城市二次供水设备中的压力传感器原理与应用

　　随着水务行业的发展，二次加压供水已经成为城市供水不可缺少的环节，该技术有效缓解了城市供水压力不足，并解决了高层居民用水的问题。生活泵房是居民小区中安装二次加压供水设备的建筑物，是保障居民用水的重要设施。

城市住宅高层供水示意图

　　二次供水终端设备主要由压力、温度、流量、水质等数据采集器、传感器、变送器、视频系统、远程控制模块、门禁系统、防雷装置等组成。设备类型主要包括无负压供水设备、变频恒压供水设备两大类。在这两类供水设备中，压力传感器都是主要配件之一。

二次加压供水设备，资料图

　　无负压供水系统

　　目前，我国为防止对城市居民用水产生影响，不允许将生活、生产水泵直接安装在市政管网上。为解决供水设备既可串接在市政供水管网上又不产生负压，更不影响其它用户用水，需要在水泵进口与市政管网之间增设流量控制器、分腔式稳压补偿罐等，流量控制器时刻监视市政管网压力。在保证市政管网不产生负压的同时，还可充分利用市政管网原有压力。此时，便需要利用无负压式供水系统。

　　当市政管道自来水以一定压力进入调节罐时，稳压补偿罐内的空气经过真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时，供水设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统会通过压力传感器，或压力控制器、电接点压表，给出起泵信号起动水泵运行。

　　变频恒压供水系统

　　而变频恒压供水系统，主要由PLC控制单元、变频器、泵组电机、供水管网、储水箱和压力传感器等组成，如下图所示。

变频恒压供水系统

　　恒压供水泵站采用多台水泵及电机，可根据用水量投入工作，因此单台水泵电机功率不大，系统中设有备用泵以便不停工维护。水泵运行数量由PLC控制，电机转速由变频器控制，以满足不同用水量的需求。

　　工作过程中，通过安装在供水管网上安装压力开关或压力传感器，可检测供水管网在用水量变化时的压力变化，不断向微电脑传输变化的信号。根据不同运行状态，动态地控制补偿量，从而实现动态压力平衡，保证供水管网压力恒定，以满足用户用水需要。

　　近年来，国内城市水务集团，开始通过利用先进的物联网技术，可对二次供水泵房进行智慧化改造。例如，通过安装在泵房输水管线上的传感器，可实时采集余氯、浊度、流量、水箱液位、水压等数据，将数据上传至云端数据中心，进行大数据分析、预测，可以实现针对每一座泵房的个性化调度。例如，一旦出现水质异常，水质信息会立即通过物联网技术推送至管理平台，做到实时响应、即刻处置，守护“最后一公里”安全供水。