用于供水系統(tǒng)的控制水輪發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于供水系統(tǒng)的控制水輪發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)，特別是，這樣一種用于供水系統(tǒng)的控制水輪發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)，其監(jiān)控用于實(shí)時(shí)供水系統(tǒng)的設(shè)置于水管中的多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)以整體操作水輪機(jī)，保證穩(wěn)定發(fā)電以及電力安全，并且通過整體管理增加了水輪發(fā)電機(jī)的效率。
【背景技術(shù)】
[0002]供水系統(tǒng)是基本的城市設(shè)備并且通過管道供應(yīng)可飲用水或工業(yè)水。通過水輪機(jī)，用于供水系統(tǒng)的水電能源產(chǎn)生系統(tǒng)通過水輪機(jī)利用在水管中流動的水來發(fā)電。
[0003]用于供水系統(tǒng)的水電能源產(chǎn)生系統(tǒng)的專利文獻(xiàn)包括韓國專利公開號10-2009-0065502，其公開了“使用大型水管的無限水電能發(fā)電機(jī)”，以及韓國專利公開號10-2001-0000350，其公開了 “利用管道流動水的發(fā)電系統(tǒng)”。
[0004]在相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的用于供水系統(tǒng)的水電能源發(fā)電系統(tǒng)中，水輪機(jī)簡單地設(shè)置于水管中并且產(chǎn)生電力。然而，來自凈化廠的供應(yīng)水要分配到家庭，并且因此，每個(gè)家庭所需要的水壓根本沒有考慮到。因此，相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的用于供水系統(tǒng)的水電能源發(fā)電系統(tǒng)不能被實(shí)際地使用。
[0005]因?yàn)橥ㄟ^水輪機(jī)的水壓迅速減少，并且因此，不能滿足每個(gè)家庭的水壓需求。
[0006]供水系統(tǒng)起始于每個(gè)凈化廠并且像蜘蛛網(wǎng)一樣連接到每個(gè)家庭。
[0007]參考圖1-3描述了每個(gè)家庭一般的水管，一般的水管包括:從凈化廠分支到每個(gè)家庭并且和每個(gè)家庭相連接的分支管10 ;減少壓力以適于每個(gè)家庭的水壓需求的減壓閥11 ;接通和阻擋水流的第一開/關(guān)閥12 ;旁通管20，其中旁通管20兩端布置于分支管10中，因此旁通第一開/關(guān)閥12和減壓閥11 ;以及第二開/關(guān)閥21。
[0008]通常，如圖2所示，布置于旁通管20中的第二開/關(guān)閥21是阻擋狀態(tài)，布置于分支管10中的并且第一開/關(guān)閥12是打開狀態(tài)。
[0009]因此，當(dāng)假設(shè)水流通過分支管10，穿過減壓閥11之前的水壓為5kfg/cm2，并且每個(gè)家庭所需水壓是2kfg/cm2，減壓閥11減少3kfg/cm2水壓并且提供給每個(gè)家庭經(jīng)過減壓的水。
[0010]在此，旁通管20的設(shè)置對應(yīng)于如下情況:由于減壓閥11的故障或損壞，水不能輸送到分支管10中。在此情況下，如圖3所示，水流過旁通管20而不流過分支管10。
[0011]如果普通水管的配置被忽視并且如上述專利文獻(xiàn)中所公開的在水管中簡單地設(shè)置水輪機(jī)，穿過水輪機(jī)的水壓會快速減少，并且因此，穿過分支管10的水不能以每個(gè)家庭所需水壓供應(yīng)。
[0012]為了解決上述問題的現(xiàn)有技術(shù)，韓國專利登記號10-1307656中公開了一種用于供水系統(tǒng)的水電能源發(fā)電系統(tǒng)。
[0013]在韓國專利登記號10-1307656所公開的供水系統(tǒng)的水電能源發(fā)電系統(tǒng)中，在現(xiàn)有技術(shù)的水管中設(shè)置有壓力控制閥和附加管道，并且水輪發(fā)電機(jī)設(shè)置于附加管道中，因此通過壓力控制閥提供每個(gè)家庭所需水壓的供水。同時(shí)，壓力通過供水系統(tǒng)中的減壓閥而減少，用于供水系統(tǒng)的水電能源發(fā)電系統(tǒng)則通過收集剩余能量來發(fā)電。
[0014]由于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)成在特定水壓或水量的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的水輪機(jī)驅(qū)動范圍限制成設(shè)計(jì)的特定范圍。
[0015]在超出水輪機(jī)的水壓/水量條件的驅(qū)動范圍的條件下，水輪機(jī)受到物理損壞，從而收集能量的數(shù)量將會缺失。在現(xiàn)有技術(shù)中，在水壓/水量條件發(fā)生巨大變化時(shí)，收集一定能量是困難的。
[0016]更多地，供水系統(tǒng)設(shè)置為城市中的復(fù)雜管網(wǎng)形式。近來，隨著無人值守/自動化的趨勢，需要建立可以整體操作和遠(yuǎn)程管理的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]因此，具體說明的一方面公開了一種用于供水系統(tǒng)的控制水輪發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)，其監(jiān)控用于實(shí)時(shí)供水系統(tǒng)的設(shè)置于水管中的多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)以整體操作水輪發(fā)電機(jī)，致力于穩(wěn)定的發(fā)電和電力安全，并且通過整體操控增加水輪發(fā)電機(jī)的效率。
[0018]為了達(dá)到這些和其他優(yōu)點(diǎn)并且和此方面的目的一致，在此如實(shí)施例和寬泛地描述，控制用于供水系統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)包括:整體控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)配置成基于由多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)收集的能量的目標(biāo)量和多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的每一個(gè)的驅(qū)動范圍而建立發(fā)電驅(qū)動計(jì)劃；和發(fā)電單元，其配置成通過水輪機(jī)根據(jù)基于發(fā)電驅(qū)動計(jì)劃的控制而發(fā)電來進(jìn)行發(fā)電，測量發(fā)電量、流入多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的水量和水壓和流出多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的水量和水壓決定，并且發(fā)電單元給整體控制系統(tǒng)提供此測量結(jié)果。
[0019]發(fā)電單元可包括:配置成依據(jù)發(fā)電驅(qū)動計(jì)劃而控制水輪機(jī)的發(fā)電的發(fā)電控制單元；以及配置成依據(jù)發(fā)電控制單元的控制而發(fā)電的水輪機(jī)發(fā)電單元，其中水輪機(jī)發(fā)電單元包括:分支管，該分支管連接到每個(gè)家庭，并配置成從凈化廠分支到每個(gè)家庭；并聯(lián)連接到分支管的多個(gè)水輪機(jī)管；處于多個(gè)水輪機(jī)管的每一個(gè)中的水輪發(fā)電機(jī)；以及前閥和后閥，其分別布置在水輪發(fā)電機(jī)的前端和后端處，并且配置成依據(jù)發(fā)電控制單元的控制而被控制。
[0020]水輪機(jī)發(fā)電單元可包括:前測量裝置，該測量裝置位于水輪發(fā)電機(jī)和前閥之間，并且配置成測量流入水輪發(fā)電機(jī)的水量和水壓；和后測量裝置，該測量裝置位于后閥的出口側(cè)，并且配置成測量流出水輪發(fā)電機(jī)的水量和水壓。
[0021]水輪機(jī)發(fā)電單元進(jìn)一步包括分支水輪機(jī)管，其配置成連接兩個(gè)相鄰的水輪機(jī)管。同時(shí)，分支水輪機(jī)管的一端連接到布置于前水輪機(jī)管中的水輪發(fā)電機(jī)和前閥之間，并且分支水輪機(jī)管的另一端連接到布置于后水輪機(jī)管中的水輪發(fā)電機(jī)和后閥之間。
[0022]水輪機(jī)發(fā)電單元可進(jìn)一步包括布置于分支水輪機(jī)管中的分支閥，該分支閥配置成根據(jù)由發(fā)電控制單元進(jìn)行的控制而操作。
[0023]系統(tǒng)可進(jìn)一步包括布置于分支管中的流量計(jì)，該流量計(jì)配置成測量流過水輪機(jī)發(fā)電單元的水量并且向發(fā)電控制單元傳輸測得的水量。
[0024]整體控制系統(tǒng)可接收并利用該發(fā)電量、流入多個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的水量和水壓以及流出水輪發(fā)電機(jī)的水量和水壓來建立所述發(fā)電驅(qū)動計(jì)劃。
[0025]進(jìn)一步本申請的申請范圍將從隨后的細(xì)節(jié)描述變得更加明顯。然而，應(yīng)該理解闡明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)節(jié)描述和特別例子僅僅通過示例給出，由于通過該詳細(xì)描述，在本發(fā)明精神和范圍以內(nèi)的不同變化和變型對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
【附圖說明】
[0026]附圖提供公開內(nèi)容的進(jìn)一步理解，并且并入和組成說明書的一部分，其闡述了具體實(shí)施例部分，并且與說明書一同用于解釋本公開的原理。
[0027]在各附圖中:
[0028]圖1顯示了從凈化廠分支而來并且設(shè)置在每個(gè)家庭中的一般水管結(jié)構(gòu)；
[0029]圖2顯示水流通過圖1的水管的分支管的狀態(tài)；
[0030]圖3顯示水流通過圖1的水管的旁通管的狀態(tài)；并且
[0031]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用來控制用于供水系統(tǒng)的水輪機(jī)發(fā)電的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]參考附圖，【具體實(shí)施方式】被詳細(xì)描述。為了參考附圖描述的簡單，同樣或等同元件將具有相同的附圖標(biāo)記，并且其描述將不被重復(fù)。
[0033]隨后，本發(fā)明將被細(xì)節(jié)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員通過實(shí)施例容易實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，該實(shí)施例接下來將參考附圖被描述。
[0034]在圖中，元件的大小或形狀可被夸大地顯示以保證描述的清晰和方便。同時(shí)，用于此的術(shù)語被限定為實(shí)施例中的功能性的考慮，并且如上述所限定的術(shù)語可以根據(jù)用戶或操作者的目的或方便實(shí)踐而變化，并且因此，術(shù)語應(yīng)該在此描述的全部內(nèi)容的基礎(chǔ)上被限定。
[0035]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用來控制用于供水系統(tǒng)的水輪機(jī)發(fā)電的系統(tǒng)。
[0036]參考圖4，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用來控制用于供水系統(tǒng)的水輪機(jī)發(fā)電的系統(tǒng)可包括整體控制系統(tǒng)100和發(fā)電單元200。發(fā)電單元200可包括發(fā)電控制單元300和水輪機(jī)發(fā)電單元400。
[0037]進(jìn)一步，用來控制用于供水系統(tǒng)的水輪機(jī)發(fā)電的系統(tǒng)可進(jìn)一步包括流量計(jì)500，其測量穿過水輪機(jī)發(fā)電單元400的水流。
[0038]整體控制系統(tǒng)100可建立用于水輪機(jī)發(fā)電的驅(qū)動計(jì)劃(以下稱為發(fā)電驅(qū)動計(jì)劃)。整體控制系統(tǒng)100可依據(jù)所建立的發(fā)電計(jì)劃控制發(fā)電單元200，因此允許水輪機(jī)發(fā)電。
[0039]整體控制系統(tǒng)100可傳輸發(fā)電驅(qū)動計(jì)劃到發(fā)電控制單元300，并且發(fā)電控制單元300可控制水輪機(jī)發(fā)電單元400，因此允許水輪機(jī)發(fā)電。
[0040]具體地，發(fā)電控制單元300可控制連接到水輪機(jī)發(fā)電單元400的水輪發(fā)電機(jī)的閥，因此允許水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0041]依據(jù)本實(shí)施例，公開了整體控制系統(tǒng)100控制一個(gè)發(fā)電單元200，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解整體控制系統(tǒng)100可控制多個(gè)發(fā)電單元。
[0042]在此，整體控制系統(tǒng)100指示了水輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)計(jì)損壞、分析管網(wǎng)、并且可連接到最優(yōu)算法實(shí)時(shí)操作。
[0043]整體控制系統(tǒng)100可基于每個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的收集的能量的目標(biāo)量和驅(qū)動范圍來建立發(fā)電驅(qū)動計(jì)