[實用新型]一種給水管網綜合實驗教學平臺

有效

• 申請號: 201721247707.8
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN207966223U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 翟文琰;趙文玉;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

本實用新型提供一種給水管網綜合實驗教學平臺，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。立體管網系統包括給水管組成的雙環管網，給水管的連接處為模擬生活用水節點，模擬水源節點的低位水箱和模擬水塔節點的高位水箱分別接入雙環管網。在線數據采集系統及儲存系統，包括設置在給水管的電磁流量計和壓力傳感器，還包括PLC和電腦。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，電磁閥設置在給水管上，水泵設置在低位水箱和雙環管網系統之間。本實用新型運行簡單，操作方便，可以進行給水管網平差驗證試驗、水泵性能曲線試驗及水泵調速運行工況試驗。

技術領域

本實用新型涉及一種給水管網綜合實驗教學平臺，特別的，為用于給排水科學與工程等專業的《給水管網系統》、《泵與泵站》及《城市水工程儀表與控制》等課程相關的教學實驗的平臺。

背景技術

隨著城市化進程的加快，城市公共基礎設施建設的完善性顯得尤為重要。市政給水排水管道作為基礎設施建設的重要組成部分，當然也不容忽視。在高校給排水專業的教學中，市政管網作為專業學習的核心內容，目前已經具備了完善的理論知識體系。給水管網的設計、管網水力計算(管網平差)等內容都是學生學習的重點，由于教材上抽象的概念難以理解，而給水管網管線較長，成環復雜，占地面積大，無法在室內搭建模型等，大部分學校都缺少給水管網相關的實驗教學環節，增加了學習的難度，也成為學生學習的難點。

現有技術也有一些給水管網模擬系統，但只能進行單方面的模擬，不能滿足多種形式的模擬實驗；有些模擬系統局部損失和沿程損失與實際相差太大，跟實際不符；有些給水管網模擬系統沒有對節點流出的水進行回收利用，造成浪費；有些模擬系統沒有考慮二次調節；有些成環過于復雜，占地面積略大，安裝繁瑣，且不適合初學者的學習與探究。

針對上述問題，實用新型人設計了一套立體的管網系統，以減少占地面積；設計電磁閥、變頻泵，以模擬不同工況；增加自控設備，以記錄、存儲數據；并編程制作仿真系統，可與實測數據相互驗證，實現模型參數優化及在線監測系統精度優化等。這樣一套系統可同時開展給水管網系統、水泵與水泵站、城市水工程儀表與控制等課程的相關教學實驗，加強學生對相關知識的理解，提高學生的實踐能力。

實用新型內容

本實用新型設計的目的是提供一種用于給水管網、水泵及儀表與控制的綜合實驗教學平臺，通過兩個立體基本環來模擬實際的市政給水管網，采用電磁閥、變頻水泵模擬生活用水變化的工況，采用控制系統來采集、儲存數據及編程仿真模擬，使學生加深對管網系統運行計算的理解，同時還可讓學生開展水泵工況實驗及儀表與控制的相關實驗。

為實現上述技術目的，本實用新型提供一種給水管網綜合實驗教學平臺，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。

一種水管網綜合實驗教學平臺，進一步的，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。