一种针对老旧小区改造的多泵系统的制作方法

1.本发明涉及水泵系统技术领域，尤其涉及一种针对老旧小区改造的多泵系统。


背景技术：

2.现在的水泵系统，都是针对为安装水路管网进行的调整，根据需求进行调峰，而没有针对老小区进行改造的水泵系统，而这类方案无法适用之前的老的水泵系统。 而在老旧小区改造时，由于建设布局原因，旧的水路管网有时仍需要进行使用，造成了旧管网加入新泵和新管路一起使用的情况，而旧的管网由于年久失修与技术进步，并不能完全和新的水泵系统完全适配，造成水力效率下降；并且现有的水泵系统通常根据安装水路官网进行调峰，而老旧小区中管网已经固定，对其调峰后实际运载能力仍受到老旧管网的实际工作能力和可靠性影响，使得新的水泵系统不能发挥全部的能力。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的
“ꢀ
小区中水回用系统及小区供排水系统”，其公告号：cn107083793b，公开了包括水池和小区级中水处理系统。水池具有水池进水口、中水排水口。小区级中水处理系统包括依次串联的集水沉淀池、快渗污水处理装置、水泵、储水池；但是该方案在老旧小区使用时，仍有一些问题，例如老旧小区使用时，因为管路的负载能力不同难以调控，造成限制水力效率。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中老旧小区管路效率有限的问题，本发明提供一种针对老旧小区改造的多泵系统，对老校区水路管网和新泵进行适应性调配控制，提高水效率和可靠性。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对老旧小区改造的多泵系统，包括：第一处理模块，获得水路可靠性信息；第一处理模块连接有第二处理模块，第二处理模块建立新泵模型；第一处理模块和第二处理模块连接有泵送控制中心，泵送控制中心根据新泵模型控制多泵。第一处理模块对旧网中水路的可靠性进行计算：将旧网中水路的结构进行建模，得到水路的实际模型，对水路的实际模型进行可靠性验证，判断水路实际模型的水力情况；第二处理模块对新泵的工作能力进行判断并计算新泵的工作参数；泵送控制中心根据水路的可靠性验证结果和新泵的工作参数对多泵进行协同控制，多泵包括新泵和旧泵；通过新泵的加入提高水力效率，通过水力可靠性验证对多泵进行协同控制实现旧管网的调配控制，提高新泵与旧网之间的协同工作可靠性，不仅能根据水路官网对新泵进行调整，还能根据现有的旧泵进行调整。
6.作为优选的，第一处理模块包括水路监控子模块，水路监控子模块连接有可靠性计算模型，可靠性计算模型输出端与泵送控制中心连接。通过水路监控子模块对水路进行监测，监测管路的水流量、管道磨损、管路负载能力及管网位置等参数；通过可靠性计算模型对管网各个位置的可靠性进行计算，对管网中根据水流量对负载能力进行模拟，同时根据管道磨损等影响参数修改模拟结果，将修改后的模拟结果作为可靠性计算的输入，引入可靠性评价机制，通过可靠性评价机制对负载能力的模拟结果进行评价，实现管路的可靠
性计算。能够对管路、尤其是老旧小区的使用时间较长的管路的可靠性进行确定，并确定管路的可调节范围。
7.作为优选的，第二处理模块包括新泵传感器，新泵传感器检测新泵的工作参数；新泵传感器连接有第二处理器，第二处理器接收新泵工作参数并建立新泵模型。通过新泵传感器确定新泵的功率等工作参数，将新泵的工作效率发送到第二处理器进行建模；新泵模型的建立包括建立工作参数模型和物理模型，工作参数模型为工作效率曲线模型，工作效率曲线模型中变量包括工作效率和工作功率。通过第二处理模块对新泵进行监测，确定新泵的工作能力，能够在新泵并入旧网和旧泵一同工作时对新泵实时监控，进而便于对新泵实时的自适应调整。
8.作为优选的，泵送控制中心包括多泵控制器，多泵控制器连接有多个新泵，多泵控制器和多个新泵之间均设有流量控制器。多泵控制器具有多个泵送开关，每个泵送开关单独连接控制一个水泵的工作，泵送开关内设有流量控制器，流量控制器根据预设的参数调整流量，该参数通过管路的磨损率和可靠性参数确定，能够作为泵送的安全保护避免泵送中造成管网破裂等情况发生，提高泵送可靠性。
9.作为优选的，所述的水路监控子模块包括水路模型，水路模型中以旧泵和水路弯曲处为节点，在部分节点设置监测器。水泵模型为三维模型，三维模型还包括网络模型，网络模型中每个边为管路，每个节点为旧泵和水路弯曲处，在旧泵的节点设置监测器，监测节点的可靠性。能够对旧的管路进行监控，并针对性的实现监控。
10.作为优选的，所述的多泵控制器包括比较电路，比较电路的输入端分别为第一处理模块和第二处理模块，多泵控制器连接有多个旧泵，比较电路的输出端分别连接新泵和旧泵。比较电路分别比较第一处理模块和第二处理模块的输入，在第一处理模块的可靠性结果大于第二处理模块的新泵工作参数时，输出对应的新泵加强工作信号，在第一处理模块的可靠性结果小于第二处理模块的新泵工作参数时，输出对应的新泵减弱工作信号。能够根据管路的实际响应效果改变新泵的工作参数。
11.作为优选的，所述的流量控制器包括功率控制的处理器；处理器控制新泵的功率和水量，处理器均与多泵控制器连接。处理器接收第一处理模块的可靠性计算结果，根据可靠性计算结果进行梯度排序建立梯度的流量保护参数，能够对不同管道不同可靠性分别进行适应性保护。
12.作为优选的，所述的可靠性计算模型包括水力参数判断子模型和结构参数判断子模型，水力参数判断子模型和结构判断子模型分别计算水流可靠性和水路可靠性。水力参数判断子模型的输入为水力参数，确定水力效率等参数；结构参数判断子模型的输入为水利参数和结构模型，确定当前水力参数下结构模型的应力可靠性。能够对管网中新泵造成的水力效率和水力效率带来的力学影响进行确定。
13.本发明具有如下优点：（1）通过新泵的加入提高水力效率，通过水力可靠性验证对多泵进行协同控制实现旧管网的调配控制，提高新泵与旧网之间的协同工作可靠性，不仅能根据水路官网对新泵进行调整，还能根据现有的旧泵进行调整；（2）实现管路的可靠性计算，能够对管路、尤其是老旧小区的使用时间较长的管路的可靠性进行确定，并确定管路的可调节范围；（3）根据可靠性计算结果进行梯度排序建立梯度的流量保护参数，能够对不同管道不同可靠性分别
进行适应性保护，能够作为泵送的安全保护避免泵送中造成管网破裂等情况发生，提高泵送可靠性。
附图说明
14.下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
15.图1是本发明中多泵系统示意图。
16.图2是本发明中第一处理模块的系统示意图。
17.图3是本发明中第二处理模块的系统示意图。
18.图4是本发明中泵送控制中心的系统示意图。
19.图5是现有技术的管网示意图。
20.图中：1-第一处理模块；2-第二处理模块；3-泵送控制中心；11-可靠性计算模型；12-水路监控子模块；21-新泵传感器；22-第二处理器；31-多泵控制器；32-新泵；33-旧泵；51-水泵机组；52-居民区；53-电动阀。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1-4所示，在一个较佳的实施例中，本发明公开了一种针对老旧小区改造的多泵系统，包括：第一处理模块1，获得水路可靠性信息；第一处理模块连接有第二处理模块2，第二处理模块建立新泵模型；第一处理模块和第二处理模块连接有泵送控制中心3，泵送控制中心根据新泵模型控制多泵。第一处理模块对旧网中水路的可靠性进行计算：将旧网中水路的结构进行建模，得到水路的实际模型，对水路的实际模型进行可靠性验证，判断水路实际模型的水力情况；第二处理模块对新泵的工作能力进行判断并计算新泵的工作参数；泵送控制中心根据水路的可靠性验证结果和新泵的工作参数对多泵进行协同控制，多泵包括新泵和旧泵。
23.在使用时，本发明不再仅对管网进行调峰，如图5中对居民区52设置电动阀53，在电动阀53处设置水泵机组51；而是对水泵系统中建立新的控制系统，通过新泵旧泵协调控制，实时监测管路中各位置的可靠性，实现旧网和新泵的组合使用。
24.第一处理模块包括水路监控子模块12，水路监控子模块连接有可靠性计算模型11，可靠性计算模型输出端与泵送控制中心连接。通过水路监控子模块对水路进行监测，监测管路的水流量、管道磨损、管路负载能力及管网位置等参数；通过可靠性计算模型对管网各个位置的可靠性进行计算，对管网中根据水流量对负载能力进行模拟，同时根据管道磨损等影响参数修改模拟结果，将修改后的模拟结果作为可靠性计算的输入，引入可靠性评价机制，通过可靠性评价机制对负载能力的模拟结果进行评价，实现管路的可靠性计算。所述的水路监控子模块包括水路模型，水路模型中以旧泵和水路弯曲处为节点，在部分节点设置监测器。水泵模型为三维模型，三维模型还包括网络模型，网络模型中每个边为管路，
每个节点为旧泵和水路弯曲处，在旧泵的节点设置监测器，监测节点的可靠性。能够对旧的管路进行监控，并针对性的实现监控。所述的可靠性计算模型包括水力参数判断子模型和结构参数判断子模型，水力参数判断子模型和结构判断子模型分别计算水流可靠性和水路可靠性。水力参数判断子模型的输入为水力参数，确定水力效率等参数；结构参数判断子模型的输入为水利参数和结构模型，确定当前水力参数下结构模型的应力可靠性。
25.在使用时，第一处理模块监控来自管网的信息，水路监控子模块对旧小区内部的管网进行建模并通过可靠性计算模型进行计算，对于不同的小区不同的管网情况，均可进行监控调整，提高多泵系统的泛用性。
26.第二处理模块包括新泵传感器21，新泵传感器检测新泵的工作参数；新泵传感器连接有第二处理器22，第二处理器接收新泵工作参数并建立新泵模型。通过新泵传感器确定新泵的功率等工作参数，将新泵的工作效率发送到第二处理器进行建模；新泵模型的建立包括建立工作参数模型和物理模型，工作参数模型为工作效率曲线模型，工作效率曲线模型中变量包括工作效率和工作功率。通过第二处理模块对新泵进行监测，确定新泵的工作能力。
27.在使用时，第二处理模块监控来自新泵内的工作信息，建立新泵模型。
28.泵送控制中心包括多泵控制器31，多泵控制器连接有多个新泵32，多泵控制器和多个新泵之间均设有流量控制器。多泵控制器具有多个泵送开关，每个泵送开关单独连接控制一个水泵的工作，泵送开关内设有流量控制器，流量控制器根据预设的参数调整流量，该参数通过管路的磨损率和可靠性参数确定。多泵控制器还连接有多个旧泵32。
29.所述的多泵控制器包括比较电路，比较电路的输入端分别为第一处理模块和第二处理模块，多泵控制器连接有多个旧泵，比较电路的输出端分别连接新泵和旧泵。比较电路分别比较第一处理模块和第二处理模块的输入，在第一处理模块的可靠性结果大于第二处理模块的新泵工作参数时，输出对应的新泵加强工作信号，在第一处理模块的可靠性结果小于第二处理模块的新泵工作参数时，输出对应的新泵减弱工作信号。所述的流量控制器包括功率控制的处理器；处理器控制新泵的功率和水量，处理器均与多泵控制器连接。处理器接收第一处理模块的可靠性计算结果，根据可靠性计算结果进行梯度排序建立梯度的流量保护参数。
30.在使用时，泵送控制中心分别从第一处理模块和第二处理模块获取关于管网和新泵的工作参数后，将两者的工作参数根据工作效率转换关系转换为k值，对k值进行比较从而调节两者效率，同时根据新泵的工作参数进行流量调整，使得调节效率时已经包括流量调整，不需要再次进行流量调整。
31.在第二个实施例中，新泵模型的物理模型包括采集新泵的多图像，根据新泵的多图像进行视深转换得到三维模型，从而根据三维模型确定一定比例的物理模型。
32.在第三个实施例中，虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，包括：第一处理模块，获得水路可靠性信息；第一处理模块连接有第二处理模块，第二处理模块建立新泵模型；第一处理模块和第二处理模块连接有泵送控制中心，泵送控制中心根据新泵模型控制多泵。2.根据权利要求1所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，第一处理模块包括水路监控子模块，水路监控子模块连接有可靠性计算模型，可靠性计算模型输出端与泵送控制中心连接。3.根据权利要求1或2所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，第二处理模块包括新泵传感器，新泵传感器检测新泵的工作参数；新泵传感器连接有第二处理器，第二处理器接收新泵工作参数并建立新泵模型。4.根据权利要求1或2所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，泵送控制中心包括多泵控制器，多泵控制器连接有多个新泵，多泵控制器和多个新泵之间均设有流量控制器。5.根据权利要求2所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，所述的水路监控子模块包括水路模型，水路模型中以旧泵和水路弯曲处为节点，在部分节点设置监测器。6.根据权利要求4所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，所述的多泵控制器包括比较电路，比较电路的输入端分别为第一处理模块和第二处理模块，多泵控制器连接有多个旧泵，比较电路的输出端分别连接新泵和旧泵。7.根据权利要求4所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，所述的流量控制器包括功率控制的处理器；处理器控制新泵的功率和水量，处理器均与多泵控制器连接。8.根据权利要求2或5所述的一种针对老旧小区改造的多泵系统，其特征在于，所述的可靠性计算模型包括水力参数判断子模型和结构参数判断子模型，水力参数判断子模型和结构判断子模型分别计算水流可靠性和水路可靠性。

技术总结
本发明公开了一种针对老旧小区改造的多泵系统，包括：第一处理模块，获得水路可靠性信息；第一处理模块连接有第二处理模块，第二处理模块建立新泵模型；第一处理模块和第二处理模块连接有泵送控制中心，泵送控制中心根据新泵模型控制多泵；通过新泵的加入提高水力效率，通过水力可靠性验证对多泵进行协同控制实现旧管网的调配控制，提高新泵与旧网之间的协同工作可靠性，不仅能根据水路官网对新泵进行调整，还能根据现有的旧泵进行调整。还能根据现有的旧泵进行调整。还能根据现有的旧泵进行调整。


技术研发人员：应荣华 颜成刚 林荣
受保护的技术使用者：利欧集团浙江泵业有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/14