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智慧集成泵站介紹

   智慧集成泵站是集微電子技術、自動控制技術及多項現代建筑為一體的新技術，是在綠色環保、節能的時代潮流中出現的一顆新星，此產品已被列入國家十一五規劃推廣項目，經過了幾年的實踐，該產品正朝著集約化、系統化、標準化方向發展。

    一、我國采用的樓宇給水增壓系統大致經歷了四個階段： 
     階段是采用“儲水池＋水泵＋高位水箱”的方法，市政來水進入儲水池，然后由水泵加壓后送至高位水箱，由高位水箱向用戶供水，蓄水池起到高峰用水時調節作用；
    第二階段是采用“儲水池＋水泵＋壓力罐”的方法，市政來水進入儲水池，然后由水泵加壓后送至壓力罐，由壓力罐向用戶供水，蓄水池起到高峰用水時調節作用； 
 第三階段采用“儲水池＋恒壓變頻供水系統”的方法，設定了系統的供水壓力后，在控制的作用下，水泵的轉速和投入運行的水泵數量隨供水量的變化而改變，輸出壓力的恒定，一定程度上節省了電耗。
    第四階段管網疊壓（無負壓）供水時代，設備直接連接在市政來水管網上，不需要修儲水池，充分利用了市政來水管網的壓力，設備具有高效節能、環保無二次污染、自動化程度高、易維修等特性，逐步成為現代建筑的理性的供水方式。

二、智慧集成泵站圖及工作流程 
  1、智慧集成泵站系統框圖

   設備系統如圖所示，系統設定一恒定壓力值，如果管網壓力高于設定壓力值時，電接點壓力表6將管網壓力反饋給變頻控制柜16，使水泵機組11處于停機狀態，自來水可通過直供管路直接到達用戶管網17對用戶進行供水。當市政管網壓力變化或用戶管網用水量變化使管網壓力下降時，遠傳壓力表14將管網壓力反饋給變頻控制柜16中的PID控制器，通過PID控制器調整變頻器的輸出頻率，啟動水泵機組11并調節水泵轉速保持恒壓供水；如果不能滿足供水要求時，則變頻器將控制多臺工頻泵和變頻水箱變頻加壓泵啟停而達到恒壓變量供水的要求。 
   當主管網壓力在設定保護壓力以上運行時, 則負壓抑制系統采用智能化控制技術，根據管網要求，自動控制設備運行工況，當主管網壓力在設定保護壓力以下運行時，水箱變頻加壓泵停止運行。當進水管來水量不足, 負壓抑制系統出現故障，此時負壓消除系統開始工作，使得流量調節器內部由負壓變為常壓，從而避免了設備因來水不足而對市政管網的影響。 
   當市政管網停水時，水泵機組11仍可工作，直到流量調節器5中的壓力下降至電接點6所設定的下限壓力后自動停機，來水后自動開機。停電時，水泵機組停止工作，自來水可通過連通管路進入用戶管網，來電時機組自動開機恢復正常供水。

智慧集成泵站應用范圍

·新建的住宅小區或辦公樓等生活用水。
·低層自來水壓力不能滿足要求的消防用水。
·改造原有的氣壓水箱變頻加壓泵，可以充分利用原有的氣壓罐。
·已經建好水池的，可以采用智能型管網接力升壓（無負壓）設備與水池共用的供水方式。
·自來水廠的大型供水中間加壓泵站。
·工礦企業的生產、生活用水等。
·各種循環水系統

智慧集成泵站是直接對管網系統供水（或加壓）的水泵機組進行轉速和臺數調節的智能型電機一體化裝置。其控制系統采用了微機控制的正弦脈沖寬度調制（SPWM）技術，與瑞士ABB變頻器、德國西門子PLC程序控制器、瑞士Huba壓力傳感器、法國施耐德電器、中國臺灣明緯電源等。配置進口水泵或國產優質品牌立式多級不銹鋼水泵、衛生環保型大容量不銹鋼水箱。

智慧集成泵站應用范圍

　　箱泵一體化智能給水泵站，箱泵一體化智能給水泵站安裝要求：

　　變頻供水系統，變頻供水系統，主要由高智能變頻調整控制柜、傳感器、水泵機組、底座及管路附件所組成。因此該設備的安裝，主要是電氣控制柜和水泵機組及管路系統的安裝。

　　電氣控制柜的布置與安裝

　　高智能電氣控制柜，主要由變頻調整器、可編控制器、調節器、各類開關繼電器、接觸器等電器元器件組成。為確保其安全可靠運行，布置時應保證下列幾點：

　　A、 箱泵一體化智能給水泵站滿足AOK變頻供水系統，無負壓變頻供水系統控制柜的正常工作條件：

　　1、環境溫度-10℃～40℃；

　　2、相對溫度20～90%（在環境溫度劇變時，不出現凝露）；

　　3、海拔高度過2000米以下（特殊情況訂貨時注明）；

　　4、環境氣體中含塵量要少，無腐性，易燃氣體、無活動陰離子；

　　5、振動＜0.6m/s。

　　B、變頻供水系統，變頻供水系統易接近操作易檢修；

　　C、變頻供水系統，變頻供水系統柜前后有足夠的檢查維修究竟；D、變頻供水系統，變頻供水系統無滴水、無暴曬，通風良好；

變頻器在智慧集成泵站的應用

1、變頻調速的特點及分析

用戶用水的多少是經常變動的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發生。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，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質量。

水箱變頻加壓泵價格對于某些工業或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響產品質量，嚴重時使產品報廢和設備損壞。又如發生火災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大經濟損失和人員傷亡。所以，某些用水區采用水箱變頻加壓泵價格，具有較大的經濟和社會意義。

隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的智能水箱變頻加壓泵價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，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，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時的水錘效應。其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現節水、節電、節省人力，終達到高效率的運行目的。

2、智慧集成泵站變頻應用方式

通常在同一路供水系統中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻恒壓水箱變頻加壓泵進行恒壓供水時，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。后種方法根據壓力反饋信號，通過PID運算自動調整變頻器輸出頻率，改變電動機轉速，終達到管網恒壓的目的，就一個閉環回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復雜，是未來的發展方向，我公司開發NKL-A系列變頻恒壓水箱變頻加壓泵系統就可實現一變頻器控制任意數馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統。

3、智慧集成泵站PID控制原理

根據反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環系統。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，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。

智慧集成泵站要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。

4、智慧集成泵站變頻控制原理

用變頻調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，節能效果十分顯著（可根據具體情況計算出來）。其優點是：

a、 起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；

b、 由于泵的平均轉速降低了，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時的水錘效應；

一般地說，當由一臺變頻器控制一臺電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時，

可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足夠的容量。

雖然水泵在低速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當用戶的用水量變化頻繁時，電動機將處于頻繁的升、降速狀態，而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。

在主要功能預置方面，頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的工作頻率。升、降速時間在采用PID調節器的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調節器決定的動態響應過程。如變頻器本身具有PID調節功能時，只要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間將自動失效。

智慧集成泵站工作原理：

1、設備初次運行時,先根據當地自來水管網進水壓力低限值設定為壓力保護值,自來水流入泵組進口和水箱內,水箱內空氣通過通氣口自動排出,設備通電置于自動工作狀態。微機控制系統實時檢測自來水管網進水壓力與用戶管網供水壓力。
2、用水低峰時當自來水管網供水量足,供水壓力*用戶管網壓力要求,微機控制系統使水泵進入睡眠狀減或由穩壓系統進入穩壓,保持狀態,用戶的用水均從設備旁通管直接供給用戶,節能*。
3、用水高峰時,當自來水管網供水量足,壓力不足時,微機控制系統根據水泵進水口的自來水進水壓力和用戶所需用水量,變頻軟啟動水泵,實行疊加增壓,差多少,補多少,即充分利用自來水管網原有壓力,又確保用戶所需恒定壓力。
5、當自來水管網供水壓力下降到事先設定的保護壓力值時,微機控制系統通過智能疊加保護裝置,保證自來水管網供水壓力不再下降,底層直供水用戶管網壓力不破壞,加壓用戶水量又能滿足。
6、當自來水管網供水量不足,壓力又不足時,微機控制系統和智能疊加保護裝置協調動作,連接在水箱的水泵進水管上的智能進水裝置自動打開,從水箱取水向用戶變頻供水,確保設備不對自來水管網產生負壓,又能充分保證用戶正常用水。
7、當系統停電時,恢復自來水管網自然供水,來電時,自動喚醒。
8、當自來水管網停水,水箱內水位下降到低水位時,自動停機,來水時,恢復正常運轉。

智慧集成泵站性能特點

　　1、直接和市政管網相接，不用建水池。　

　　2、體積小，占地少，安裝方便。　

　　3、水源罐，泵組全為不銹鋼，水無二次污染。　

　　4、水壓穩定，不會造成相鄰用戶管網壓力波動。　

　　5、全自動運行，可無人值守。　

　　6、保護功能齊全 ，故障自動顯示，報警。　

　　7、充分利用原自來水壓力，差多少補多少，高效節能。　

　　8、當市政管網高壓時，設備處于停機狀態，市政水源通過水源罐的旁通管路直接向用戶管網供水。　

  9、當市政管網欠壓時，設備自動啟動，在原有水壓基礎上開泵，進行變頻調速增壓供水。

智慧集成泵站技術參數：

　　流量范圍：6-300m3/h 揚程范圍：30-200m 工作壓力：≤2.0mpa

　　適用范圍：智慧集成泵站適用于任何自來水壓力不足的地區的加壓供水。

　　■新建的住宅小區或辦公樓等生活用水。

　　■低層自來水壓力不能滿足要求的消防用水。

　　■改造原有的氣壓水箱變頻加壓泵。

　　■必須建水池的，可以采用無負壓的設備與水池共用的供水方式，進一步節能。

　　■自來水廠的大型供水中間加壓泵站。

　　■工礦企業的生產、生活用水等。

　　■各種循環水系統。

智慧集成泵站工作原理：

　　智慧集成泵站投入使用，自來水管網的水進入供水罐，罐內空氣從真空消除器排除，待水充滿后，真空消除器自動關閉。當自來水管網壓力能夠滿足用水要求時，系統由旁通止回閥向用水管網直接供水；當自來水管網壓力不能滿足用水需求時，系統壓力信號由遠傳壓力表反饋給變頻控制器，水泵運行，并根據用水量的大小自動調節轉速恒壓供水，若運轉水泵達到工頻轉速時，則啟動另一臺水泵變頻運轉。水泵供水時，若自來水管網的水量大于水泵流量，系統保持正常供水；用水高峰時，若自來水管網的水量小于水泵流量時，供水罐內的水作為補充水源仍能正常供水，此時，空氣由真空消除器進入供水罐，罐內真空遭到破壞，確保了自來水管網不產生負壓，用水高峰過后，系統又恢復到正常供水狀態。當自來水管網停水，造成供水罐液位不斷下降，液位探測器將信號反饋給變頻控制器，水泵自動停機，以保護水泵機組，供水罐可以儲存并釋放能量，避免了水泵頻繁啟動。

　　長治恒壓供水泵遠程監控系統旁通管路：如果市政供水平時滿足水氣要求，僅在供水峰時壓力不足，可加載旁通管路，使市政直接供水與增壓供水自動切換運行。生活變頻供水設備產品特點：生活變頻供水設備一體化專業設計，結構緊湊，系統直接安裝在水箱里如在室外可減少泵房的建設投資少，安裝方便，外形美觀。生活變頻供水設備利用管網壓力的疊加以及自動變頻運行方式，節能效果得到顯著提在于%。生活變頻供水設備配套安裝方便，只有一個市政管網進口和一個供水出口。生活變頻供水設備運行穩定，振動小，噪音低噪音值低于分貝。

系統組成

     智慧集成泵站是由食品級不銹鋼水箱、不銹鋼管路、不銹鋼閥門、水泵、節能系統、智能化變頻控制柜及成套附件融合為一體的智能化節能增壓供水設備。

     該系列設備結構完美、技術*、性能可靠、運行平穩、操作簡單，用戶使用只需連接一個進水口和一個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、穩壓罐、減震器、爬梯、檢修孔及法蘭等。)

原理說明

    常規樓宇供水系統：用戶通過水箱對市政管網水*行儲蓄，然后運用水泵對給水管路進行加壓輸出完成樓宇供水，這種供水方式既浪費原有市政管網水

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

    智能化箱式節能供水系統：既能保證在不產生市政管網負壓的前提下充分利用市政管網0.15～0.45MPa的水壓進行疊加增壓供水，缺多少，補多少，節約電能，又能保證在水箱清潔保養期間不影響用戶正常用水。

    智能化箱式節能供水系統運轉前，首先由裝置于進水管路上的節能系統檢測市政供水壓力，當市政供水壓力達到樓宇供水要求時，節能系統開啟，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；而當市政供水壓力不足以達到樓宇供水要求時，則節能系統將供水管路欠壓信號傳送進變頻柜中，由變頻控制系統來控制泵組進行借壓增壓運行，缺多少補多少，從而完成借壓增壓節能供水。

    智能化箱式節能泵組運行模式為：首先啟動其中一臺泵根據所需水量和欠缺壓力由系統輸出適當頻率變頻增速運行，疊壓供水，若一臺到達全速運轉仍不夠需求時，則追加啟動第二臺泵補充差額，變頻恒壓疊壓節能供水，依次增泵。當

用戶用水量逐步減少直至停止用水時，系統根據用戶管網反饋信號逐步減泵減速直至轉入休眠狀態，水泵停止運行，在用戶管網因用戶又要用水而在次有壓力下降趨勢時，系統自動喚醒泵組進入自動運行狀態，且各泵依照運行時間長短而自動輪換啟動運行，以便大限度延長各泵使用壽命。

特點 節能

當市政供水壓力達到樓宇供水要求時，直接完成市政供水，智能系統使增壓水泵處于休眠狀態。當市政管網壓力不足以達到用水要求時，智能系統在市政管網壓力基礎上通過變頻增壓泵轉速及臺數來增加水壓，缺多少補多少。充分利用管網余壓，達到節能效果。

● 停電不斷水

供電線路斷電時，由節能系統完成市政壓力供水，從而達到停電不斷水。

● 定時更新功能

系統設有定時關閉水箱進水，自動完成貯蓄水更新置換，保持水箱貯水停留時間保證水質環保衛生。

● 高度自動安全性

系統具備全自動控制性能，具有手動/自動切換、貯水定時更新、漏電保護、過熱保護、過載保護、缺水保護等各項功能。

● 循環啟動，互為備用

為了大限度延長各泵使用壽命，系統設計各泵互為備用，根據各泵運行時間依次循環啟動運行。

● 節省投資

系統將泵組及其節能控制部分與水箱融為一體，可以省去建筑泵房，節約占地面積，縮短施工周期，從而達到節省投資，優化組合之效果。

● 低噪音

水泵及其節能控制系統暗藏于水箱之中，噪音與外界*隔斷，滿足安靜環境標準。

●  貯蓄自給功能

當市政供水不足或短時間停水時，系統則將水箱貯蓄水自動補充到用戶管網中滿足用戶用水，從而保證用戶不受管網壓力波動或短暫市政停水而影響正常生活用水，以達到一定貯蓄自給功能。

 智能化箱式泵站供水與傳統變頻供水比較