一體化智慧集成泵房概述

      一體化智慧集成泵站是近年來公司新研發(fā)出的一種二次加壓供水設(shè)備;采取與市政管網(wǎng)直連的取水方式;智能化箱式泵站通過穩(wěn)流補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)了充分利用管網(wǎng)原有壓力并同時(shí)不對(duì)管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓避免了對(duì)周圍自來水用戶的影響;智能化箱式泵站通過微機(jī)控制變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水!當(dāng)用水量增加時(shí)轉(zhuǎn)速提高;當(dāng)用水量減少時(shí)轉(zhuǎn)速降低;時(shí)刻保證用戶的用水壓力恒定;首先根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定用水點(diǎn)工作壓力;并時(shí)刻監(jiān)測(cè)市政管網(wǎng)壓力;當(dāng)壓力低于用戶所需壓力時(shí);微機(jī)自動(dòng)控制子變頻器啟動(dòng);調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速提高;直到管網(wǎng)壓力上升到用戶所需壓力;并控制水泵以一恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)化供水!

     一體化智慧集成泵房是由變頻恒壓供水設(shè)備和不銹鋼水箱升級(jí)而來，把變頻恒壓供水設(shè)備放置在不銹鋼水箱泵房里面，不需要建立泵房，箱式一體化設(shè)備可以直接露天放于室外，滿足了當(dāng)今人們對(duì)自動(dòng)供水設(shè)備的新的設(shè)計(jì)理念、占用空間小、節(jié)能、美觀、沒有污染、無噪音、安裝簡(jiǎn)單方便。主要由微機(jī)變頻控制柜、水泵機(jī)組（氣壓罐可選）、不銹鋼水箱、壓力傳感器、液壓控制器（可選）、管路管件和閥門等構(gòu)成。設(shè)備還具有強(qiáng)大的遠(yuǎn)程(無線)通信監(jiān)控功能及用戶中控室(選配);人性化的人機(jī)對(duì)話觸摸式界面;全人工智能控制及遠(yuǎn)程保修預(yù)服務(wù)。

控制原理
    合上空氣開關(guān)，供水系統(tǒng)投入運(yùn)行。將手動(dòng)、自動(dòng)開關(guān)打到自動(dòng)上，KM1合上，系統(tǒng)進(jìn)入全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，PLC中程序首先接通KM2，并起動(dòng)變頻器。根據(jù)壓力設(shè)定值（根據(jù)管網(wǎng)壓力要求設(shè)定）與壓力實(shí)際值（來自于壓力傳感器）的偏差進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，并輸出頻率給定信號(hào)（IRF）給變頻器。變頻器根據(jù)頻率給定信號(hào)及預(yù)先設(shè)定好的加速時(shí)間控制水泵的轉(zhuǎn)速以保證水壓保持在壓力設(shè)定值的上、下限范圍之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)恒壓控制。同時(shí)變頻器在運(yùn)行頻率到達(dá)上限（設(shè)定為工頻50Hz），會(huì)將頻率到達(dá)信號(hào)送給PLC，PLC則根據(jù)管網(wǎng)壓力的上、下限信號(hào)和變頻器的運(yùn)行頻率是否到達(dá)上限的信號(hào)，由程序判斷是否要起動(dòng)第2臺(tái)泵（或第3臺(tái)泵）。
    當(dāng)變頻器運(yùn)行頻率達(dá)到頻率上限值，并保持一段時(shí)間（程序設(shè)定為15s），則PLC會(huì)將當(dāng)前變頻運(yùn)行泵切換為工頻運(yùn)行，并迅速（時(shí)間設(shè)定為5s）起動(dòng)下1臺(tái)泵變頻運(yùn)行。此時(shí)PID會(huì)繼續(xù)通過由遠(yuǎn)傳壓力表送來的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算、判斷，進(jìn)一步控制變頻器的運(yùn)行頻率，使管壓保持在壓力設(shè)定值的上、下限偏差范圍之內(nèi)。3臺(tái)泵切換及變頻控制程序框圖如圖3所示。

       長(zhǎng)期實(shí)踐證明，在供水系統(tǒng)中接入恒壓節(jié)能系統(tǒng)，利用恒壓技術(shù)改變水泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)管道中的流量，以取代閥門調(diào)節(jié)方式，能取得明顯的節(jié)能效果，一般節(jié)電率都在30%以上。另外，恒壓器的軟啟動(dòng)功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，同時(shí)減少啟動(dòng)沖擊并延長(zhǎng)機(jī)組及管組的使用壽命。 B、封閉智能化箱式給水泵站的節(jié)能方案二 如上所述，流量是供水系統(tǒng)的基本控制對(duì)象，供水流量需要隨時(shí)滿足用水流量。在供水系統(tǒng)中，管道中的水壓能夠充分反映供水能力與用水需求之間的關(guān)系： 若供水流量>用水流量 → 管道水壓上升↑ 若 供水流量<用水流量 → 管道水壓下降↓ 若 供水流量=用水流量 → 管道水壓不變 所以,保持管道中的水壓恒定，就可保證該處供水能力恰好滿足用水需求，這就是封閉智能化箱式給水泵站系統(tǒng)所要達(dá)到的目的。供水壓力由用戶在PID調(diào)節(jié)器上設(shè)定，同時(shí)壓力傳感器將管路的實(shí)際壓力反饋給PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)過PID算法得出的比較變量將以模擬量的形式接入到恒壓器的頻率設(shè)定端，再由恒壓器控制電機(jī)及水泵的轉(zhuǎn)速、蕞終調(diào)節(jié)水泵的輸出流量達(dá)到恒壓供水目的，滿足供水及用水平衡。

系統(tǒng)組成

     一體化智慧集成泵房是由食品級(jí)不銹鋼水箱、不銹鋼管路、不銹鋼閥門、水泵、節(jié)能系統(tǒng)、智能化變頻控制柜及成套附件融合為一體的智能化節(jié)能增壓供水設(shè)備。

     該系列設(shè)備結(jié)構(gòu)、技術(shù)、性能可靠、運(yùn)行平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)單，用戶使用只需連接一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口即可完成智能化自動(dòng)供水。

     (成套附件包含液位傳感器、液位控制浮球閥、壓力傳感器、穩(wěn)壓罐、減震器、爬梯、檢修孔及法蘭等。)

原理說明

    常規(guī)樓宇供水系統(tǒng)：用戶通過水箱對(duì)市政管網(wǎng)水*行儲(chǔ)蓄，然后運(yùn)用水泵對(duì)給水管路進(jìn)行加壓輸出完成樓宇供水，這種供水方式既浪費(fèi)原有市政管網(wǎng)水

壓(0.15～0.45MPa)，又對(duì)水箱清潔、保養(yǎng)、維護(hù)造成很大不便(在水箱清潔保養(yǎng)過程中，通常供水方式水泵無法完成供水，用戶必須停水)。

    智能化箱式節(jié)能供水系統(tǒng)：既能保證在不產(chǎn)生市政管網(wǎng)負(fù)壓的前提下充分利用市政管網(wǎng)0.15～0.45MPa的水壓進(jìn)行疊加增壓供水，缺多少，補(bǔ)多少，節(jié)約電能，又能保證在水箱清潔保養(yǎng)期間不影響用戶正常用水。

    智能化箱式節(jié)能供水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)前，首先由裝置于進(jìn)水管路上的節(jié)能系統(tǒng)檢測(cè)市政供水壓力，當(dāng)市政供水壓力達(dá)到樓宇供水要求時(shí)，節(jié)能系統(tǒng)開啟，直接將市政壓力提供給給水管路完成樓宇供水，增壓水泵處于休眠狀態(tài)；而當(dāng)市政供水壓力不足以達(dá)到樓宇供水要求時(shí)，則節(jié)能系統(tǒng)將供水管路欠壓信號(hào)傳送進(jìn)變頻柜中，由變頻控制系統(tǒng)來控制泵組進(jìn)行借壓增壓運(yùn)行，缺多少補(bǔ)多少，從而完成借壓增壓節(jié)能供水。

    一體化智慧集成泵房運(yùn)行模式為：首先啟動(dòng)其中一臺(tái)泵根據(jù)所需水量和欠缺壓力由系統(tǒng)輸出適當(dāng)頻率變頻增速運(yùn)行，疊壓供水，若一臺(tái)到達(dá)全速運(yùn)轉(zhuǎn)仍不夠需求時(shí)，則追加啟動(dòng)第二臺(tái)泵補(bǔ)充差額，變頻恒壓疊壓節(jié)能供水，依次增泵。當(dāng)用戶用水量逐步減少直至停止用水時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)用戶管網(wǎng)反饋信號(hào)逐步減泵減速直至轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，水泵停止運(yùn)行，在用戶管網(wǎng)因用戶又要用水而在次有壓力下降趨勢(shì)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)喚醒泵組進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，且各泵依照運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短而自動(dòng)輪換啟動(dòng)運(yùn)行，以便大限度延長(zhǎng)各泵使用壽命。

特點(diǎn)節(jié)能

當(dāng)市政供水壓力達(dá)到樓宇供水要求時(shí)，直接完成市政供水，智能系統(tǒng)使增壓水泵處于休眠狀態(tài)。當(dāng)市政管網(wǎng)壓力不足以達(dá)到用水要求時(shí)，智能系統(tǒng)在市政管網(wǎng)壓力基礎(chǔ)上通過變頻增壓泵轉(zhuǎn)速及臺(tái)數(shù)來增加水壓，缺多少補(bǔ)多少。充分利用管網(wǎng)余壓，達(dá)到節(jié)能效果。

● 停電不斷水

供電線路斷電時(shí)，由節(jié)能系統(tǒng)完成市政壓力供水，從而達(dá)到停電不斷水。

● 定時(shí)更新功能

系統(tǒng)設(shè)有定時(shí)關(guān)閉水箱進(jìn)水，自動(dòng)完成貯蓄水更新置換，保持水箱貯水停留時(shí)間保證水質(zhì)環(huán)保衛(wèi)生。

● 高度自動(dòng)安全性

系統(tǒng)具備全自動(dòng)控制性能，具有手動(dòng)/自動(dòng)切換、貯水定時(shí)更新、漏電保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)、缺水保護(hù)等各項(xiàng)功能。

● 循環(huán)啟動(dòng)，互為備用

為了大限度延長(zhǎng)各泵使用壽命，系統(tǒng)設(shè)計(jì)各泵互為備用，根據(jù)各泵運(yùn)行時(shí)間依次循環(huán)啟動(dòng)運(yùn)行。

● 節(jié)省投資

系統(tǒng)將泵組及其節(jié)能控制部分與水箱融為一體，可以省去建筑泵房，節(jié)約占地面積，縮短施工周期，從而達(dá)到節(jié)省投資，優(yōu)化組合之效果。

● 低噪音

水泵及其節(jié)能控制系統(tǒng)暗藏于水箱之中，噪音與外界*隔斷，滿足安靜環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

●  貯蓄自給功能

當(dāng)市政供水不足或短時(shí)間停水時(shí)，系統(tǒng)則將水箱貯蓄水自動(dòng)補(bǔ)充到用戶管網(wǎng)中滿足用戶用水，從而保證用戶不受管網(wǎng)壓力波動(dòng)或短暫市政停水而影響正常生活用水，以達(dá)到一定貯蓄自給功能。

 一體化智慧集成泵房與傳統(tǒng)變頻供水比較

一體化智慧集成泵房產(chǎn)品特點(diǎn)

1、無需建水池、節(jié)能、節(jié)資

  HBW型HBW-無負(fù)壓供水設(shè)備經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生、節(jié)能效果顯著、實(shí)踐證明：使用智能型無負(fù)壓穩(wěn)流給水設(shè)備可節(jié)能50以上的新建水池費(fèi)用，與其它給水設(shè)備相比，可節(jié)省20４０。 

2、安裝簡(jiǎn)便、節(jié)省占地面積

一體化智慧集成泵房既可配置臥式穩(wěn)流罐，亦可配置立式穩(wěn)流罐。兩種穩(wěn)流罐具有不同的特點(diǎn)：臥式穩(wěn)流罐占據(jù)空間?。毫⑹椒€(wěn)流罐占據(jù)面積小，穩(wěn)流罐的制造，檢測(cè)均符合GB150鋼制壓力容器的規(guī)定、罐的內(nèi)壁采用了*的“841環(huán)氧聚酰胺食品容器內(nèi)壁涂料"、防腐，安全符合國家食品衛(wèi)生標(biāo) 

3、用途廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)

一體化智慧集成泵房可作生活給水，消防給水、可配置任意型號(hào)的水泵，當(dāng)設(shè)備用于消防時(shí)宜配備消防水泵。 

4、功能全、只能化程度高

一體化智慧集成泵房采用了的人機(jī)變頻控制技術(shù)，具有軟啟動(dòng)，有過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護(hù)等功能。在異常情況下進(jìn)行信號(hào)報(bào)警，自檢、故障判斷等、還根據(jù)用水量的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)給水流量。 

5、產(chǎn)品、質(zhì)量可靠

一體化智慧集成泵房使用的配件，經(jīng)過了諸多生產(chǎn)廠家的篩選，具有可靠的質(zhì)量保證，產(chǎn)品中的關(guān)鍵零部件，如：電機(jī)、水泵軸承、變頻器、短路器、接觸器、繼電器等采用了、國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

四、一體化智慧集成泵房技術(shù)指示：

1、流量調(diào)節(jié)范圍，05000m3/h；

2 壓力調(diào)節(jié)范圍，02.5Mpa；

3、控制電機(jī)容量，0.37250KW；

4、壓力調(diào)節(jié)精度，<+-0.01Mpa；

5、壓力穩(wěn)定時(shí)間，<15S；

6、控制方式，出口恒壓；

7、運(yùn)行方式，一用一備，二用一備，三用一備或多臺(tái)泵組合。

一體化智慧集成泵站：內(nèi)置式

? 系統(tǒng)箱體部分采用波紋板現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接而成，具有超卓的強(qiáng)度；

? 材質(zhì)選用食品級(jí)不銹鋼，具有較強(qiáng)的耐磨性；

? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，全焊接現(xiàn)場(chǎng)組合。強(qiáng)度高、密封性好，防止水質(zhì)二次污染；

? 箱體的長(zhǎng)、寬、高不受任何限制，根據(jù)用戶需要，任意組合；

? 安裝現(xiàn)場(chǎng)無特殊要求，并可提供保溫服務(wù)；

? 外觀整潔、光亮、美觀、實(shí)用。

 變頻器在一體化智慧集成泵站的應(yīng)用

1、變頻調(diào)速的特點(diǎn)及分析

用戶用水的多少是經(jīng)常變動(dòng)的，因此供水不足或供水過剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。

水箱變頻加壓泵價(jià)格對(duì)于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)使產(chǎn)品報(bào)廢和設(shè)備損壞。又如發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若供水壓力不足或或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以，某些用水區(qū)采用水箱變頻加壓泵價(jià)格，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善，以變頻調(diào)速為核心的智能水箱變頻加壓泵價(jià)格取代了以往高位水箱和壓力罐等水箱變頻加壓泵，起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運(yùn)行性能、簡(jiǎn)單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。

2、一體化智慧集成泵站變頻應(yīng)用方式

通常在同一路供水系統(tǒng)中，設(shè)置多臺(tái)常用泵，供水量大時(shí)多臺(tái)泵全開，供水量小時(shí)開一臺(tái)或兩臺(tái)。在采用變頻恒壓水箱變頻加壓泵進(jìn)行恒壓供水時(shí)，就用兩種方式，其一是所有水泵配用一臺(tái)變頻器；其二是每臺(tái)水泵配用一臺(tái)變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號(hào)，通過PID運(yùn)算自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的目的，就一個(gè)閉環(huán)回路，較簡(jiǎn)單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復(fù)雜，是未來的發(fā)展方向，我公司開發(fā)NKL-A系列變頻恒壓水箱變頻加壓泵系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)一變頻器控制任意數(shù)馬達(dá)的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動(dòng)多馬達(dá)的系統(tǒng)。

3、一體化智慧集成泵站PID控制原理

根據(jù)反饋原理：要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引這個(gè)物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點(diǎn)是非線性、大慣性的系統(tǒng)，現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法，在壓力波動(dòng)較大時(shí)使用模糊控制，以加快響應(yīng)速度；在壓力范圍較小時(shí)采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法，同時(shí)對(duì)PLC的編程來時(shí)現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實(shí)踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價(jià)也不高。

水箱變頻加壓泵價(jià)格要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長(zhǎng)、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，而采用PLC參與控制的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。

4、一體化智慧集成泵站變頻控制原理

用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著（可根據(jù)具體情況計(jì)算出來）。其優(yōu)點(diǎn)是：

a、 起動(dòng)平衡，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；

b、 由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等的使用壽命；

c、 可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)；

一般地說，當(dāng)由一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量與實(shí)際電動(dòng)機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺(tái)變頻器同時(shí)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)等于兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺(tái)水泵全速供水量相差很多時(shí)，

可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留有足夠的容量。

雖然水泵在低速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的工作電流較小。但是，當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過熱。因此，電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對(duì)于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的，所以應(yīng)采用熱繼電器來進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)。

在主要功能預(yù)置方面，頻率應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定頻率為變頻器的工作頻率。升、降速時(shí)間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下，升、降速時(shí)間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些，以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時(shí)，只要在預(yù)置時(shí)設(shè)定PID功能有效，則所設(shè)定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。