[發明專利]一種給水管網綜合實驗教學平臺

在審

• 申請號: 201710856375.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107452243A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 趙文玉;翟文琰;瞿才燕;李海翔;李相樨;馮超
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B25/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種給水管網綜合實驗教學平臺，其特征在于：包括立體管網系統、在線數據采集及儲存系統、監測控制及管理運行系統；

所述立體管網系統，包括由多根由管件連接的給水管組成的雙環管網系統，雙環管網系統的兩根或者給水管的連接處為模擬生活用水的用戶節點，立體管網系統還包括模擬水源節點的低位水箱和模擬水塔節點的高位水箱，低位水箱和高位水箱分別接入雙環管網系統；

所述在線數據采集系統及儲存系統，包括設置在給水管或者節點上的電磁流量計和壓力傳感器、設置在控制柜中的用于數據采集及存儲的PLC，以及電腦，所述PLC分別與電磁流量計、壓力傳感器及電腦通過信號線連接；

所述檢測控制和管理運行系統，包括配電設備、PLC、觸摸屏人機控制系統及電磁閥和水泵，所述PLC和觸摸屏人機控制系統設置在控制柜中，所述電磁閥設置在立體管網系統的給水管上，所述水泵設置在低位水箱和雙環管網系統之間；

所述水泵為帶有變頻控制裝置的變頻泵。

2.根據權利要求1所述的給水管網綜合實驗教學平臺，其特征在于：所述立體管網系統中，兩根或者三根給水管之間通過管件進行連接，形成兩個通過一根共用給水管連通的基本環，給水管連接處為用戶節點，低位水箱和高位水箱分別通過一根給水管分別接入兩個基本環。

3.根據權利要求2所述的給水管網綜合實驗教學平臺，其特征在于：所述給水管上設置有截止閥，所述節點旁段安裝活接頭，并安裝有手動閥。

4.一種給水管網綜合實驗教學平臺給水管網平差驗證試驗方法，其特征在于，采用權利要求1至3任一所述的給水管網綜合實驗教學平臺進行給水管網平差驗證試驗，包括以下步驟：

步驟一，打開控制柜總電源，開啟觸摸屏人機控制系統電源；

步驟二，調節用戶節點的電磁閥開關量為0％～100％，設置水泵啟動頻率為10～50HZ；

步驟三，開啟水泵，觀察各給水管水流流動情況；

步驟四，待系統穩定運行5min以上，記錄各給水管的流量和壓力數值；

步驟五，改變各用戶節點的電磁閥開關量及水泵運行頻率，記錄水泵出口流量和壓力，以及各管段流量和壓力數值；

步驟六，關閉立體管網系統某一給水管的截止閥，觀察各給水管的流量計壓力數值變化，并記錄數值，模擬事故工況管網平差；

步驟七，關閉水泵，打開高位水箱的出水閥門，觀察高位水箱供水狀況，記錄各給水管流量計壓力數值，模擬水塔調節工況管網平差；

步驟八，關閉控制柜電源，進行數據整理及撰寫實驗報告。

5.一種給水管網綜合實驗教學平臺水泵流量——壓力特性曲線實驗方法，其特征在于：采用權利要求1至3任一所述的給水管網綜合實驗教學平臺進行水泵流量——壓力特性曲線實驗，包括以下步驟：

步驟一，打開電控柜總電源，開啟觸摸屏人機控制系統電源；

步驟二，調節模擬生活用水節點的電磁閥開關量為0％～100％，設置水泵啟動頻率為10～50HZ；

步驟三，開啟水泵，觀察各給水管水流流動情況；

步驟四，待系統穩定運行5min以上，記錄一組水泵出口流量及壓力數值；

步驟五，改變各用戶節點的電磁閥的開關量，記錄一組水泵出口流量和壓力數據，繼續改變各用戶節點的電磁閥的開關量，再記錄一組水泵出口流量和壓力數據，如此循環，總共記錄至少五組水泵出口流量和壓力數據；

步驟六，利用步驟五得到的水泵出口流量和壓力數據在坐標紙上畫出離心泵流量——壓力特性曲線；

步驟七，改變水泵啟動頻率，重復步驟四到步驟六，可得到不同頻率下水泵的流量——壓力特性曲線；

步驟八，實驗結束，關閉控制柜電源。