[發明專利]一種智能變壓供水全管網模擬系統及方法

有效

• 申請號: 202110031801.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112881049B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 姜峰;張麗敏;龔文軍;唐建興;金帆;王小龍
• 申請（專利權）人: 南方智水科技有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及一種智能變壓供水全管網模擬系統及方法，系統包括蓄水箱、管網模擬裝置、第一變壓供水設備、第二變壓供水設備、第三變壓供水設備和終端管網模擬裝置。方法包括市政直接供水模擬、單設備小區簡化管網供水模擬、單設備小區復雜環網供水模擬和多設備聯動供水模擬。本發明的優點是：管網模擬裝置用不同口徑和不同粗糙系數的管路及長度來模擬管損，并用閥門開閉度來控制模擬流量和流速的變化，集合了市政管網、小區環網、樓宇支管網、戶內水龍頭的全系列管網模擬，能充分模擬分析供水特性；水流從蓄水箱開始經過一系列管路、閥門、設備等最終又回到蓄水箱，并用不同閥門的切換來控制流向，避免水資源浪費的同時達到多供水場景真實模擬。

技術領域

本發明涉及城市供水分析領域，尤其涉及一種智能變壓供水全管網模擬系統及方法。

背景技術

隨著城市化進程的不斷擴張，高層建筑與日俱增，供水成了城市生活的一大焦點。而作為連接最終用戶的終端加壓二次供水設備的性能則顯得尤為重要。目前二次供水設備普遍采用恒壓變頻控制模式，通過變頻器來調整水泵轉速維持各個時間段供水壓力均不變；同時現在市面上也出現了兼顧管路系統阻力的變化的變壓變頻控制模式，通過變頻器來調整水泵轉速，但會根據不同時段的需求水量計算供水壓力變化，此種控制模式通過變壓運行更節能同時也降低了管網滲漏及故障率，是二次供水設備控制模式發展的主流趨勢。

目前恒壓變頻控制模式相對簡單且已有成熟的測試系統，而變壓變頻控制模式需要掌握用水規律和末端壓力波動情況則相對復雜，目前已有的供水設備測試系統只是簡單測試供水設備自身的進出水管壓力控制及保護機制，并沒有實現對設備本身及外圍各類管網水頭損失、用水隨機波動性、末端壓力情況的真實模擬，不能準確反映供水設備的變壓供水性能及智能控制效果。

發明內容

本發明主要解決現有的供水設備測試系統只是簡單測試供水設備自身的進出水管壓力控制及保護機制，并沒有實現對設備本身及外圍各類管網水頭損失、用水隨機波動性、末端壓力情況的真實模擬，不能準確反映供水設備的變壓供水性能及智能控制效果的問題，提供一種兼顧用水需求及管理系統特性，具備多管徑模擬、多管損模擬、寬流量模擬、恒變壓模擬和寬流速模擬等功能的一種智能變壓供水全管網模擬系統及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種智能變壓供水全管網模擬系統，包括蓄水箱、管網模擬裝置、第一變壓供水設備、第二變壓供水設備、第三變壓供水設備和終端管網模擬裝置，所述蓄水箱的出水口通過蓄水箱出水蝶閥與第一變壓供水設備進水口相連，第一變壓供水設備的第一出水口通過流道切換蝶閥與終端管網模擬裝置相連，第一變壓供水設備第二出水口分別與第二變壓供水設備進水口和第三變壓供水設備進水口相連，第二變壓供水設備出水口和第三變壓供水設備出水口均與管網模擬裝置相連，管網模擬裝置與終端管網模擬裝置相連，終端管網模擬裝置與蓄水箱相連。

水流從蓄水箱開始經過一系列管路、閥門、設備等最終又回到蓄水箱，并用不同閥門的切換來控制流向，避免水資源浪費的同時達到多供水場景真實模擬。

作為上述方案的一種優選方案，所述管網模擬裝置包括支撐架、若干種不同口徑的管路、若干蝶閥、若干伸縮節、第一進水口、第二進水口和若干出水口，管路在支撐架上堆疊形成多層管路，每一層管路包括設置在該層管路首尾兩端的蝶閥和設置在管路中的伸縮節，每層管路之間通過直管段相連，第一進水口和第二進水口設于最下層管路，第一進水口與第二變壓供水設備出水口相連，第二進水口與第三變壓供水設備出水口相連，所述出水口設置在不同口徑管路的交界層，出水口通過出水蝶閥與終端管網模擬裝置相連。管網模擬裝置用不同口徑的管路及長度來模擬管損，并用閥門開閉度來控制模擬流量和流速的變化，集合了市政管網、小區環網、樓宇支管網、戶內水龍頭的全系列管網模擬，能充分模擬分析供水特性。

作為上述方案的一種優選方案，所述管網模擬裝置中，層數越高管路口徑越小，不同層數的同種口徑的管路的內部粗糙程度不同。采用不同的內部粗糙程度模擬管損。