專利名稱：一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)。
背景技術：
供水系統(tǒng)包括水源井和供水端，其中該供水端包括高位水池和配水廠。水從水源井出來輸送到供水端，通過供水端向用戶供水。但現有供水系統(tǒng)中水源井和高位水池之間距離較遠，并且高位水池的地勢一般較水源井的地勢要高，直接將水源井的水輸送到高位水池有些困難。因此，一般在高位水池和水源井之間增設加壓泵站，圖1為現有包含加壓泵站的供水系統(tǒng)結構示意圖。在該圖1中水源井1將水輸送到加壓泵站2，通過加壓泵站將水輸送到供水端(高位水池)3向用戶供水。為了使供水端(高位水池)3能夠有效的向用戶供水，需要對供水端(高位水池)3的水位高度進行監(jiān)控?，F有技術中一般通過人工的方式監(jiān)測高位水池的水位高度，當工作人員發(fā)現高位水池的水位高度高于設定的第一水位閾值時，電話通知位于水源井和加壓泵站的工作人員，水源井和加壓泵站的工作人員接收到通知后，將水源井和加壓泵站的水泵關閉，并將水源井和加壓泵站的出口閥門關閉，停止向高位水池供水。相應的，當位于高位水池的工作人員發(fā)現高位水池的水位高度低于設定的第二水位閾值時，電話通知位于水源井和加壓泵站的工作人員，位于水源井和加壓泵站的工作人員根據該通知，將水源井和加壓泵站的水泵打開并將出口閥門打開，向高位水池供水。另外，配水廠水位高度監(jiān)控的過程也是通過人工方式進行的。但是上述供水系統(tǒng)中，通過工作人員人工監(jiān)測供水端的水位高度的過程，由于工作人員無法實時關注供水端的水位高度值，因此導致無法及時的控制水源井和加壓泵站的水泵和閥門的開、關，另外，當監(jiān)測到供水端的水位高度達到設定水位閾值時，電話通知位于水源井和加壓泵站的工作人員的方式效率較低，無法到達對水源井和加壓泵站的水泵和閥門精確控制的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)，用以解決現有技術中通過人工實現水位控制的方式，效率低，無法及時、準確的控制水源井的水泵和閥門的問題。本發(fā)明提供一種供水系統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)，所述水位控制系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、供水端以及為該供水端供水的水源井，其中在該供水端中包括位于供水端水池中的液位計、以及與該液位計連接的遠程終端單元RTU ；水源井包括控制柜、水泵和閥門；監(jiān)控中心包括監(jiān)控機；所述液位計，根據其所在水池的水位變化，確定該水池的水位高度值，將該水位高度值發(fā)送RTU ；RTU,將接收到的水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機；監(jiān)控機，接收到該水位高度值后，根據保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號，將生成的控制信號發(fā)送給水源井中的控制柜；控制柜，接收監(jiān)控機發(fā)送的控制信號，根據該控制信號控制水源井中的水泵和閥門。所述水位控制系統(tǒng)還包括位于水源井中的水泵控制電機和閥門控制電機；所述控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門的關閉；接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制水泵和閥門的打開；水泵控制電機和閥門控制電機，根據接收到的控制信號，控制水泵和閥門的打開和關閉；水泵和閥門，在水泵控制電機和閥門控制電機的控制下，打開或關閉。所述水位控制信號還包括位于水源井中的水泵控制電機和閥門控制電機；所述控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門關閉；接收到控制水泵供水量增加的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；接收到控制水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量；所述水泵控制電機，根據其變頻器接收到的工作頻率增強或降低的控制信號，控制水泵供水量的增加或減少；所述水泵，在所述水泵控制電機的控制下，關閉，或增加供水量或減少供水量；閥門控制電機，根據接收到的關閉控制信號，控制閥門關閉；
所述閥門，在所述閥門控制電機的控制下關閉。所述水位控制系統(tǒng)還包括加壓泵站；該加壓泵站中包括RTU、控制柜、水泵和閥門；所述監(jiān)控機，將生成的控制信號發(fā)送到位于該加壓泵站中的RTU ；位于加壓泵站中的RTU，將接收到的控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的控制柜；位于加壓泵站的控制柜，接收到該控制信號后，控制位于加壓泵站的水泵和閥門。所述水位控制系統(tǒng)還包括位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機；位于加壓泵站中的控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門的關閉；接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門的打開；位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機，根據接收到的控制信號，控制水泵和閥門的打開和關閉；位于加壓泵站中的水泵和閥門，根據接收到的位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送的打開或關閉的控制信號，打開或關閉。所述水位控制系統(tǒng)還包括位于加壓泵站中的水泵控制電機及閥門控制電機；所述位于加壓泵站中的控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門關閉；接收到控制位于加壓泵站中的水泵供水量增加的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；接收到控制位于加壓泵站中的水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量；位于加壓泵站中的水泵控制電機，根據其變頻器接收到的工作頻率增強或降低的控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵供水量的增加或減少；位于加壓泵站中的閥門控制電機，根據接收到的關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的閥門關閉；位于加壓泵站中的水泵，在位于加壓泵站中的水泵控制電機的控制下，關閉，或增加供水量或減少供水量；位于加壓泵站中的閥門，在所述位于加壓泵站中的閥門控制電機的控制下關閉。本發(fā)明提供一種基于上述系統(tǒng)的水位控制方法，所述方法包括監(jiān)控中心的監(jiān)控機接收位于供水端的遠程終端單元RTU發(fā)送的水位高度值，其中該水位高度值為位于所述供水端的水池中的液位計向所述RTU發(fā)送的；根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號；將所述控制信號發(fā)送給為所述供水端供水的水源井中的控制柜，通過所述控制柜控制該水源井的水泵和閥門。當所述供水系統(tǒng)中包括加壓泵站時，所述方法還包括所述監(jiān)控機將所述控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的RTU，通知RTU將該控制信號發(fā)送給位于加壓泵站的控制柜，通過該控制柜控制位于加壓泵站的水泵和閥門。根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號包括判斷所述水位高度值是否大于設定的第一水位閾值，或小于設定的第二水位閾值，其中第一水位閾值大于第二水位閾值；當判斷該水位高度值大于設定的第一水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制信號；當判斷該水位高度值小于設定的第二水位閾值時，生成打開水泵和閥門的控制信號?？刂扑鏊煤烷y門包括
當控制柜接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門的關閉；當控制柜接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制水泵和閥門的打開。根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號包括判斷所述水位高度值是否大于設定的第三水位閾值，或小于設定的第四水位閾值，或小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值，其中第三水位閾值大于第五水位閾值，第五水位閾值大于第三水位閾值；當判斷所述水位高度值大于設定的第三水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制
信號；
當判斷所述水位高度值小于設定的第四水位閾值時，生成控制水泵供水量增加的控制信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值時，生成控制水泵供水量減少的控制信號?？刂扑鏊煤烷y門包括當控制柜接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門關閉；當控制柜接收到控制水泵供水量增加的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；當控制柜接收到控制水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量。本發(fā)明提供了一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)，該水位控制系統(tǒng)中位于供水端的RTU將接收到的液位計發(fā)送的水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，監(jiān)控機根據該水位高度值生成控制信號，通過向該供水端供水的水源井中的控制柜控制水泵和閥門。由于在本發(fā)明中液位計每監(jiān)測到一個水位高度值時，就將該水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，從而使監(jiān)控機及時的獲取到變化后的水位高度值，達到對供水端水池中的水位準確控制的目的，另外，在本發(fā)明中該水位高度值通過RTU發(fā)送到監(jiān)控機，通過監(jiān)控機生成控制信號，控制水源井的水泵和閥門，無需人工電話通知，提高了水位控制的效率及準確性。


圖1為現有包含加壓泵站的供水系統(tǒng)結構示意圖；圖2為本發(fā)明提供的該供水系統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)的結構示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種供水系統(tǒng)的水位控制過程；圖4為本發(fā)明提供的該供水系統(tǒng)的詳細水位控制過程。
具體實施例方式本發(fā)明為了提高供水系統(tǒng)中水位控制的效率以及準確性，提供了一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)。下面結合說明書附圖，對本發(fā)明進行詳細說明。圖2為本發(fā)明提供的該供水系統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)的結構示意圖，該水位控制系統(tǒng)包括監(jiān)控中心4、供水端3以及為該供水端4供水的水源井1 ；其中，該水源井1中包括控制柜11、水泵12和閥門13 ；供水端3包括位于水池中的液位計31，以及與該液位計31連接的遠程終端的單元(Remote Terminal Units, RTU) 32 ；監(jiān)控中心4包括監(jiān)控機41 ；其中，所述液位計31，根據其所在水池的水位變化，確定該水池的水位高度值，將該水位高度值發(fā)送與其連接的RTU32;RTU32，將接收到的液位計31發(fā)送的水位高度值發(fā)送到位于監(jiān)控中心的監(jiān)控機41 ；監(jiān)控機41，接收到該水位高度值后，根據保存的針對該供水端的水位閾值信息，生
8成控制信號，將生成的控制信號發(fā)送給為該供水端3供水的水源井1中的控制柜11 ；控制柜11，接收監(jiān)控機3發(fā)送的控制信號，根據該控制信號控制該水源井1的水泵12和閥門12。具體的在本發(fā)明中監(jiān)控中心可以設置在獨立于供水系統(tǒng)之外的建筑物中，為了節(jié)省構建監(jiān)控中心的成本，該監(jiān)控中心也可以位于供水系統(tǒng)中，例如位于水源井、供水端或加壓泵站中。如圖2所示，該監(jiān)控中心位于水源井中。由于在本發(fā)明中液位計每監(jiān)測到一個水位高度值時，就將該水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，從而使監(jiān)控機及時的獲取到變化后的水位高度值，達到對供水端水池中的水位準確控制的目的，另外，在本發(fā)明中該水位高度值通過RTU發(fā)送到監(jiān)控機，通過監(jiān)控機生成控制信號，控制水源井的水泵和閥門，無需人工電話通知，提高了水位控制的效率及準確性。在本發(fā)明中該供水端3可以為配水廠，也可以為高位水池。為了實現將供水端的液位計監(jiān)測到的水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，可以在監(jiān)控機和液位計之間連接線纜，將該液位計監(jiān)測的水位高度值發(fā)送到位于監(jiān)控中心的監(jiān)控機。但是為了縮短線纜敷設的時間，降低其成本，供水端與監(jiān)控中心之間可以采用無線方式，進行信息的傳輸。在本發(fā)明在采用無線方式傳輸信息時，供水端設置有RTU，通過無線網絡RTU將該液位計監(jiān)測到的水位高度值發(fā)送到位于監(jiān)控中心的監(jiān)控機。該無線網絡可以為不同運營商的無線網絡，例如可以為電信的虛擬專用撥號網(Virtual Private Dial-up Networks，VPDN)，或者為移動的長期演進(Long TimeEvolution,LTE)網絡等等，由于現有的無線網絡已經非常的成熟，并且覆蓋范圍很寬，可以直接采用，因此可以縮短建設周期，降低建設成本，并且設備安裝較方便，維護簡單。根據圖2所示，監(jiān)控中心設置在水源井中，因此在水源井1中可以不設置RTU，直接通過有線方式進行信息的傳輸。位于監(jiān)控中心的監(jiān)控機直接與位于水源井1中的可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC) 14通過線纜連接，通過PLC14接收監(jiān)控機發(fā)送的控制信號，并將該控制信號發(fā)送到水源井的控制柜上。另外，在本發(fā)明中當該供水端3為高位水池時，在水源井1和高位水池之間還可以設置加壓泵站2。當該水位控制系統(tǒng)包括加壓泵站2時，該水位控制系統(tǒng)還包括位于加壓泵站2中的RTU21，位于加壓泵站的控制柜22、水泵23和閥門M。監(jiān)控機在接收到供水端的RTU發(fā)送的，當前供水端水池中的水位高度值后，根據該水位高度值，對為該供水端供水的水源井以及加壓泵站中的水泵和閥門進行控制。具體的監(jiān)控機41在對加壓泵站的水泵和閥門進行控制時，包括所述監(jiān)控機41，將生成的控制信號發(fā)送到位于加壓泵站2中的RTU21 ；位于加壓泵站中的RTU21，將接收到的控制信號發(fā)送到位于加壓泵站2的控制柜22 ；位于加壓泵站的控制柜22，接收到該控制信號后，控制位于加壓泵站2的水泵23和閥門M。另外，該供水系統(tǒng)中可能包括多個供水端、以及多個水源井，為了實現同時對多個供水端的水池的水位高度值進行監(jiān)控及控制，在本發(fā)明中監(jiān)控中心中可以設置多臺監(jiān)控機，每臺監(jiān)控機對一個或多個供水端的水位高度值進行水位控制。因此，為了便于監(jiān)控中心中每臺監(jiān)控機與供水端的RTU進行信息的交互，在監(jiān)控中心中還可以設置有網絡交換器42。當供水端的RTU將液位計監(jiān)測到的水位高度值發(fā)送到RTU后，RTU將該水位高度值發(fā)送到對自身所在的供水端進行水位控制的監(jiān)控機，該監(jiān)控機所在的網絡交換機接收到該水位高度值后，將該水位高度值發(fā)送到對應的監(jiān)控機。當該供水系統(tǒng)包括加壓泵站時，監(jiān)控機在對水源井以及加壓泵站中的水泵和閥門進行控制時，首先需要確定如何對水源井和加壓泵站的水泵和閥門進行控制。即根據接收到的供水端發(fā)送的水位高度值，生成怎樣的控制信號。具體的，監(jiān)控機在對水源井中的水泵和閥門進行控制時，位于監(jiān)控中心的監(jiān)控機41接收到供水端3的RTU32發(fā)送的水位高度值后，根據保存的針對該供水端3的水位閾值信息，生成控制信號，控制向該供水端供水的水源井1的水泵12和閥門13。具體的監(jiān)控機3 1在根據供水端的RTU32發(fā)送的水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號時，該監(jiān)控機41，判斷該水位高度值是否大于設定的第一水位閾值，或小于設定的第二水位閾值，其中第一水位閾值大于第二水位閾值；當判斷該水位高度值大于設定的第一水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制信號；當判斷該水位高度值小于設定的第二水位閾值時，生成打開水泵和閥門的控制信號。當監(jiān)控機41生成了控制信號后，將該控制信號通過位于水源井中的PLC14，發(fā)送到位于水源井的控制柜11，通過控制柜11控制水源井中的水泵12和閥門13。當該水位控制系統(tǒng)還包括加壓泵站時，監(jiān)控機還將該生成的控制信號發(fā)送到加壓泵站的控制柜，通過加壓泵站的控制柜，控制加壓泵站的水泵和閥門。具體的監(jiān)控機在生成控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的RTU，該RTU接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的控制柜，控制柜根據接收到的該控制信號，對位于加壓泵站的水泵和閥門進行控制。為了實現對水源井和加壓泵站中的水泵和閥門的控制，本發(fā)明中該水位控制系統(tǒng)還包括控制水泵的水泵控制電機，以及控制閥門的閥門控制電機。并且當需要對水源井和加壓泵站的水泵和閥門都進行控制時，在水源井1中存在對該水源井的水泵12和閥門13，進行控制的水泵控制電機15和閥門控制電機16，并且在加壓泵站2中也存在對該加壓泵站2的水泵23和閥門M，進行控制的水泵控制電機25和閥門控制電機26。當位于水源井中的控制柜，接收位于水源井中的PLC發(fā)送的控制信號時，控制柜辨識該控制信號，所述控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門的關閉；接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制水泵和閥門的打開；水泵控制電機和閥門控制電機，根據接收到的控制信號，控制水泵和閥門的打開和關閉；水泵和閥門，在水泵控制電機和閥門控制電機的控制下，打開或關閉。另外，在本發(fā)明中為了減少關閉和打開水泵和閥門的次數，延長水泵和閥門的壽命，也可以通過調節(jié)水泵的供水量的大小，達到控制供水端的水位高度值。具體的監(jiān)控機在接收到供水端的RTU發(fā)送的供水端的水位高度值后，判斷所述水位高度值是否大于設定的第三水位閾值，或小于設定的第四水位閾值，或小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值，其中第三水位閾值大于第五水位閾值，第五水位閾值大于第三水位閾值；當判斷所述水位高度值大于設定的第三水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第四水位閾值時，生成控制水泵供水量增加的控制信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值時，生成控制水泵供水量減少的控制信號。監(jiān)控機生成控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于水源井的PLC，通過PLC將該控制信號發(fā)送到位于水源井的控制柜，位于水源井的控制柜接收到該控制信號后，對該控制信號進行解析，在解析后，所述控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門關閉；接收到控制水泵供水量增加的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；接收到控制水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量；所述水泵控制電機，根據其變頻器接收到的工作頻率增強或降低的控制信號，控制水泵供水量的增加或減少；所述水泵，在所述水泵控制電機的控制下，關閉，或增加供水量或減少供水量；閥門控制電機，根據接收到的關閉控制信號，控制閥門關閉；所述閥門，在所述閥門控制電機的控制下關閉。監(jiān)控機當根據供水端的RTU發(fā)送的水位高度值，對加壓泵站的水泵和閥門進行控制時，其控制信號的生成過程，與上述生成對水源井中的水泵和閥門進行控制的控制信號的過程相同，這里就不一一贅述，或者就將對水源井的水泵和閥門的控制的控制信號，作為對加壓泵站的水泵和閥門進行控制的控制信號。當監(jiān)控機生成控制信號后，將該控制信號通過無線網絡發(fā)送到位于加壓泵站的RTU, RTU接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的控制柜。控制柜對接收到的該控制信號進行解析，并在解析后，位于加壓泵站中的控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門的關閉；接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門的打開；位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機，根據接收到的控制信號，控制水泵和閥門的打開和關閉；位于加壓泵站中的水泵和閥門，根據接收到的位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送的打開或關閉的控制信號，打開或關閉。同樣，為了減少加壓泵站的水泵和閥門打開和關閉的次數，延長水泵和閥門的壽命，在本發(fā)明中也可以通過控制水泵的供水量，控制供水端水池的高度。具體的監(jiān)控機在生成控制水泵供水量增加或減少的控制信號的過程，與上述生成對水源井的水泵的控制信號的過程相同，或者，將該控制信號作為對該加壓泵站的水泵和閥門控制的控制信號。當監(jiān)控機生成控制信號后，將該控制信號通過無線網絡發(fā)送到位于加壓泵站的RTU, RTU接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的控制柜。控制柜對接收到的該控制信號進行解析，并在解析后，位于加壓泵站中的控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門關閉；接收到控制位于加壓泵站中的水泵供水量增加的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；接收到控制位于加壓泵站中的水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量；位于加壓泵站中的水泵控制電機，根據其變頻器接收到的工作頻率增強或降低的控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵供水量的增加或減少；位于加壓泵站中的閥門控制電機，根據接收到的關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的閥門關閉；位于加壓泵站中的水泵，在位于加壓泵站中的水泵控制電機的控制下，關閉，或增加供水量或減少供水量；位于加壓泵站中的閥門，在所述位于加壓泵站中的閥門控制電機的控制下關閉。由于在本發(fā)明中液位計每監(jiān)測到一個水位高度值時，就將該水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，從而使監(jiān)控機及時的獲取到變化后的水位高度值，達到對供水端水池中的水位準確控制的目的，另外，在本發(fā)明中該水位高度值通過RTU發(fā)送到監(jiān)控機，通過監(jiān)控機生成控制信號，控制水源井的水泵和閥門，無需人工電話通知，提高了水位控制的效率及準確性。另外，在本發(fā)明中為了實現對水源井、加壓泵站以及供水端的監(jiān)控，在水源井、加壓泵站以及供水端還可以設置攝像頭，攝像頭采集到水源井、加壓泵站以及供水端的視頻信號后，通過設置在水源井、加壓泵站以及供水端的RTU將該視頻信號發(fā)送到監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心中的無線路由器接收到該視屏信號后，將該視頻信號通過雙絞線發(fā)送到視頻監(jiān)控機上顯示，實現對水源井、加壓泵站以及供水端的遠程視頻監(jiān)控。在本發(fā)明中為了實現對水源井的精確控制，在水源井的蓄水池中可以包括設置有液位計，通過該液位計監(jiān)測該水源井蓄水池的水位高度值，液位計通過RTU，或者通過PLC將監(jiān)測到的水位高度值發(fā)送到位于監(jiān)控中心的監(jiān)控機上。并且該蓄水池的水位高度值低于設定的某一水位閾值時，則監(jiān)控機向水源井中的RTU，或PLC發(fā)送控制信號，控制水源井中的深井泵打開向該蓄水池中供水。具體的該水源井中的RTU，或PLC接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到控制柜，控制柜接收到該控制信號后，根據該控制信號，向深井泵的控制電機發(fā)送控制信號，控制電機接收到該控制信號后，帶動深井泵向蓄水池中蓄水。同時，當該蓄水池的水位高度值低于設定的另一水位閾值時，則監(jiān)控機向水源井中的RTU，或PLC發(fā)送控制信號，控制水源井中的深井泵停止向該蓄水池中供水。水源井中的RTU，或PLC接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到控制柜，控制柜接收到該控制信號后，根據該控制信號，向深井泵的控制電機發(fā)送控制信號，控制電機根據該控制信號，關閉井泵，停止向蓄水池中蓄水。由于在本發(fā)明中該水源井中PLC接收到多種控制信號，為了滿足處理能力，以及運行穩(wěn)定性的要求，在本發(fā)明中水源井中的PLC可以選擇法國施耐德I^emium型PLC。另外，在本發(fā)明中該RTU位于供水端和加壓泵站，為了滿足溫度和濕度的需求，該RTU可以選擇美國西斯耐特公司的RTU產品，例如選擇型號為VT-MIPM-241-D型號的RTU。而在通過變頻方式控制水泵的供水量時，可以選擇西門子M430變頻器作為水泵電機的變頻器，控制水泵的供水量。圖3為本發(fā)明提供的一種供水系統(tǒng)的水位控制過程，該過程包括以下步驟
S301 監(jiān)控中心的監(jiān)控機接收位于供水端的遠程終端單元RTU發(fā)送的水位高度值，其中該水位高度值為位于所述供水端的水池中的液位計向所述RTU發(fā)送的。其中該供水端包括配水廠以及高位水池。S302:根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號。在本發(fā)明中，根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號具體包括判斷所述水位高度值是否大于設定的第一水位閾值，或小于設定的第二水位閾值，其中第一水位閾值大于第二水位閾值；當判斷該水位高度值大于設定的第一水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制信號；當判斷該水位高度值小于設定的第二水位閾值時，生成打開水泵和閥門的控制信號。其中，該第一水位閾值為該供水端的水池可以容納的最大水位值，該第二水位閾值為該供水端向用戶供水時水池的最小水位值。S303:將所述控制信號發(fā)送給為所述供水端供水的水源井中的控制柜，通過所述控制柜控制該水源井的水泵和閥門。具體的，監(jiān)控機將該控制信號發(fā)送到為該供水端供水的水源井中的RTU，或PLC中，RTU或PLC將該控制信號發(fā)生給控制柜。由于在本發(fā)明中該供水端包括高位水池和配水廠，當高位水池距離水源井較遠，并且該高位水池的地勢較水源井的地勢高時，在水源井和高位水池之間還設置有加壓泵站。當該供水系統(tǒng)包括加壓泵站時，所述方法還包括所述監(jiān)控機將所述控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的RTU，通知RTU將該控制信號發(fā)送給該加壓泵站的控制柜，通過控制柜控制加壓泵站的水泵和閥門。當該監(jiān)控機將該控制信號發(fā)送到水源井以及加壓泵站的PLC或RTU中時，PLC或RTU將該控制信號發(fā)送到控制柜，控制柜根據接收到的控制信號，對水泵和閥門進行控制。
具體的當所述控制柜接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門的關閉；當所述控制柜接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制水泵和閥門的打開。另外，為了減少水泵和閥門的開關次數，延長水泵和閥門的壽命，在本發(fā)明中也可以通過控制水泵的供水量，控制供水端的水位高度。具體的監(jiān)控機在生成該控制信號時，判斷所述水位高度值是否大于設定的第三水位閾值，或小于設定的第四水位閾值，或小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值，其中第三水位閾值大于第五水位閾值，第五水位閾值大于第三水位閾值；當判斷所述水位高度值大于設定的第三水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制
信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第四水位閾值時，生成控制水泵供水量增加的控制信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值時，生成控制水泵供水量減少的控制信號。其中，第三水位閾值可以為供水端水池可容納的最大水位高度值，第四水位閾值可以是供水端向用戶供水時一個較低的水位高度值，第五水位高度值可以為位于第三水位閾值和第四水位閾值之間的一個數值。當水源井和加壓泵站中的控制柜接收到該控制信號時，對該控制信號進行辨識， 根據辨識的結果對水泵和閥門進行控制。當控制柜接收到關閉水泵和閥門的控制信號時， 向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門關閉；當控制柜接收到控制水泵供水量增加的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；當控制柜接收到控制水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量。圖4為本發(fā)明提供的該供水系統(tǒng)的詳細水位控制過程，該過程以該供水端為高位水池，并在高位水池以及水源井之間設置有加壓泵站進行說明，該過程包括以下步驟S401 位于供水端水池中的液位計監(jiān)測該水池中的水位高度值，并將該水位高度值發(fā)送到位于供水端中的RTU。S402 位于供水端中的RTU接收到該水位高度值后，通過無線網絡將該水位高度值發(fā)送到監(jiān)控中心的監(jiān)控機。S403:監(jiān)控機接收到該水位高度值后，根據保存的針對該供水端的水位閾值信息， 判斷該水位高度值是否大于設定的第一水位閾值，或小于設定的第二水位閾值，當判斷該水位高度值大于設定的第一水位閾值時，進行步驟S404，當判斷該水位高度值小于設定的第二水位閾值時，進行步驟S407，否則，進行步驟S410。S404:監(jiān)控機生成關閉水源井和加壓泵站的水泵和閥門的控制信號，將該控制信號通過線纜發(fā)送到位于水源井中的PLC，并通過無線方式發(fā)送到位于加壓泵站中的RTU。S405 位于水源井中的PLC接收到控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于水源井中的控制柜。
另外，位于加壓泵站中的RTU接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于加壓泵站中的控制柜。S406 位于水源井的控制柜接收到該控制信號后，向位于水源井中的水泵控制電機及閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，關閉水源井中的水泵和閥門。同時，位于加壓泵站中的控制柜接收到該控制信號后，向位于加壓泵站中的水泵控制電機及閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，關閉加壓泵站中的水泵和閥門。S407:監(jiān)控機生成打開水源井和加壓泵站的水泵和閥門的控制信號，將該控制信號通過線纜發(fā)送到位于水源井中的PLC，并通過無線方式發(fā)送到位于加壓泵站中的RTU。S408 位于水源井中的PLC接收到控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于水源井中的控制柜。另外，位于加壓泵站中的RTU接收到該控制信號后，將該控制信號發(fā)送到位于加壓泵站中的控制柜。
S409 位于水源井的控制柜接收到該控制信號后，向位于水源井中的水泵控制電機及閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，打開水源井中的水泵和閥門。同時，位于加壓泵站中的控制柜接收到該控制信號后，向位于加壓泵站中的水泵控制電機及閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，打開加壓泵站中的水泵和閥門。S410 對水源井和加壓泵站中的水泵和閥門不進行控制。本發(fā)明提供了一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)，該水位控制系統(tǒng)中位于供水端的RTU將接收到的液位計發(fā)送的水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，監(jiān)控機根據該水位高度值生成控制信號，通過向該供水端供水的水源井中的控制柜控制水泵和閥門。由于在本發(fā)明中液位計每監(jiān)測到一個水位高度值時，就將該水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，從而使監(jiān)控機及時的獲取到變化后的水位高度值，達到對供水端水池中的水位準確控制的目的，另外，在本發(fā)明中該水位高度值通過RTU發(fā)送到監(jiān)控機，通過監(jiān)控機生成控制信號，控制水源井的水泵和閥門，無需人工電話通知，提高了水位控制的效率及準確性。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種供水系統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、供水端以及為該供水端供水的水源井，其中在該供水端中包括位于供水端水池中的液位計、以及與該液位計連接的遠程終端單元RTU ；水源井包括控制柜、水泵和閥門；監(jiān)控中心包括監(jiān)控機；所述液位計，根據其所在水池的水位變化，確定該水池的水位高度值，將該水位高度值發(fā)送RTU ；RTU，將接收到的水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機；監(jiān)控機，接收到該水位高度值后，根據保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號，將生成的控制信號發(fā)送給水源井中的控制柜；控制柜，接收監(jiān)控機發(fā)送的控制信號，根據該控制信號控制水源井中的水泵和閥門。
2.如權利要求1所述的水位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制系統(tǒng)還包括位于水源井中的水泵控制電機和閥門控制電機；所述控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門的關閉；接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制水泵和閥門的打開；水泵控制電機和閥門控制電機，根據接收到的控制信號，控制水泵和閥門的打開和關閉；水泵和閥門，在水泵控制電機和閥門控制電機的控制下，打開或關閉。
3.如權利要求1所述的水位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制信號還包括位于水源井中的水泵控制電機和閥門控制電機；所述控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門關閉；接收到控制水泵供水量增加的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；接收到控制水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量；所述水泵控制電機，根據其變頻器接收到的工作頻率增強或降低的控制信號，控制水泵供水量的增加或減少；所述水泵，在所述水泵控制電機的控制下，關閉，或增加供水量或減少供水量；閥門控制電機，根據接收到的關閉控制信號，控制閥門關閉；所述閥門，在所述閥門控制電機的控制下關閉。
4.如權利要求1所述的水位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制系統(tǒng)還包括加壓泵站；該加壓泵站中包括RTU、控制柜、水泵和閥門；所述監(jiān)控機，將生成的控制信號發(fā)送到位于該加壓泵站中的RTU ；位于加壓泵站中的RTU，將接收到的控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的控制柜；位于加壓泵站的控制柜，接收到該控制信號后，控制位于加壓泵站的水泵和閥門。
5.如權利要求4所述的水位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制系統(tǒng)還包括位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機；位于加壓泵站中的控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門的關閉；接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門的打開；位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機，根據接收到的控制信號，控制水泵和閥門的打開和關閉；位于加壓泵站中的水泵和閥門，根據接收到的位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送的打開或關閉的控制信號，打開或關閉。
6.如權利要求4所述的水位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述水位控制系統(tǒng)還包括位于加壓泵站中的水泵控制電機及閥門控制電機；所述位于加壓泵站中的控制柜，接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵和閥門關閉；接收到控制位于加壓泵站中的水泵供水量增加的控制信號時，向位于加壓泵站中的水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；接收到控制位于加壓泵站中的水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量；位于加壓泵站中的水泵控制電機，根據其變頻器接收到的工作頻率增強或降低的控制信號，控制位于加壓泵站中的水泵供水量的增加或減少；位于加壓泵站中的閥門控制電機，根據接收到的關閉控制信號，控制位于加壓泵站中的閥門關閉；位于加壓泵站中的水泵，在位于加壓泵站中的水泵控制電機的控制下，關閉，或增加供水量或減少供水量；位于加壓泵站中的閥門，在所述位于加壓泵站中的閥門控制電機的控制下關閉。
7.一種基于權利要求1 6任一所述系統(tǒng)的水位控制方法，其特征在于，所述方法包括監(jiān)控中心的監(jiān)控機接收位于供水端的遠程終端單元RTU發(fā)送的水位高度值，其中該水位高度值為位于所述供水端的水池中的液位計向所述RTU發(fā)送的；根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號；將所述控制信號發(fā)送給為所述供水端供水的水源井中的控制柜，通過所述控制柜控制該水源井的水泵和閥門。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，當所述供水系統(tǒng)中包括加壓泵站時，所述方法還包括所述監(jiān)控機將所述控制信號發(fā)送到位于加壓泵站的RTU，通知RTU將該控制信號發(fā)送給位于加壓泵站的控制柜，通過該控制柜控制位于加壓泵站的水泵和閥門。
9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于，根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號包括判斷所述水位高度值是否大于設定的第一水位閾值，或小于設定的第二水位閾值，其中第一水位閾值大于第二水位閾值；當判斷該水位高度值大于設定的第一水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制信號；當判斷該水位高度值小于設定的第二水位閾值時，生成打開水泵和閥門的控制信號。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，控制所述水泵和閥門包括當控制柜接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門的關閉；當控制柜接收到打開水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送打開控制信號，控制水泵和閥門的打開。
11.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于，根據所述水位高度值，及保存的針對該供水端的水位閾值信息，生成控制信號包括判斷所述水位高度值是否大于設定的第三水位閾值，或小于設定的第四水位閾值，或小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值，其中第三水位閾值大于第五水位閾值，第五水位閾值大于第三水位閾值；當判斷所述水位高度值大于設定的第三水位閾值時，生成關閉水泵和閥門的控制信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第四水位閾值時，生成控制水泵供水量增加的控制信號；當判斷所述水位高度值小于設定的第三水位閾值大于設定的第五水位閾值時，生成控制水泵供水量減少的控制信號。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，控制所述水泵和閥門包括當控制柜接收到關閉水泵和閥門的控制信號時，向水泵控制電機和閥門控制電機發(fā)送關閉控制信號，控制水泵和閥門關閉；當控制柜接收到控制水泵供水量增加的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率增強的控制信號，增加水泵的供水量；當控制柜接收到控制水泵供水量減少的控制信號時，向水泵控制電機的變頻器發(fā)送工作頻率降低的控制信號，減少水泵的供水量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種供水系統(tǒng)的水位控制方法及系統(tǒng)，用以解決現有通過人工控制水位的方式，效率低，無法及時、準確的控制水源井的水泵和閥門的問題。該系統(tǒng)中位于供水端的RTU將接收到的液位計發(fā)送的水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，監(jiān)控機根據該水位高度值生成控制信號，通過向該供水端供水的水源井中的控制柜控制水泵和閥門。由于本發(fā)明液位計每監(jiān)測到一個水位高度值，將該水位高度值發(fā)送到監(jiān)控機，從而使監(jiān)控機及時的獲取到變化后的水位高度值，達到對供水端水池中的水位準確控制的目的，另外，在本發(fā)明中該水位高度值通過RTU發(fā)送到監(jiān)控機，通過監(jiān)控機生成控制信號，控制水源井的水泵和閥門，無需人工電話通知，提高了水位控制的效率及準確性。
文檔編號G05B19/418GK102393683SQ20111021197
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權日2011年7月27日
發(fā)明者張利忠, 張鐵義, 戴景新, 王熙宗, 胡連森, 蔣文化, 鞠興軍, 馬福海, 黃玉凱 申請人:神華寶日希勒能源有限公司, 神華集團有限責任公司