(5)的测量信号，Q₁为所述进水流量计(2)测量的进水流量；当处于用水高峰时段，则关闭所述调节阀(3)，将所述干管(1)中的水全部供给用户。

所述控制器内置有用于预测用户用水需求的用户用水流量预测模型，还包括：当处于供水高峰时段，则关闭所述调节阀，将所述干管中的水全部供给用户，并且所述控制器将水箱的水通过所述水泵与所述干管中的水一起供给用户，所述干管供给用户的水量为：

Q₂＝Q₁+Q₃

其中，Q₂为所述出水流量计测量的出水流量，Q₁为所述进水流量计测量的进水流量，Q₃为所述水泵在供水高峰时段提供给所述干管的补水量。

所述控制器在供水高峰期间根据出水流量与用户供水需求的关系来调节所述水泵的转速时，若用户用水需求大于所述干管的进水流量，则所述控制器通过所述数据采集器调节所述水泵的转速，来将所述水箱中的水补充给用户，并且当所述出水流量计测量的出水流量大于用户供水需求，则降低所述水泵的转速，直到出水流量和用户用水需求匹配；当所述出水流量计测量的出水流量小于用户供水需求，则提高所述水泵的转速，直到出水流量和用户用水需求匹配。