[0001] 本发明涉及智能供水技术领域，尤其涉及一种智能供水装置及其控制方法。

[0002] 智能供水是指通过物联网技术、云计算技术和大数据技术等手段，对供水系统进行实时监测、数据分析和优化调控，以提高供水质量、节约资源和提升服务水平的一种供水方式，智能供水不仅能提高供水系统的可靠性，还能提高供水的效率和供水质量。

[0003] 申请号为202111222664.9的中国专利公开了一种智能供水装置及其控制系统，涉及智能供水技术领域。该发明包括装置外壳、控制器和第三出水管，装置外壳的内腔中安装有储水箱，自来水管网接口与储水箱之间设置有进水机构，进水机构上连接有调压机构。该发明智能的进行储水供水操作，在用水高峰时段从储水箱中给用户供水，减少因停水给用户带来的烦恼，智能化程度高，简单实用；当自来水管网内的水压特别大时，自动打开空气通道壳的顶部端口，从而达到使自来水水流中混入空气的效果，从而使自来水水流中含有的空气量增加，达到对自来水水流减压的效果，进一步降低了水管网内的水压。

[0004] 虽然该发明通过自来水高压时通过储水箱来进行储存多余的水，但是该发明存在自来水停水时及用户小流量用水时需要启动储水箱内的水泵来进行输送加压为用户供水，若自来水供应水压较为平稳时，则储水箱内的水则会储存较长时间不被使用，造成储水箱内水的二次污染，当用户在自来水高压时用水时，且储水箱内积存有较多的水时，用户间歇性用水则造成储水箱内的水量增加，当蓄满之后还需要停止自来水供水，启动储水箱内的水泵进行为用户供水，造成能源浪费和储水箱内水与空气接触，造成二次污染水源的问题。

[0005] 小区在用水高峰期时，常常因为水压过低而导致每层用户的用水水压是不同的，小区每季度或半年要对小区的水箱进行清理，清理之后需要重新供水，用户在打开水龙头时会有较多的空气和水混合高压流出，且在快速打开和关闭水龙头的时候会造成水锤现象，同时水中还伴随着较多的杂质，对于每栋楼入住率的不同，入住率高的单元楼里管道内的水循环较快不易造成管道内水中杂质的堆积与微生物的滋生，而入住率较低的单元楼里管道内的水循环较慢，容易造成管道内杂质的积淀和微生物的滋生，使微生物贴附在管道的内壁造成用户使用时自来水中有较多杂质的问题。

[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0052] 实施例1

[0053] 在居民楼中，由市政供水进入到小区供水设备，再通过小区供水设备将自来水通过管路输送到每户居民家中。早晨集中用水时会因为水压不足而导致洗漱时浪费较多的时间，且水龙头的出水水压不稳定，高层高峰期用水难的问题依然存在，为解决上述问题特发明此实施例。

[0054] 请参阅图1和图2所示，本发明第一实施例提供一种智能供水装置，包括设备主体1，设备主体1包括用于电气控制的控制部2和用于供水的调控部3，调控部3包括用于进水与导通的进水总管31，其中控制部2为现有控制技术，其内部设置有控制单元，在此不做过多赘述。

[0055] 请参阅图2和图3所示，调控部3包括放置板32，放置板32上固定连接有稳流罐33，放置板32上远离稳流罐33固定连接有补压罐35，结合图4，稳流罐33通过管路与进水总管31相连通，第一电磁阀349第二压力表352均与控制部2电连接。

[0056] 请参阅图4和图6，进水总管31周向通过管路连通有第一增压泵36、第二增压泵37和第三增压泵38，第一增压泵36、第二增压泵37和第三增压泵38通过管路共同连通有出水总管39，第一增压泵36与出水总管39之间连接管路中设置有第一控制阀361，第二增压泵37与出水总管39之间连接管路中设置有第二控制阀371，第三增压泵38与出水总管39之间连接管路中设置有第三控制阀381，出水总管39通过管路与补压罐35的底部相连通，第一增压泵36、第二增压泵37、第三增压泵38、第一控制阀361、第二控制阀371以及第三控制阀381均与控制部2电连接。

[0057] 请参阅图3和图6所示，出水总管39上靠近第三增压泵38的一端固定连接有泄压阀310，出水总管39上设置有用于监测出水总管39内水压的压力传感器311，出水总管39上设置有用于显示出水压力的第三压力表391，压力传感器311和第三电磁阀393均与控制部2电连接。

[0058] 请参阅图4所示，稳流罐33的顶部设置有用于显示稳流罐33内水压的第四压力表331，稳流罐33的顶部连通有截流阀312，截流阀312的一端连接有第二单向阀313，第二单向阀313通过管路与市政供水管相连通，稳流罐33的底部连通有排水管332，排水管332连接有第四电磁阀333，稳流罐33的顶部设置有负压消除器，第四压力表331和第四电磁阀333均与控制部2电连接。

[0059] 在使用时，首先通过截流阀312将市政的自来水引入到稳流罐33中，稳流罐33中随着自来水的不断流入，稳流罐33中的水压不断升高，第四压力表331对稳流罐33内的水压进行监测，并将实时的压力数值传递给控制部2，进入到稳流罐33内的高压水通过进水总管31及管路进入到出水总管39，出水总管39内的高压水通过管路进入到补压罐35的内腔底部。需要说明的是，在补压罐35内预先充有气体，随着补压罐35内高压水的不断进入，位于补压罐35内顶部的气体被压缩，当早晨用水量大时，在市政自来水不断补给稳流罐33的同时，居民楼集中用水时，第三压力表391显示压力逐渐降低，此时补压罐35内顶部的气体膨胀，将补压罐35内部的水通过管路被挤压到出水总管39中进行补压。

[0060] 综上所述，通过补压罐35的设置，出水总管39内的水高压时，补压罐35内顶部的空气被高压水压缩，第二压力表352显示压力升高，逐渐与第三压力表391显示压力相同，在居民用水时，由于出水总管39内的水快速流出，出水总管39内的水压变低，第三压力表391的压力显示低于第二压力表352，与此同时，补压罐35内的气体膨胀挤压补压罐35内的水对出水总管39中的水压进行实时补偿，从而缓解早晨居民集中用水时出现水压不足，水龙头出水水压不稳定的问题。

[0061] 实施例2

[0062] 发明人在对上述实施例进行实际使用时发现，当每户居民的洗漱时间接近或相同时，瞬间会使用较多的水量，导致补压罐35无法快速进行补偿，且补压罐35内储存的水量和压缩气体有限，随着使用次数的增多，补压罐35内的气体逐渐被水溶解掉，导致补压罐35内的气体不足，较大集中用水时还会出现水压不足的问题，且随着居民开关水龙头水管道在输送液体过程中，由于阀门突然关闭，后续水流在惯性的作用下，产生水流冲击波，造成水锤效应，导致管道中的附着物被冲掉到管路中，且水锤效应虽然通过补压罐35可以进行缓解，但由于补压罐35与出水总管39相连通的管路直径较小，导致在开关水龙头时依旧出现水流冲击波，对阀门及管道进行破坏，对上述实施例作出了进一步改进。

[0063] 请参阅图3和图4所示，消锤部4包括与进水总管31的一端固定连接的密封环41，结合图9－图12，密封环41的一端固定连接有导向套42，导向套42内密封滑动连接有第一活塞43与第二活塞44，第一活塞43与第二活塞44之间连接有第一弹性件45，导向套42的另一端固定连接有密封盖46，第二活塞44与密封盖46之间连接有第二弹性件47，导向套42的周向开设有与其内部相连通的通气孔421，通气孔421靠近第二活塞44；集气部5包括设置在设备主体1上部的集气罐51，集气罐51固定连接有通气盘52；导向套42内部的第二活塞44将通气孔421密封后，第二活塞44与密封盖46之间形成密闭空间，密闭空间中的空气体积与所述第二活塞44压缩第二弹性件47后的距离相对应。

[0064] 请参阅图11和图12所示，第一活塞43靠近第二活塞44的一端固定连接有导向杆431，第二活塞44开设有用于导向杆431密封滑动的导向孔441，第一弹性件45套设在导向杆
431的外壁，密封盖46远离导向套42的一端固定连接有集气套48，集气套48远离密封盖46的一端固定连接有密封板49，集气套48的内部设置有密封头481，密封头481靠近密封板49的一端固定连接有第三弹性件482，第三弹性件482的另一端与密封板49相连接，集气套48的周向开设有连通其内部的出气孔483，密封盖46开设有连通导向套42与集气套48的孔洞，密封头481由圆柱体和圆台所组成，密封盖46靠近密封头481的一端开设有与圆台相适配的孔洞。

[0065] 请参阅图5和图7所示，通气盘52远离集气罐51的一端固定连接有第一连接管521，第一连接管521与集气罐51的内腔相连通，通气盘52的周向分别连接有与第一连接管521相连通的第二连接管522、第三连接管523、第四连接管524和第五连接管525，第一连接管521连接有用于显示集气罐51内气体压力的第一压力表53，结合图3，第三连接管523与出气孔483相连通，第一压力表53与控制部2电连接。

[0066] 请参阅图3、图4和图8所示，稳流罐33的顶部固定连接有与其内部相连通的连通柱34，连通柱34包括与稳流罐33固定连接的连接座341，连接座341的上部固定连接有导向柱
342，导向柱342内开设有第一导向槽343与第二导向槽344，第一导向槽343内密封滑动连接有活动柱345，第二导向槽344内设置有第四弹性件346，第四弹性件346的两端分别与活动柱345的底部及连接座341的顶部连接，结合图8，导向柱342远离连接座341的一端固定连接有限位套347，限位套347远离导向柱342的一端固定连接有第六连接管348，第六连接管348通过管路与第五连接管525相连通，结合图4，第六连接管348与第五连接管525的连接管路中设置有第一电磁阀349，导向柱342内开设有连通孔350，连通孔350分别连通第一导向槽
343与第二导向槽344，结合图6，补压罐35的顶部分别固定连接有用于输入气体的第八连接管351和用于显示压力的第二压力表352，第八连接管351通过管路与第二连接管522相连通，第八连接管351与第二连接管522的连接管路中设置有第二电磁阀353，第二电磁阀353与控制部2电连接。

[0067] 在上述实施例的基础上，当居民用水时快速开关水龙头时，及市政管路中的自来水进入稳流罐33内时都会产生水锤效应，当出现阀门及水龙头关闭时会出现正水锤，正水锤严重会导致管道的破裂，当出现阀门及水龙头打开时会出现负水锤，负水锤严重则会导致管子的瘪塌。

[0068] 在使用时，当出现用水时，阀门及水龙头打开，在阀门及水龙头打开的同时，高压水通过出水总管39及管路通过居民水龙头流出，此时，通过补压罐35内的压缩气体对出水总管39内流出的水进行补充，与此同时，第一活塞43靠近密封环41，防止进水总管31内产生负压，防止负水锤严重导致管子的瘪塌的问题。

[0069] 当出现关闭阀门及水龙头时，进水总管31内会产生正水锤效应，进水总管31中的水流冲击波通过密封环41所开设的孔洞进入到导向套42的内部，高压水冲击第一活塞43，第一活塞43移动的同时挤压第一弹性件45，第一弹性件45被第一活塞43挤压压缩，第一弹性件45为弹簧，第一弹性件45挤压第二活塞44在导向套42内滑动，通过第一弹性件45的压缩使第一活塞43在导向套42内滑动的同时得到缓冲，防止正水锤带来的危害的问题，还进一步防止第一活塞43直接与第二活塞44接触，从而发生碰撞的问题。

[0070] 在后续水压冲击波的作用下，第一活塞43不断的挤压第一弹性件45，使第一弹性件45挤压第二活塞44移动的同时挤压第二弹性件47，与此同时，由于导向套42通过通气孔421与空气相连通，这样设置的目的在于，通过通气孔421与空气相连通，当进水总管31出现较严重的正水锤效应时，冲击波冲击第一活塞43通过第一弹性件45挤压第二活塞44能快速的滑动到通气孔421处，对进水总管31中的高压水进一步缓冲，减少严重的正水锤效应对阀体及管路造成的损害。

[0071] 第二活塞44移动的同时挤压第二弹性件47，当第二活塞44挤压第二弹性件47的同时完全将通气孔421封闭后，由于在导向套42的内部，第二活塞44压缩第二弹性件47封闭住通气孔421与密封盖46之间形成密闭空间，第二活塞44移动的同时不断挤压第二弹性件47，第二弹性件47为弹簧，使得导向套42内第二活塞44与密封盖46之间的空气被压缩，同时压缩气体通过密封盖46所开设的孔洞，挤压与之相配合的密封头481，密封头481在高压气体的作用下挤压第三弹性件482，第三弹性件482被压缩，高压气体通过密封头481与密封盖46孔洞之间的间隙通过，压缩空气进入到集气套48，进入到集气套48内的压缩空气能通过出气孔483及其第五连接管525进入到集气罐51的内部进行储存增加集气罐51内部的压力，集气罐51内储存的高压气体为后续补压提供有力保障。

[0072] 当用水时水龙头关停次数较多时，进水总管31内的水的冲击波也不断的增加，第二活塞44与密封盖46之间的空气被压缩的同时，第一活塞43进一步挤压第一弹性件45，使第一弹性件45挤压第二活塞44的同时，导向杆431在导向孔441内滑动并伸出靠近密封盖46，通过导向杆431在导向孔441内滑动伸出，使得第二活塞44与密封盖46之间的空气被导向杆431的伸出进一步压缩。

[0073] 通过第一压力表53来监测集气罐51内的气压，当居民瞬间使用较多的水量时，导致补压罐35无法快速进行补偿时，通过控制部2启动第一电磁阀349，第一电磁阀349通电打开，集气罐51内的高压气体通过第三连接管523及第一电磁阀349进入到第六连接管348及限位套347的内部，高压气体挤压活动柱345在第一导向槽343内滑动，活动柱345向连接座341滑动的同时挤压第四弹性件346，第四弹性件346被压缩，第四弹性件346为弹簧，同时压缩气体进入第一导向槽343内，通过压缩气体继续推动活动柱345移动到连通孔350处时，压缩气体通过连通孔350进入到第二导向槽344内，同时高压气体通过连接座341所开设的孔洞进入到稳流罐33的顶部，对稳流罐33内进行进一步的补压，使当每户居民的洗漱时间接近或相同时，瞬间使用较多的水量时，能通过稳流罐33内的压缩气体进一步补偿，保障供水压力稳定。

[0074] 当补压罐35内的气体含量较少或通过第二压力表352监测其内压力较小时，通过控制部2将第二电磁阀353通电，通过将集气罐51内的高压气体通过第二连接管522、第二电磁阀353及第八连接管351进入到补压罐35内的顶部，对补压罐35内的压缩气体进行补充，使得补压罐35内的压缩空气能持续对出水总管39内的水压加压，进一步使得出水总管39内的水压随居民用水量的增加而及时补压，从而保障出水总管39出水压力的稳定。

[0075] 综上所述，通过补压罐35内的压缩气体对出水总管39内流出的水进行补充，与此同时，第一活塞43靠近密封环41，防止进水总管31内产生负压，防止负水锤严重导致管子的瘪塌的问题；通过第一弹性件45的压缩使第一活塞43在导向套42内滑动的同时得到缓冲，防止正水锤带来的危害的问题，还进一步防止第一活塞43直接与第二活塞44接触，从而发生碰撞的问题；通过通气孔421与空气相连通，当进水总管31出现较严重的正水锤效应时，冲击波冲击第一活塞43通过第一弹性件45挤压第二活塞44能快速的滑动到通气孔421处，对进水总管31中的高压水进一步缓冲，减少严重的正水锤效应对阀体及管路造成的损害；通过导向套42内第二活塞44与密封盖46之间的空气被压缩，同时压缩气体通过密封盖46所开设的孔洞，挤压与之相配合的密封头481，密封头481在高压气体的作用下挤压第三弹性件482，第三弹性件482被压缩，高压气体通过密封头481与密封盖46孔洞之间的间隙通过，压缩空气进入到集气套48，进入到集气套48内的压缩空气通过出气孔483及与第五连接管
525进入到集气罐51的内部进行储存，集气罐51内储存的高压气体为后续补压提供有力保障；通过导向杆431在导向孔441内滑动伸出，使得第二活塞44与密封盖46之间的空气被导向杆431的伸出进一步压缩；通过压缩气体继续推动活动柱345移动到连通孔350处时，压缩气体通过连通孔350进入到第二导向槽344内，同时高压气体通过连接座341所开设的孔洞进入到稳流罐33的顶部，对稳流罐33内进行进一步的补压，使当每户居民的洗漱时间接近或相同时，瞬间使用较多的水量时，能通过稳流罐33内的压缩气体进一步补偿，保障供水压力稳定；通过将集气罐51内的高压气体通过第二连接管522、第二电磁阀353及第八连接管
351进入到补压罐35的顶部，对补压罐35内的压缩气体进行补充，使得补压罐35内的压缩空气能持续对出水总管39内的水压加压，进一步使得出水总管39内的水压随居民用水量的增加而及时补压，从而保障出水总管39出水压力的稳定。

[0076] 实施例3

[0077] 发明人在对上述实施例进行实际使用时发现，随着小区单元楼入住率的不同，在开启水龙头时常常出现水中杂质，将水接入容器内静置一段时间后发现，在容器的底部有较多的沉淀物，由于管道在长期使用中没有定期进行清理，且不易被清理，再加上频繁的开关水龙头造成水锤效应，从而使管道内壁的杂质被高压水的冲击波所掉沉淀在管道内，加上有的单元楼内入住率较低，导致整个管道内的水流通较慢，造成管道内有堆积物，由于补压罐35与出水总管39连接的特殊性，导致管道中的一部分杂质堆积在补压罐35的内底部，加上经过一夜的沉淀，早晨居民用水较多时，补压罐35对出水总管39进行补压时与补水时，将补压罐35内沉淀的杂质排入到出水总管39内，从而造成居民早晨打开水龙头时出现水中有杂质的问题，对上述实施例作出了进一步改进。

[0078] 请参阅图6所示，出水总管39靠近补压罐35的上部设置有顶部通气管392，顶部通气管392通过管路与第四连接管524相连通，顶部通气管392与第四连接管524相连通的管路中设置有第三电磁阀393与第一单向阀394。

[0079] 在使用时，首先将与市政自来水管路相接通的截流阀312关闭，居民可以根据小区管道清理时间，将需要被清理的水龙头进行开启，在截流阀312关闭的同时，通过控制部2对第一控制阀361、第二控制阀371以及第三控制阀381进行关闭，当居民将待清理的水管相应的水龙头打开时，或将卫生间使用的马桶供水开关打开。

[0080] 当需要对输送管路进行清理时，首先通过控制部2将第一控制阀361打开，并通过控制部2将第三电磁阀393开启，使集气罐51内的高压气体通过第四连接管524、第三电磁阀393、第一单向阀394及顶部通气管392进入到出水总管39内，并通过将第一控制阀361开启与关闭使出水管内的高压水输送到居民用水管路中，通过反复将第一控制阀361进行启停，使出水总管39内的高压水与高压气体相混合对输送管路进行高压冲洗，可根据现场实际清洗情况，通过控制部2对第一控制阀361、第二控制阀371以及第三控制阀381组合式的开启与关闭，从而适应不同的清洗环境。

[0081] 当稳流罐33内的水压过低时，此时通过控制部2对第一增压泵36、第二增压泵37及第三增压泵38进行组合式启动对出水总管39内的水进行三次加压，从而进一步对输送管道进行清理，保障用水质量。

[0082] 实施例4

[0083] 在上述实施例的基础上，本实施例还提供了一种智能供水装置及其控制方法，包括具体以下步骤：

[0084] S1.将截流阀312打开，使市政自来水管网中的自来水进入稳流罐33初步储存，稳流罐33依次进入进水总管31和出水总管39及补压罐35；

[0085] S2.控制部2通过第四压力表331对稳流罐33内的水压进行监测和数据分析；

[0086] S3.当居民用水时及关闭用水时，压力传感器311和第三压力表391对出水总管39内的水压进行监测，管路系统中产生阀门突然打开或关闭产生水锤，能经消锤部4进行消除；

[0087] S4.当出水总管39内的水压达到设定的最大水压时，泄压阀310对出水总管39内的高压水进行泄压；

[0088] S5.当居民用水使用量大时，首先由补压罐35对出水总管39内的水压进行补压；

[0089] S6.当补压罐35无法继续进行二次加压时，通过控制部2将第一电磁阀349打开，通气盘52将集气罐51内的压缩空气通过连通柱34导入稳流罐33进一步加压；

[0090] S7.当第一压力表53检测到集气罐51内的气压到达设定的下限时，控制部2依次启动第一增压泵36、第二增压泵37、第三增压泵38对出水总管39内的水压进行加压；

[0091] S8.当需要对输送管道进行清理时，首先将截流阀312关闭，居民家用水龙头打开，通过控制部2对第三电磁阀393开启，使集气罐51内的高压气体通过第四连接管524、第三电磁阀393、第一单向阀394及顶部通气管392进入到出水总管39内，同时通过控制部2对第一控制阀361、第二控制阀371以及第三控制阀381进行间断性控制，使出水总管39内的水与气进行混合，并对输送管道进行清理

[0092] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。