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)不對管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓避免了對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)自動控制子變頻器啟動;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)今人們對自動供水設(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、自動開關(guān)打到自動上,，KM1合上,，系統(tǒng)進(jìn)入全自動運(yùn)行狀態(tài)，PLC中程序首先接通KM2,，并起動變頻器,。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（IRF）給變頻器,。變頻器根據(jù)頻率給定信號及預(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）,，會將頻率到達(dá)信號送給PLC，PLC則根據(jù)管網(wǎng)壓力的上,、下限信號和變頻器的運(yùn)行頻率是否到達(dá)上限的信號,，由程序判斷是否要起動第2臺泵（或第3臺泵）。
    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）起動下1臺泵變頻運(yùn)行,。此時(shí)PID會繼續(xù)通過由遠(yuǎn)傳壓力表送來的檢測信號進(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臺泵切換及變頻控制程序框圖如圖3所示,。

       長期實(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，恒壓器的軟啟動功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對流量的平穩(wěn)調(diào)節(jié),，同時(shí)減少啟動沖擊并延長機(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)：用戶通過水箱對市政管網(wǎng)水*行儲蓄，然后運(yùn)用水泵對給水管路進(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：首先啟動其中一臺泵根據(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，若一臺到達(dá)全速運(yùn)轉(zhuǎn)仍不夠需求時(shí),，則追加啟動第二臺泵補(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時(shí),，系統(tǒng)自動喚醒泵組進(jìn)入自動運(yùn)行狀態(tài)，且各泵依照運(yùn)行時(shí)間長短而自動輪換啟動運(yùn)行,，以便大限度延長各泵使用壽命,。

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。

● 高度自動安全性

系統(tǒng)具備全自動控制性能,，具有手動/自動切換,、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,，互為備用

為了大限度延長各泵使用壽命，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)空間小：立式穩(wěn)流罐占據(jù)面積小,，穩(wěn)流罐的制造，檢測均符合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,，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)行信號報(bào)警,，自檢、故障判斷等,、還根據(jù)用水量的高低自動調(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)場拼裝焊接而成,，具有超卓的強(qiáng)度；

? 材質(zhì)選用食品級不銹鋼,，具有較強(qiáng)的耐磨性,；

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

? 箱體的長,、寬、高不受任何限制,，根據(jù)用戶需要，任意組合；

? 安裝現(xiàn)場無特殊要求,，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,，起動平穩(wěn),，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊,；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命,；可以消除起動和停機(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)置多臺常用泵,，供水量大時(shí)多臺泵全開,，供水量小時(shí)開一臺或兩臺。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變頻器；其二是每臺水泵配用一臺變頻器,。后種方法根據(jù)壓力反饋信號,，通過PID運(yùn)算自動調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動機(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,、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、 起動平衡,，起動電流可限制在額定電流以內(nèi),，從而避免了起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊；

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

c,、 可以消除起動和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng),；

一般地說，當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機(jī)時(shí),，只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實(shí)際電動機(jī)容量相符即可,。當(dāng)一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和,。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺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機(jī)的額定電流,，導(dǎo)致電動機(jī)過熱。因此,，電動機(jī)的熱保護(hù)是必需的,。對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)行電動機(jī)的熱保護(hù)。

在主要功能預(yù)置方面,，頻率應(yīng)以電動機(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)間將自動失效,。