本發(fā)明涉及城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的管網(wǎng)壓力調(diào)控方法，屬于供水管網(wǎng)壓力調(diào)控研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和水資源的不斷減少，供水行業(yè)對(duì)管網(wǎng)的供水效率越加關(guān)注。由于我國(guó)供水管網(wǎng)老化嚴(yán)重，管材劣質(zhì)，非正常工況運(yùn)行等問(wèn)題，導(dǎo)致管網(wǎng)漏損嚴(yán)重，部分區(qū)域壓力不達(dá)標(biāo)(難以滿足最小服務(wù)水頭)，供水效率低。由于壓力與流量(漏失量)呈正相關(guān)系，壓力越高，漏失量越大。因此在滿足區(qū)域供水用戶壓力需求的同時(shí)，合理調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力，使管網(wǎng)在合理壓力下工作，可以延長(zhǎng)管網(wǎng)壽命和降低管網(wǎng)漏失率，減少爆管、水錘等事故。調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力主要通過(guò)減壓或者增壓兩種方式滿足供水企業(yè)降低漏失和區(qū)域供水用戶壓力需求。

降低供水管網(wǎng)富余壓力可以通過(guò)調(diào)節(jié)管網(wǎng)中的閥門開(kāi)度的方式進(jìn)行，但是長(zhǎng)期半開(kāi)閥門，會(huì)影響閥門壽命。相較于普通閥門，減壓閥在實(shí)際工程中更為常見(jiàn)，減壓閥可以通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)口壓力，優(yōu)化控制管網(wǎng)壓力，達(dá)到降低管網(wǎng)漏失率的目的。

現(xiàn)有的供水管網(wǎng)降壓控制方案主要為安裝減壓站，減壓站內(nèi)設(shè)有減壓閥等設(shè)備，減壓站可根據(jù)用戶的水量需求，合理調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水壓力。防止供水管網(wǎng)因壓力變化大，而發(fā)生爆管、水錘、管網(wǎng)漏損等故障。減壓站的布置形式一般分為地上和地下兩種，地下安裝方式存在操作空間有限，維修困難等問(wèn)題。因此，在實(shí)際工程中多采用地上的減壓站布置方式。但地上安裝減壓站也存在缺陷：占用空間過(guò)大、安裝施工期間存在征地問(wèn)題、減壓站安裝后無(wú)法移動(dòng)且壓力調(diào)控策略單一，造成不必要的投資浪費(fèi)。

由于供水管網(wǎng)過(guò)長(zhǎng)，且存在漏失等問(wèn)題，在管網(wǎng)的末端水壓過(guò)低，使得管網(wǎng)末端區(qū)域用戶的生活用水受到影響，因此增加管網(wǎng)壓力在城市供水系統(tǒng)中尤為重要。目前供水管網(wǎng)的升壓控制方案主要為安裝增壓泵站。但是增壓泵站也存在缺陷：需要固定空間用于安裝施工，這樣存在一定的征地問(wèn)題、且安裝后無(wú)法移動(dòng)，造成不必要的投資浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的采用安裝增壓泵站或減壓站實(shí)現(xiàn)為供水管網(wǎng)升壓或減壓，此方式需要定點(diǎn)安裝增壓泵或減壓閥，存在安裝后無(wú)法移動(dòng)、浪費(fèi)空間且壓力調(diào)控方式單一的問(wèn)題。現(xiàn)提供城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的管網(wǎng)壓力調(diào)控方法。

城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)，它包括調(diào)壓系統(tǒng)、集裝箱貨車8、一個(gè)一號(hào)壓力傳感器和一號(hào)gprs天線，

調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)置于集裝箱貨車8內(nèi)部，調(diào)壓系統(tǒng)包括c閥1、五個(gè)手動(dòng)蝶閥2、工控機(jī)6、控制柜7、減壓管路10、旁通管11、增壓泵12和增壓管路13、兩個(gè)二號(hào)壓力傳感器4和電磁流量計(jì)5，

減壓管路10兩端管段穿過(guò)集裝箱貨車8向車外延伸，所述兩端管段用于與測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)入口管段連接，兩個(gè)二號(hào)壓力傳感器4和電磁流量計(jì)5均設(shè)置在減壓管路10上，兩個(gè)二號(hào)壓力傳感器4用于分別測(cè)量前后管路的壓力，電磁流量計(jì)5用于計(jì)量壓力調(diào)控前后的流量，控制柜7用于接收前后管路的壓力得到壓力差和壓力調(diào)控前后的流量數(shù)據(jù)，將壓力差數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)傳給控制板卡14，

工控機(jī)6內(nèi)設(shè)置有控制板卡14和二號(hào)gprs天線17，

二號(hào)gprs天線17用于將控制柜7接收到的所有壓力、流量數(shù)據(jù)無(wú)線遠(yuǎn)傳至水司scada監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，

在測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)安裝一個(gè)一號(hào)壓力傳感器，用于測(cè)量測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，通過(guò)一號(hào)壓力傳感器上的一號(hào)gprs天線將該最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)無(wú)線遠(yuǎn)傳給控制板卡14，

控制板卡14用于根據(jù)測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)及控制柜7中的壓力和流量數(shù)據(jù),控制控制柜7對(duì)測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)的壓力進(jìn)行調(diào)控；

控制柜7和工控機(jī)6均安裝在集裝箱貨車8的內(nèi)壁上，

控制柜7的壓力調(diào)控信號(hào)輸出端連接c閥1的壓力調(diào)控信號(hào)輸入端，控制柜7用于控制增壓泵12的開(kāi)或關(guān)，

減壓管路10上設(shè)置有c閥1和兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2，且兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2分別設(shè)置在c閥1的兩側(cè)，

增壓管路13和旁通管11并聯(lián)在減壓管路10上，增壓管路13上依次設(shè)置有手動(dòng)蝶閥2、增壓泵12和手動(dòng)蝶閥2，旁通管11上設(shè)置有一個(gè)手動(dòng)蝶閥2。

城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的管網(wǎng)壓力調(diào)控方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、在區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)安裝一號(hào)壓力傳感器；

步驟二、將測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)入口管段的兩端閥門關(guān)閉，并接入兩根臨時(shí)管段，與集裝箱貨車8延伸出的減壓管路10兩端管段連通；

步驟三、關(guān)閉減壓管路10上的手動(dòng)蝶閥2和增壓管路13上的手動(dòng)蝶閥2，打開(kāi)旁通管11上的手動(dòng)蝶閥2，打開(kāi)測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)入口管段兩端閥門，水會(huì)流經(jīng)兩個(gè)空氣閥3、兩個(gè)壓力傳感器4、電磁流量計(jì)5和旁通管11中；

步驟四、通過(guò)一號(hào)壓力傳感器上的一號(hào)gprs天線將最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至集裝箱貨車8內(nèi)工控機(jī)6中，將該最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)與區(qū)域管網(wǎng)最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力進(jìn)行比較，判斷測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)是否需要進(jìn)行壓力調(diào)控，若最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)介于設(shè)定壓力值與最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力之間，其中，設(shè)定壓力值比最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力高50kpa，則測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)無(wú)需進(jìn)行壓力調(diào)控，移動(dòng)集裝箱貨車8至下一測(cè)試區(qū)域，轉(zhuǎn)入步驟一；

若最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定壓力值，對(duì)該區(qū)域管網(wǎng)入口進(jìn)行減壓操作，執(zhí)行步驟五；

若最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)低于最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力，對(duì)該區(qū)域管網(wǎng)入口進(jìn)行增壓操作，則轉(zhuǎn)入步驟六；

步驟五、打開(kāi)減壓管路10上的手動(dòng)蝶閥2，關(guān)閉旁通管11上的手動(dòng)蝶閥2，通過(guò)控制柜7控制c閥1的調(diào)整開(kāi)度，進(jìn)行減壓，使水流只經(jīng)過(guò)減壓管路10；

步驟六、打開(kāi)增壓管路13上的手動(dòng)蝶閥2，關(guān)閉旁通管11上的手動(dòng)蝶閥2，通過(guò)控制柜7控制增壓泵12壓力，使水流只經(jīng)過(guò)增壓管路13。

本發(fā)明有益效果為：

本發(fā)明的一種城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)，具有不需要定點(diǎn)安裝、可隨時(shí)移動(dòng)、根據(jù)不同的供水需求增壓或減壓更換壓力調(diào)控策略，避免浪費(fèi)且方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明采用調(diào)壓系統(tǒng)與集裝箱貨車結(jié)合的方式，無(wú)需像傳統(tǒng)減壓站和增壓泵站一樣定點(diǎn)安裝，避免安裝期間存在的征地問(wèn)題，且占用空間小，可隨時(shí)移動(dòng)，更加方便靈活。

2、本發(fā)明采用c閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)減壓站的減壓閥，c閥的減壓效果更加精確，且應(yīng)用范圍更廣，內(nèi)含多組減壓閥，可通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)置閥門開(kāi)啟數(shù)量達(dá)到切換c閥口徑、減壓比的目的，解決了傳統(tǒng)減壓站的減壓閥無(wú)法滿足區(qū)域水壓大幅度變化的缺點(diǎn)，可以確定測(cè)試區(qū)域所需減壓閥口徑。

3、本發(fā)明所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)可進(jìn)行前期實(shí)驗(yàn)，通過(guò)一種設(shè)備解決了增壓和減壓兩種測(cè)試需求，可判斷測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)具體壓力調(diào)控需求、確定設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、幫助設(shè)備選型、進(jìn)行實(shí)施效果預(yù)演，避免決策失誤，帶來(lái)不必要的投資浪費(fèi)。

4、本發(fā)明所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的壓力、流量數(shù)據(jù)分析壓力調(diào)控策略，制定出多種壓力調(diào)控策略，并可隨時(shí)切換壓力調(diào)控策略，判斷測(cè)試區(qū)域最適合的壓力調(diào)控策略，解決傳統(tǒng)增壓泵站或減壓站存在的設(shè)定壓力調(diào)控策略后無(wú)法更換，一旦更改需要更換設(shè)備的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)的俯視圖。

圖2為本發(fā)明所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：參照?qǐng)D1至2具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)，它包括調(diào)壓系統(tǒng)、集裝箱貨車8、一個(gè)一號(hào)壓力傳感器和一號(hào)gprs天線，

調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)置于集裝箱貨車8內(nèi)部，調(diào)壓系統(tǒng)包括c閥1、五個(gè)手動(dòng)蝶閥2、工控機(jī)6、控制柜7、減壓管路10、旁通管11、增壓泵12和增壓管路13、兩個(gè)二號(hào)壓力傳感器4和電磁流量計(jì)5，

減壓管路10兩端管段穿過(guò)集裝箱貨車8向車外延伸，所述兩端管段用于與測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)入口管段連接，兩個(gè)二號(hào)壓力傳感器4和電磁流量計(jì)5均設(shè)置在減壓管路10上，兩個(gè)二號(hào)壓力傳感器4用于分別測(cè)量前后管路的壓力，電磁流量計(jì)5用于計(jì)量壓力調(diào)控前后的流量，控制柜7用于接收前后管路的壓力得到壓力差和壓力調(diào)控前后的流量數(shù)據(jù)，將壓力差數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)傳給控制板卡14，

工控機(jī)6內(nèi)設(shè)置有控制板卡14和二號(hào)gprs天線17，

二號(hào)gprs天線17用于將控制柜7接收到的所有壓力、流量數(shù)據(jù)無(wú)線遠(yuǎn)傳至水司scada監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，

在測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)安裝一個(gè)一號(hào)壓力傳感器，用于測(cè)量測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，通過(guò)一號(hào)壓力傳感器上的一號(hào)gprs天線將該最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)無(wú)線遠(yuǎn)傳給控制板卡14，

控制板卡14用于根據(jù)測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)及控制柜7中的壓力和流量數(shù)據(jù),控制控制柜7對(duì)測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)的壓力進(jìn)行調(diào)控；

控制柜7和工控機(jī)6均安裝在集裝箱貨車8的內(nèi)壁上，

控制柜7的壓力調(diào)控信號(hào)輸出端連接c閥1的壓力調(diào)控信號(hào)輸入端，控制柜7用于控制增壓泵12的開(kāi)或關(guān)，

減壓管路10上設(shè)置有c閥1和兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2，且兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2分別設(shè)置在c閥1的兩側(cè)，

增壓管路13和旁通管11并聯(lián)在減壓管路10上，增壓管路13上依次設(shè)置有手動(dòng)蝶閥2、增壓泵12和手動(dòng)蝶閥2，旁通管11上設(shè)置有一個(gè)手動(dòng)蝶閥2。

本實(shí)施方式中，最不利點(diǎn)指的是：距離管網(wǎng)入口最遠(yuǎn)端或者壓力最小的點(diǎn)，一旦滿足該點(diǎn)壓力，管網(wǎng)其余壓力均滿足要求。

c閥1為多閥門式減壓閥，內(nèi)含多組減壓閥，可通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)置閥門開(kāi)啟數(shù)量達(dá)到切換c閥口徑、減壓比的目的。c閥1代替?zhèn)鹘y(tǒng)減壓站的減壓閥，其減壓效果更加精確、適用范圍更廣、能夠滿足區(qū)域水壓的大幅度變化，同時(shí)確定測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)所需的減壓閥口徑。

本申請(qǐng)包括六條電源線15和五條信號(hào)線16，所述的工控機(jī)6上設(shè)有一根gprs天線17，用于將調(diào)壓系統(tǒng)內(nèi)接收到的所有壓力、流量數(shù)據(jù)無(wú)線遠(yuǎn)傳至水司scada監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。控制柜7延伸出的四組電源線15、信號(hào)線16分別c閥1、兩個(gè)壓力傳感器4及電磁流量計(jì)5連接，另外控制柜7還延伸出一條電源線15與增壓泵12連接?？刂乒?通過(guò)電源線15為c閥1、增壓泵12、壓力傳感器4、電磁流量計(jì)5及工控機(jī)6提供電量，同時(shí)通過(guò)信號(hào)線16接收壓力、流量信號(hào)，并下達(dá)壓力調(diào)控策略至c閥1。

增壓管路13、旁通管11與減壓管路10的連接部位在前端壓力傳感器4與后端空氣閥3之間。

所述的旁通管11作為不需要減壓、增壓時(shí)操作的正常過(guò)流管路。

所述的集裝箱貨車8后面設(shè)置車門9，方便操作人員進(jìn)入其中進(jìn)行調(diào)壓設(shè)置。

增壓管路13和減壓管路10上均設(shè)置兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2的目的：在對(duì)增壓管路13上的增壓泵12進(jìn)行檢修時(shí)，需要將增壓管路13上的兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2同時(shí)關(guān)閉；在對(duì)減壓管路10上的c閥1進(jìn)行檢修時(shí)，需要將減壓管路10上的兩個(gè)手動(dòng)蝶閥2同時(shí)關(guān)閉。

具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，它還包括兩個(gè)空氣閥3，

兩個(gè)空氣閥3均設(shè)置在減壓管路10上，

兩個(gè)空氣閥3用于分別排出前后管路內(nèi)多余空氣，

控制柜7還用于將前后管路的壓力差和壓力調(diào)控前后的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。

具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一或二所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，控制柜7還用于為c閥1、壓力傳感器4、電磁流量計(jì)5和工控機(jī)6提供電量。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式是根據(jù)具體實(shí)施方式一所述的城市供水管網(wǎng)壓力調(diào)控移動(dòng)式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的管網(wǎng)壓力調(diào)控方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、在區(qū)域管網(wǎng)最不利點(diǎn)安裝一號(hào)壓力傳感器；

步驟二、將測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)入口管段的兩端閥門關(guān)閉，并接入兩根臨時(shí)管段，與集裝箱貨車8延伸出的減壓管路10兩端管段連通；

步驟三、關(guān)閉減壓管路10上的手動(dòng)蝶閥2和增壓管路13上的手動(dòng)蝶閥2，打開(kāi)旁通管11上的手動(dòng)蝶閥2，打開(kāi)測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)入口管段兩端閥門，水會(huì)流經(jīng)兩個(gè)空氣閥3、兩個(gè)壓力傳感器4、電磁流量計(jì)5和旁通管11中；

步驟四、通過(guò)一號(hào)壓力傳感器上的一號(hào)gprs天線將最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至集裝箱貨車8內(nèi)工控機(jī)6中，將該最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)與區(qū)域管網(wǎng)最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力進(jìn)行比較，判斷測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)是否需要進(jìn)行壓力調(diào)控，若最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)介于設(shè)定壓力值與最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力之間，其中，設(shè)定壓力值比最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力高50kpa，則測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)無(wú)需進(jìn)行壓力調(diào)控，移動(dòng)集裝箱貨車8至下一測(cè)試區(qū)域，轉(zhuǎn)入步驟一；

若最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定壓力值，對(duì)該區(qū)域管網(wǎng)入口進(jìn)行減壓操作，執(zhí)行步驟五；

若最不利點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)低于最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力，對(duì)該區(qū)域管網(wǎng)入口進(jìn)行增壓操作，則轉(zhuǎn)入步驟六；

步驟五、打開(kāi)減壓管路10上的手動(dòng)蝶閥2，關(guān)閉旁通管11上的手動(dòng)蝶閥2，通過(guò)控制柜7控制c閥1的調(diào)整開(kāi)度，進(jìn)行減壓，使水流只經(jīng)過(guò)減壓管路10；

步驟六、打開(kāi)增壓管路13上的手動(dòng)蝶閥2，關(guān)閉旁通管11上的手動(dòng)蝶閥2，通過(guò)控制柜7控制增壓泵12壓力，使水流只經(jīng)過(guò)增壓管路13。

本實(shí)施方式中，設(shè)定壓力值比最小服務(wù)水頭對(duì)應(yīng)壓力高50kpa，最小服務(wù)水頭由供水企業(yè)制定，通常至少為10kpa。根據(jù)上述三種情況及測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)特點(diǎn)，在工控機(jī)6中選擇合適的壓力調(diào)控策略后，并通過(guò)信號(hào)線16傳輸給控制柜7。

將壓力調(diào)控前后工控機(jī)6存儲(chǔ)的流量、壓力進(jìn)行比較，得到通過(guò)平臺(tái)壓力調(diào)控后的效果，確定適合測(cè)試區(qū)域管網(wǎng)的壓力調(diào)控策略，并由工控機(jī)6根據(jù)實(shí)際需求將壓力調(diào)控策略下達(dá)至控制柜7。