监测管道网络的方法和装置
阅读：1019发布：2020-06-09
专利汇可以提供监测管道网络的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于分配液体的管道网络的装置与液体供应端和网络连通。至少一个 传感器 与所述网络液体连通并获得网络中的液体需求 水 平。至少一个 阀 与液体供应端和网络通过液体连通以控制网络中的液体流动。控制单元连接到传感器和阀以命令阀的操作，并且在不存在液体需求时，保持网络中的液体相对于供应压 力 处于降低的压力。该装置具有储液器，响应与网络中液体压力的上升和下降来蓄积和释放液体，减少网络中液体压力的持续上升，避免为降低压力排放液体。，下面是监测管道网络的方法和装置专利的具体信息内容。
1.一种用于监测通过操作至少一个液体的消耗者(16)传导液体用于消耗的管道(18)的网络(III)的方法，所述方法操作的装置(I)设置在液体供应端(II)和网络之间并液体连通，所述装置包括：
一个控制单元(70)，能控制装置，对指令做出响应，并检测液网络中的液体泄漏，该方法的特征在于，包括以下步骤：
没有液体消耗时在网络中提供无需求低压力水平(C)，避免倾倒液体用于降低较高的压力到较低的无需求低压力水平，
提供所述控制单元(70)指令用于响应液体的泄漏检测，
操作控制单元(70)用于估计所检测的泄漏的程度，
根据评估的泄漏程度将所检测的泄漏分类为多个类型的泄漏中的一个，并操作控制单元，用于响应检测到泄漏类型。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：
该多个类型的泄漏至少包括小泄漏和巨大泄漏。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于：
评估检测到的液体泄漏程度包括实时估算所述液体的流动的速率。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
设置一过滤器(80)于装置入口端(12)的上游，操作控制单元命令清洗过滤器，并通过随机时间长度的震荡快速连续循环清洗净化过滤器。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于：
对检测到泄漏类型的响应包括递送报告给用户。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
配置具有双向通信能力的控制单元，并提供输入/输出单元(IO)，能够与所述控制单元远程双向通信和操作。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于：
该装置包括一个储液器(60)，能够抑制的压力瞬变和/或液体的冲击。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于：
该装置包括一个储液器(60)，能够缓解高压瞬变，防止液体倾倒至下水道(82)和至少减轻液体冲击。
9.一种用于降低从液体供应端(II)供应的具有供应压力(A)到分配液体的管道的网络(III)中的液体的压力的方法，压力降低发生在网络液体需求不足到减少网络磨损，该方法包括以下步骤：
提供至少一个传感器(40)与所述网络液体连通，从网络中获得液体需求水平，提供至少一个阀(30)，与液体供应端和网络液体连通，用于控制液体到网络的流量，和控制单元与至少一个传感器和至少一个阀电通讯，所述控制单元命令所述至少一个阀的操作，在不存在液体需求时，保持网络中的液体相对入口供应压力(A)为降低的无需求压力水平(C)，
该方法的特征在于，包括以下步骤：
提供至少一个储液器(60)，与液体供应端和网络液体连通，并操作所述储液器用于积累和释放液体，分别响应于网络中液体压力的上升和下降，
相对液体供应端，减少网络中的液体压力连续上升，和避免通过倾倒液体到下水道来降低压力。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个储液器(60)包含液体和气体，并作为液压蓄能器：平衡及减缓液体的压力变动，积聚液体以减少液体消耗结束的压力，响应于液体消耗的开始释放液体，和减少网络中液体的压力持续上涨，以避免释放液体到下水道。
11.监测通过操作至少一个液体的消耗者(16)传导液体用于消耗的管道(18)的网络(III)的装置(I)，该装置设置在液体供应端(II)和网络之间并液体连通，所述装置包括：
一个控制单元(70)，能响应指令和检测网络中的液体泄漏，该装置的特征在于，包括：
至少一个减压器(50)，在没有液体消耗时能维持网络位于无需求压力水平(C)，和至少一个储液器(60)，能减少低的无需求压力水平的压力波动以避免液体损失，并防止须把液体倒入下水道，
至少一个传感器(40)，能获得液体的至少一个液压参数，与传感器关联操作提供液体泄漏程度检测，所述控制单元(70)能用于：
根据泄漏程度的评估将检测到的泄漏分类成多个泄漏类型中的一种，和对检测到的泄漏类型提供响应。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
该多个类型的泄漏至少包括小泄漏和大泄漏。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
检测到的液体泄漏程度的评估包括传递液体流动速率的评估和报告给用户。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
过滤器(80)设置在该装置的入口端(12)的上游。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
对检测到的泄漏类型的响应包括结束到网络的液体供应并递送报告给用户。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于：
该装置包括储液器(60)，其含有液体和气体能够平衡和减缓液体的的压力波动，通过液体的进入和排出抑制在压力瞬变和/或液体冲击。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于：储液器为液压蓄能器。
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于：储液器在网络中积累能量。
19.用于分配液体的管道(18)的网络(III)的装置(I)，该装置通过上游与具有液体供应压力水平(A)的液体供应端(II)液体连通，下游与网络液体连通，该装置包括：
至少一个传感器(40)，与网络液体连通并从网络中获得液体需求水平，
至少一个阀(40)，与液体供应端和网络液体连通并用于控制到网络的液体流动，一个控制单元(70)，与至少一个传感器和至少一个阀电通信，并控制至少一个阀的操作，在不存在液体需求时，相对供应压力保持网络中的液体为无需求压力水平(C)，和至少一个储液器(60)，与液体供应端和网络液体连通并响应与网络中液体压力的上升和下降来蓄积和释放液体，减少网络中液体压力的持续上升，由此避免为降低压力将液体排放到下水道(82)。
20.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制单元(70)用于：
在至少一个液体的消耗者(16)缺少液体需求期间，控制至少一个管道(18)中的液体压力维持低消耗压力水平(C)，
防止液体浪费倾倒至下水道(82)，
减轻在液体消耗结束时液体的消耗者(16)关闭位于主管道(10)上的至少一个阀产生的压力冲击。
21.一种用于降低从液体供应端(II)供应的具有供应压力(A)到分配液体的管道的网络(III)中的液体的压力的方法，压力降低发生在网络液体需求不足期间，该方法包括以下步骤：
提供至少一个传感器(40)，与网络液体连通并从网络中获得液体需求水平，提供至少一个阀(30)，与液体供应端和网络液体连通并控制到网络的液体流动，和控制单元与至少一个传感器和至少一个阀电通讯，所述控制单元命令所述至少一个阀的操作，在不存在液体需求时，保持网络中的液体相对入口供应压力(A)为降低的无需求压力水平(C)，
该方法的特征在于，包括以下步骤：
至少一个储液器(60)与液体供应端和网络液体连通并响应与网络中液体压力的上升和下降来蓄积和释放液体，减少网络中液体压力的持续上升，由此避免为降低压力将液体排放到下水道(82)，
所述方法还包括：
在网络液体需求缺乏过程中，通过主管道(10)的液体流动停止，网络和储液器中的液体的压力降低到无需求压力水平(C)，旁路管道(20)使流液体通过，通过减压器(50)，储液器和旁路管道到网络，
在网络存在液体需求期间，网络和储液器中的瞬时压力下降到低阈值压力水平(D)，比无需求压力水平(C)低约20％，传感器(40)获得低阈值压力水平(D)并提供信号到控制单元以防止液体流动通过旁路管道，将压力瞬间减少的液体截留在储液器中，此后允许液体通过主管道以供应压力(A)供应液体到位于消耗压力水平(B)的网络，和
一旦系统中的液体消耗结束，网络的瞬时压力增大到高阈值压力水平，比下回哦啊压力水平(B)高出约5％，传感器检测到该压力并传送信号给控制单元以关闭主管道，然后重新打开旁路管道，加压液体压缩留在储液器中的空气，网络中的压力降低至无需求水平(C)。
监测管道网络的方法和装置
技术领域
背景技术
[0002] 饮用水或工业用水网络系统的磨损预防已经为Otto Kamp在DE102006039701中披露。当不存在液体消耗时，磨损预防是基于维持网络的低压。但是，为了将高压降低为低压，水倾倒到下水道。
[0003] 发明概述
[0004] 本发明提供了一种用于监测管道(18)的网络(III)的方法，该管道(18)通过至少一个液体的消耗者的操作传输用于消耗的液体。该方法作用于设置在液体供给端(II)和网络之间的液体通路上的装置(I)。该装置包括一个适于控制所述装置的控制单元(70)以响应指令，并检测网络中的液体泄漏。
[0005] 该方法在没有液体消耗时在网络中具有无需求低压力水平(C)。通过使用储液器，避免了为了降低较高的压力到较低的无需求低压力水平而倾倒液体。控制单元(70)设有指令以响应液体的泄漏检测，估计检测到的泄漏的程度，根据估计的泄漏程度，将检测到的泄漏分类成多个类型的泄漏之一，以及响应检测到泄漏的类型。
[0006] 本发明提供了一种装置(I)用于监测管道(18)的网络(III)，该管道(18)通过至少一个液体的消耗者的操作传输用于消耗的液体，该装置设置在液体供给端(II)和网络之间的液体通路上。该装置包括一个控制单元(70)，能够对指令产生响应并检测网络中的液体泄漏。该装置还包括至少一个减压器(50)，在不存在液体消耗时在网络中维持无需求低压力水平(C)，还包括至少一个储液器(60)，以减少压力波动到无需求低压力水平，并避免液体的损失，无需液体倾倒到下水道。此外，该装置包括至少一个传感器(40)用于获得至少一个液体液压参数，并且该装置与传感器关联运作，以提供对所检测的泄漏程度的估计。所述控制单元(70)根据评估泄漏的程度，将检测到的泄漏分类成多个泄漏类型之一，并提供对检测到的泄漏的类型的响应。
[0007] 因此，本发明提供了一种方法用于减少从液体供应端(II)到液体分配管道网络(III)的供应压力(A)上供给的液体的压力。压力的减少发生在网络缺乏液体需求时从而减少了减少网络的耗损。该方法包括：提供至少一个传感器(40)，以液体连通的方式与所述网络III耦合，并能从网络中获得液体需求水平。该方法还包括：提供至少一个阀(30)，通过液体连通的方式与液体供应端II和网络III耦合，并控制到网络的液体流动。此外，该方法包括：与至少一个传感器40和至少一个阀电通讯耦合的控制单元(70)，所述控制单元用来控制至少一个阀的操作，在无需液体时，保持网络III相对于供应端入口压力A为降低的无需求压力水平(C)。
[0008] 该方法还包括：提供至少一个储液器(60)，该储液器(60)与液体供应端(II)和网络通过液体连通，操作所述储液器用于累积液体和释放液体，分别对应网络中的液体压力上升和液体压力下降。此外，该方法还降低网络中的液体相对于供应的液体的压力的连续上升，并且避免通过将液体倾倒到下水道的方式降低压力。
[0009] 本发明提供了一种用于分配液体的管道(18)的网络(III)的装置(I)，与具有供应压力水平(A)的上游液体供应端(II)和网络的下游通过液体连通。该装置包括至少一个传感器(40)，该传感器(40)与网络液体连通并从网络中获得液体需求水平，和连通[0010] 至少一个阀(40)，该阀(40)与液体供应端和网络液体连通并控制到网络的液体流量，和
[0011] 一个控制单元(70)，该控制单元(70)与至少一个传感器和和至少一个阀电通讯，并控制至少一个阀的操作，在无需液体时，保持网络III中的相对于供应端入口压力A为降低的无需求压力水平(C)，和
[0012] 至少一个储液器(60)，该储液器(60)与液体供应端(II)和网络通过液体连通，并分别对应网络中的液体压力上升和液体压力下降而累积液体和释放液体，同时降低网络中液体压力的连续上升，并避免了通过释放液体到下水道(82)来降低压力。
[0013] 所述控制单元(70)控制至少一个管道(18)上的液体压力以在至少一个液体的消耗者(16)液体需求不足时维持低消耗压力水平(C)从而防止液体倾倒至下水道(82)，在液体消耗者通过关闭设置在主管道(10)上的至少一个阀结束液体消耗时减轻压力冲击。
[0014] 本发明提供了一种方法，用于降低从液体供应端(II)到分配液体的管道(18)的网络(III)的供应压力(A)的液体压力，并在网络液体需求不足时降低压力。该方法包括：
[0015] 提供至少一个传感器(40)，以液体连通的方式与所述网络连接，并从网络中获得液体需求水平，
[0016] 提供至少一个阀(30)，通过液体连通的方式与液体供应端II和网络III连接，并控制到网络的液体流动，
[0017] 与至少一个传感器40和至少一个阀电通讯连接的控制单元(70)，所述控制单元用来控制至少一个阀的操作，在无需液体时，保持网络相对于液体供应端为降低的无需求压力水平(C)。
[0018] 该方法还包括至少一个储液器(60)，该储液器(60)与液体供应端和网络通过液体连通，并分别对应网络中的液体压力上升和液体压力下降而累积液体和释放液体，同时降低网络中液体压力的连续上升，避免了通过释放液体到下水道(82)来降低压力。
[0019] 其次，在网络液体需求不足时，网络和储液器中的液体的压力降低到无需求压力水平(C)，同时通过主管道(10)的液体流动停止，旁路管道(20)允许液体通过，通过减压器(50)，储液器和旁路管道到网络。
[0020] 然后，在网络中存在液体需求时，网络和储液器中的瞬时压力下降到低阈值压力水平(D)，其比无需求压力水平(C)低约20％，低阈值压力水平(D)通过传感器(40)获得，传感器(40)提供信号给控制单元以防止液体流动通过旁路管道从而抑制储液器中的压力的瞬时下降，此后允许液体流动通过主管道，以允许供给压力(A)的流入的液体以消耗压力水平(B)供应到网络，并且
[0021] 一旦系统中的液体消耗结束，网络中的瞬时压力增大到高阈值压力水平，比传感器检测到的消耗压力水平(B)高出约5％，传感器发送信号给控制单元以关闭主管道；然后重新打开旁路管道，从而使网络中的压力降低至无需求压力水平(C)，同时加压液体压缩空气存留在储液器中。
[0022] 技术问题
[0023] 防护分配液体的管道网络磨损的装置，通过将液体倒入下水道降低了高供应压力并在缺少液体消耗需求时维持液体处于低压。本发明要解决的一个问题是防止用来降低压力的倾倒液体的浪费。本发明要解决的其它问题是减少网络中的液体冲击，根据泄漏的程度或严重性进行分类，输出给用户估计的液体泄漏速率，并远程控制网络中的液体流量。
[0024] 技术方案
[0026] 发明的有益效果
[0027] 本发明的装置为液体管道用户提供了一个完整的保护方案，并适用资源存储的概念，例如，“智能家居”。
[0028] 本发明的方法和装置可用于防止管道网络中的液体波动，实时监控和检测泄漏，分析检测到的泄漏程度和修复的紧迫性，降低管道及其设备的磨损，提高水的质量和纯度。进一步的，本发明的方法和装置提供有关液体实际消耗的实时信息，报告操作差异，并允许用户远程控制网络中的液体消耗。此外，本发明还提供一种有效清洗过滤器的方法，该过滤器过滤供应到装置和管道网络的液体。
[0031] 图2为压力随时间变化的水平的定性图表，
[0032] 图3至5示出了其它实施例。
具体实施方式
[0033] 实施例100
[0034] 图1显示了一种设置在具有供应压力的液体供应端II和具有管道18的网络III之间的装置，该具有管道18的网络III用于分配液体到连接到网络管道18的分配器16，或消耗者16，或液体分配或消耗设备16。例如，液体供应端II可以是市政水供应，网络III可以是消耗者16，例如水龙头16，消耗水的家庭管道系统。网络III不限于一个家庭的液体管道，还可以是，例如，工业设施的液体管道。网络III具有至少一个管道18以分配液体，并可以具有一个或多个用户端或分配端16，如水龙头，阀门，家用电器等。装置I可以用于改装现有网络III。
[0035] 装置I用来减少网络III不消耗液体时网络III相对于液体供应端II的液体压力。压力的降低减少了网络III的管道18磨损情况下的液体渗漏损失。此外，该装置I用来避免和防止网络III中的液体压力冲击。压力冲击可能源于大量液体流出的突然结束。压力冲击不太可能发生在家庭中的管道系统，但可能会出现，例如工厂或灌溉系统的网络III，和供应端II。该装置I能够检测到泄漏，将泄漏归类为不同类型，估计泄漏的量或泄漏率，并报告泄露给用户。用户(未图示)，可与该装置I通讯并操作该装置I。
[0036] 为适应上述目的，装置I与液体供应端II的下游和网络III的上游通过液体连通。
[0037] 图1显示了装置I的基本示例性实施方案100，装置I与液体供应端II和网络III通过液体连通。液体供应端II在初始供应压力A供应液体。如图2所示，以一个家庭为例，进水口的供给压力在3到7个大气压之间变化，通常夜间比白天高。在下面的说明中，大气压的压力不是绝对的，而是以大气压作为衡量。
[0038] 该装置I具有用于液体通过的第一管道10或主管道10，所述管道由入口端12使上游连接到液体供应端II，由出口端14使下游连接到网络III。第一管道10穿过整个装置I延伸，从上游入口端12到下游出口端14。该装置I具有第一旁路20，其为液体管路并通过液体连通和平行于主管道10。第一旁路20在第一旁路入口22连接到到主管道10的上游，在第一旁路出口24连接到主管道10的下游。第一旁路入口22位于入口端12的下游，第一旁路出口24设置在出口端14的上游。可以说，该主管道10是一个高压管道，所述第一旁路20主要是低压管道。
[0039] 第一阀30，或主阀30，与主管道10通过液体连通并位于主管道10上，设置在第一旁路入口22的下游和第一旁路出口24的上游。第一阀30具有两个端口和一个下游流量控制，并且可以选择出多种类型的开/关阀，如膜阀，优选地为电动或电磁阀，通过控制单元操作。这意味着设置在打开时(ON)状态时第一阀30允许液体自由下游流动，设置在所述断开OFF状态时，防止液体下游流动。第一阀30可使用通常可用的通信频道，有线或无线的，并从控制单元70接收阀开度和阀关闭指令。因此第一阀30控制通过主管道10部分的液体下游流动。
[0040] 传感器40，用于感测，获得和测量液流参数，该传感器40与主管道10液体连通，并设置在第一旁路出口24的下游和出口端14的上游。传感器40可以为压力计，或能在液体源性信号形式中得到液压参数读数的液体流量计。此外，传感器40可以使用有线或无线的各种已知的通讯方法，从液体中获得参数，以可读取和存储的信号形式通讯至控制单元70。因此传感器40监测通过装置I的液体流动，并获得液压参数报告给控制单元70，控制单元
70可以保存，存储，处理这些液压参数。
70可以保存，存储，处理这些液压参数。
[0041] 如图1所示，传感器40耦合到控制单元70，在同一个输入/输出单元IO双向通信连接。
[0042] 还是参考图1，减压器50与所述第一旁路20液体连通，并位于第一旁路入口22的下游和第一旁路出口24的上游。减压器50减少在图2所示的第一供给压力A到低压，低压设置为约0.75至1.1大气压，或者如果需要的话，低压设定为无需求压力水平C的20％左右。在液体消耗的末端，在时刻T3，控制单元70的处理器计算和复位低阈值水平D。无需液体或液体消耗不足表示网络III不消耗或不需要液体，因此不分配液体。当不存在液体需求时，网络III保持无需求压力水平C。减压器50为固定减压器或各种类型的可调减压器，能够满足需求。即使网络III中存在小泄漏，选择减压器50通过出口端14限制和保持液体流动在无需求压力水平C。装置I保持网络III在低的无需求压力水平C从而在网络中发生泄漏时，由于液体压力相对较低这一事实，泄漏的液体的体积减少。
[0043] 第二阀32，类似于第一阀30，被连接在液体连通，并在位于所述第一旁路20，并设置在减压器50的下游和第一旁路出口24的上游。第二阀32，也可以被称为第一旁路阀32，是一个双向的两端口的开/关阀。第二阀32连接到控制单元70，并由控制单元控制其转换为开ON状态或断开OFF状态。
[0044] 储液器60具有内部存储空间，在第一旁路20上并与其通过液体连通，设置在减压装置50的下游和第二阀32的上游。储液器60可以为一个空心体收容到包含和气体的液体中的选定体积，例如，分别为水和空气截留在其上方。储液器60具有储液器本体62，终止于储液器入口64，液体通过储液器入口64进入和排出。{储液器60最优选设置在上述第一旁路20的向上的大致垂直的位置。由于储液器60基本垂直，进入其中的液体压缩其中截留气体或空气，被压缩的气体或空气反过来偏压液体。位于储液器入口64中的不可压缩液体的压力的上升迫使液体进入储液器60对压缩其中的气体。同样的，储液器入口64液体压力的下降将释放出储液器60中液体。
[0045] 如果需要，储液器60可以为一个液压蓄能器。例如，贮液器60可以为一个圆柱体，内部具有一个弹簧加载的活塞，或柔性膜片，从气体中分离液体。可选地，所述气体或空气可以被限制到设置在气缸中的可膨胀袋。然而，纯空心圆柱体是在简单性和成本方面首选的解决方案。例如，用于在管道中过滤水的过滤器的主体可以被用作储液器60的储液器本体62。
[0046] 储液器60的体积与从液体供应端II到ye所述液体或水的流速相适应，通过从液体II的供应网络III要求进行选择。值得注意的是，具有开放式蓄液贮存器60的响应时间入口64到一个
[0047] 可能比常用的低成本开/关阀低打开和建立流动所需的时间要快得多。该储液器60可以是一个用于接收和释放液体的快速响应装置，用于缓解和均衡的压力，压力浪涌，用于缓解能量。储液器入口64比网络III的管道18的大小大50％是有利的，可以通过储液器60快速进入液体和从储液器中释放液体可以避免和降低网络III中的液体的压力突然瞬时波动。因此，储液器60适合于降低压力和/或液体的瞬间波动，以及降低瞬时高压防止液体倾倒入下水道82。含有液体和气体的储液器60可液压储能器来平衡和降低液体的压力变动并积聚液体，以减少液体消耗末端的压力。因此，储液器60适于通过液体进入和退出来抑制的压力和/或液体的瞬时波动。储液器60也可响应于液体消耗的开始来释放液体，减少网络III中液体压力持续上升以避免液体释放到下水道。
[0048] 该储液器60可避免倾倒水，从而浪费的液体用来降低液体压力的突然上升，这与上述提到的Otto Kamp的，此后简称为Kamp，公开号为DE102006039701的德国专利构成鲜明对照。与储液器60节约资源其相反的是，Kamp的方案将水排到下水道以减轻压力，从而不必要地浪费了大量的水。考虑到在家庭中，液体消耗者16典型的在24小时操作约200次，由此产生的废水可达到大约一百升，这是一个谨慎的估计。
[0049] 从统计上来看，家庭中的日常液体需求限制为大约两个小时，相当于24小时的大约8％。其结果是，管道18位于较低水平压力的时间为92％，对于这段时间而言，装置I实际上降低了管道的磨损和由于泄漏导致的水的损失。此外，当网络III中没有液体需求，第一阀30关闭时，供应压力A的波动和在液体供应端II的液体压力冲击不会造成网络III中的管道18和消耗者16的损坏。因此，从这个最后的角度看，本发明的装置能减少磨损。
[0050] 控制单元70通过获得的液压参数管理并控制该装置I的操作，并改变它们，例如压力和压力的变化，并通过控制液体流动，例如阀的开和关产生响应。控制单元70至少从所述第一传感器40接收输入，并输出操作指令至少到所述第一阀30和第二阀32。控制单元70可以包括计算机处理装置，例如处理器，微控制器，或作为微计算单元，和存储器，图中未示出。该存储器用于存储指令，数据，以及计算机程序。控制单元70运行存储在存储器中的至少一个计算机程序。
[0051] 用户输入/输出单元IO，简写为I/O单元IO，通过有线或无线双向通信耦合连接到控制单元70用来进行相关操作，用户在图中未示出。I/O单元IO包括在图中未示出的元件。如常用的数据输入和输出装置，以及用于双向无线通信的收发机，例如射频，因特网和无线网络。数据输出设备，可以包括例如显示屏，扬声器，发光器件或发光二极管。I/O单元IO装置图中未示出。用户通过I/O单元IO访问控制单元70，或通过收发器远程操作。输出信息可以使用收发器通过I/O单元IO提供给用户。蜂窝电话可以连接到控制单元70作为输入和输出设备之一(s)。控制单元70具有双向通信能力，并且连接到所述输入/输出单元IO，其适于与所述控制单元相关联的远程双向通信和操作。
[0052] 控制单元70，I/O单元IO，液体控制装置和/或连接到所述控制单元的阀的电源可以内部供电或外部供电，例如分别为电池以及电力线。可选的，可使用其他能源，例如可充电电池，连接到电池的光伏电池，或发电机。然而，电源在图中未示出。
[0053] 在图1所示的实施例100中，网络III中无需液体时，设置在主管道10上的第一阀或主阀30关闭，并且设置在第一旁路20上的第二阀32或旁路阀32打开。降低压力的液体液从液体供应端II通过减压阀50，经过储液器入口64和阀32，通过所述第一旁路20流动到网络III来维持其低压，即使在网络中存在小的泄漏。对于液体消耗，第一阀30打开，从液体从液体供应端II经过管道10流动到网络III。
[0054] 实施例100的操作
[0055] 实施例100的装置I的操作如图1和2所示。众所周知，系统和部件通常无法精确工作在100％的水平，尤其是未在其整个操作寿命的长度。因此，在装置I中，液体流动的最小阈值定义为装置I的各种实现方式的实际最小泄漏，该最小泄漏作为“无泄漏”状态。为了实用的目的，只要不超过该预设的最小泄漏阀值，就认为没有液体泄漏。因此，无液体泄漏的网络状态视为允许具有低于可接受阀值的的最小液体泄漏。这样的最小阈值的泄漏，在制造过程中或you’xuan’tong’guo作为选择值输入到控制单元70，无论是在制造过程中或通过利用I/O单元的IO的输入装置的优点的用户。然而，如果需要的话，最小阈值泄漏可以被设置为零，当需要在网络III在一个完美的“无泄漏”的条件。
[0056] 图2显示了定性说明，涉及形成液压机构的元件和装置I响应网络III的需求或响应来自网络III液体需求的末端的操作。图2所示的简化的网络III具有至少一个消耗者16，或分配器16，如单独的水龙头16，为便于描述，其水龙头限制为两种状态，即在打开状态和关闭状态。图2中不考虑压力波动，也非按比例绘制。
[0057] 网络III中的液体的液压参数可以由传感器40，如压力，或压力差，或流量。压力计测量的压力任选用于下文的描述和图2，图2示出了时间的横坐标-压力纵坐标。
[0058] 在图2中，在网络III的液体消耗稳定状态之前，从时刻T6持续到T1，具有压力水平B，装置I位于压力水平C的“无需液体”的稳定状态，其中第一阀30关闭，第二阀32打开。这意味着供应给网络III的液体无需求压力水平C，该压力水平保持在压C的一个没有需求水平的范围可以从1.1到2个大气压的例子。因此，储液器60的压力与无需求压力水平C相同。当无需液体时，控制单元70的处理器计算与所获得的无需求压力水平C相对的新的低阈值压力水平D。该新的低阀值压力水平D比实际的无需求压力水平C小20％，或者设定为0.7个大气压的恒定压力水平。
[0059] 通过打开连接到网络III管道18的液体消耗者16启动液体需求，分配器16或消耗者16是，例如，一水龙头，或设备，或马桶，或阀门，或其他液体消耗或分配装置。由于液压参数的变化，传感器40检测到液体需求，例如，液体压力降低或液体流量增加。在时刻T4开始的突发的液体需求，网络III中的液体压力降低，传播到旁路出口24并通过第二阀32到达储存器入口64，因此液体流出储液器60以减轻压力下降。
[0060] 在时刻T5，传感器40通过获得到达约0.7大气压的低阈值D的液体压力检测到液体需求，控制单元70响应并顺序指令第二阀32和第一阀30的操作。首先，控制单元70命令第二阀32到断开状态，截留储液器60中的低压力液体。对于实施例100到300，储液器60中的压力缓慢地从低阈值水平D上升到减压装置50的减压，随后到达低的无需求压力水平C。其次，控制单元70命令第一阀30位于打开(ON)状态，允许液体从液体供应端II流过主管道10到网络III。因此，在所述第一入口压力A的压力水平的从液体供应端II出发的液体通过第一阀30流向传感器40的下游，并到达网络III，具有3-4个大气压的需求或消耗压力，并且满足需求，如图所示，从时刻T6持续到时刻T7，此后消耗暂停。
[0061] 时刻T4和T6之间的很短的时间跨度持续几秒钟，表示该装置I对液体无需求的末端到有液体需求的过渡的响应，分别对应压力水平C到压力水平B。
[0062] 这意味着，T5时间的压力下降低阈值D之后随之而来的是时刻T5到T6的压力的快速上升，从压力水平D到压力水平B，最终可能作为峰值压力水平E的末端。压力E的瞬态压力峰值之后，液体的压力从时刻T6到T1，稳定到消耗压力水平B，例如约3-4个大气压。随着在时刻T4的液体的需求，装置I可以感知压力的突发瞬态或液体压力的下降和上升的变化。在液体的需求之前，储液器60包含的液体的压力比无需求压力水平C低，在时刻T5，储液器60包含的液体在低阈值压力水平D。因此，压力的上升将由储液器60将液体摄入，以减少、缓解压力冲击。与之平行地，主管道10，第一入口压力A在4-7个大气压，同时也存在于第一旁路入口22。液体流过减压阀50，位于0.8-1.1大气压的液体供应给储液器60。
[0063] 液体消耗的结束可能发生分配器16关闭，假设网络III不存在重大的泄漏。在图2中，在T1时刻液体消耗结束，优选参见图2.1，在网络III中有可能会发生液体压力的瞬时短暂上升，直至甚至高于入口供给压力水平A，比如高达峰值Q。但是，当液体的高压超过规定的高阈值压力值P，P可能低于入口供给压力水平A，控制单元70通过关闭第一阀30停止从液体供应端II到网络III的液体流动。
[0064] 参考图。2和2.1和时刻T1到时刻T2，应该注意的是，有时，当从网络中第三液体的消耗非常小，需求压力水平B之间的差，所述高阈值压力水平P和入口供给压力A级可能微乎其微。在这种情况下，阈值高压力水平P可达到或几乎达到入口供应压力水平A。
[0065] 通常情况下，液体消耗结束时，响应于在时刻T7检测到的高阈值压力值P，控制单元70首先关闭第一阀30到断开OFF状态，此后，打开第二阀32到开(ON)状态。第一阀30关闭，通过第一管道10到网络III的液体供应结束。具有压力P和A范围内较高水平的液体截留在网络III中，在网络III到第一阀30和第一旁路出口24的管道到第二阀32延伸的管道之间。
[0066] 然后，在T2时刻，第二阀32打开到ON状态，压力从网络III经由旁路出口24延伸到达储液器入口64：高压下的液体由储液器60吸入以缓解高压，防止压力冲击。显然，在降低压力的过程中，液体需求结束时，由于储液器60的压力均衡操作防止了需要倾倒液体，同时避免或缓解可能的冲击压力。从T2时刻开始，到无需求压力水平C的下降逐渐降低，并在T3时刻与无需求压力水平C持平，没有必要浪费液体倾倒到下水道82。
[0067] 在实施例100到400，当主管道10存在液体流动时，储液器60保持液体的压力比无需求压力水平C低，约在0.7到1.1个大气压的范围。
[0068] 可以理解图2所示的压力水平并非固定的绝对压力水平，而是在一定范围可以变化。例如，液体供应端II的压力水平A，如市政水供应，压力在4至6个大气压之间变化，但是其表示为液体恒定供给压力A。同样的，由第一传感器40获得的，用于具有多个消耗者16或分配器16的网络III，当流量需求分配器16打开时消耗压力水平B更高，当多个分配器需求液体时该压力更低。因此，消耗压力水平B可以在比第一液体供应压力A小的最大值和比无需求压力水平C更高的最小值之间变化。然而，这样的压力水平跨度以及液体压力的小波动为了清晰起见并未在图2中示出。进一步的，大量的液体需求突然停止时液体中的冲击波更可能出现。当提供少量液体的水龙头关闭时，液体中的冲击波出现的可能性较小。
[0069] 检测在网络中泄漏
[0070] 网络III中泄漏的检测有利于家庭，对于进行工业处理过程的设备也可能是至关重要的。以下所述的各种实施例的装置I可检测所述网络III中的存在的液体泄漏。泄漏定义为在预设的时间周期内，液体单调连续和不间断的流过所述第一传感器40，其中液体的流量或流率超过预定的泄漏值并不因响应于一个或多个消耗者18的液体需求。根据装置所连接的网络III选择预定的泄漏值。
[0071] 泄漏检测是由与特定网络III相关联的控制单元70管理的计算机程序驱动。控制单元70xian’jia被馈入数据加载到内存中的先验，并与由该装置予以允许液体泄漏的手头上的速度的程度的估计值的计算中的传感器(S)，得到的数据从而体积的液体丢失/时间。根据其程度和严重性，泄漏可分类成多个类型，例如至少包括小的泄漏和巨大的泄漏，或至少包括小的泄漏和大量泄漏，或至少包括小的泄漏，大的泄漏和巨大的泄漏。在下述中说明了小的，大的和巨大的三种类型的泄漏。一个或多个标准和/或规则定义的三种类型的泄漏中的每一个都保存在控制单元70的存储器中，并且可以在该装置在出厂时预设，或通过操作的一个用户在其中输入在I/O单元的IO输入设备。
[0072] 以下的泄漏，可能响应于检测到的泄漏类型的，报告传递到至少一个负责机构，或用户，或负责主管，图中未示出。根据泄漏的程度和严重性，泄漏报告的数目、强度和扩散比例可能会增加，例如被提醒的用户数目，所用的传输信道，报告信号的量和种类递送。对于每种泄漏，报告可以相同或者不同，但通常报告在数量和重复上的增加与报告泄漏的程度成比例。泄漏报告可以载入到控制单元70的存储器中或由用户输入。I/O单元IO可以在本地和/或远程发出报告给用户，通过已知的通讯渠道传递一个或多个声音，视觉或感官信号。例如，有线和无线通信，如射频，蜂窝电话网络，因特网和Wi-Fi的电信通讯，其可以通过诸如蜂窝电话，个人电脑，平板电脑和其他处理器驱动的装置等设备接收。同时，通过I/O单元IO发送命令给控制单元70，用户可以对相同或者不同接收设备和渠道获得的报告进行响应。此外，控制单元70操作至少一个计算机程序按照预先存储在控制单元的存储器中的程序指令自动地对泄漏检测进行响应，和/或在泄漏测试之前或者泄漏测试过程中获得的数据辅助下。基于给定的预定存储的优先级，该计算机程序可以结合各种标准和规则。这意味着控制单元70可以命令以停止液体供给到网络III，例如，当检测到泄漏时，判断检测到的泄漏，包括推定所述液体的流动的速率进行实时的程度。检测到的液体泄漏程度的评估包括液体流苏并报告给用户。换句话说，对检测到的泄漏类型的响应可包括结束液体到网络III的供给并输送报告给用户。
[0073] 装置I的各种实现方式检测到的液体泄漏例如可以分成三种类型：1型小泄漏，2型相当大的泄漏，以及3型灾难性或巨大泄漏.泄漏测试可周期性地操作，连续地，或者每由一个用户指令。例如，小泄漏测试在不存在液体消耗时定期进行，大的和巨大的泄漏测试在液体需求消耗过程中进行。
[0074] 小泄漏难以察觉，其液体流出超过允许的最小阈值，预计不会造成直接损害。在网络III无液体需求时，通过实施例中的装置I可检测小泄漏。小泄漏表现为以每小时6-8升的速度流失液体，通常无法由普通水表检测。小泄漏测试可以每12或24小时进行，但对于家庭而言，优选在没有液体需求的夜间。然而，如果需要的话，可由用户随意进行测试用于检测小泄漏。当没有液体消耗时，通过I/O单元IO输入一个测试开始命令到控制单元70。
[0075] 对于家庭，例如，一个标准的1型小泄漏可以定义为每周具有不大于1升或每天几升以上的速度泄漏，但该条件必须根据网络III的种类来选择并预先保存在控制单元70的存储器中。控制单元70提供泄漏的的液体流动的速度或体积的估计值。
[0076] 实施例100中的泄漏检测
[0077] 为了检查或测试小泄漏，在小泄漏测试期间，例如约5至15分钟或更长的时间(如果需要)，第一阀30和第二阀32保持关闭。小泄漏测试周期时间取决于测试的特定网络III，并预先存储在控制单元70的存储器中。第一传感器40检测到的网络III中的单调持续的压力下降表示存在一个小泄漏。控制单元70的处理器运行存储在存储器的计算机程序来计算液体流失速率，通过预先存储在存储器中的参数计算每单位时间的液体量，如管道18的内部直径、长度，类型和第一传感器40在泄漏测试期间获得的数据。虽然小泄漏的修复不紧急，报告可以通过简单通知的方式，经由所述至少一个设备转发到I/O单元IO的输出设备的形式，或如果需要的话，通过一些或所有可能的上文中所述的报告信号发送到用户。
[0078] 当小泄漏测试期间网络III的消耗者16要求液体供应时，测试可能推迟例如15至60分钟。由第一传感器40通过压力下降检测到液体需求优先处理并供应，推迟小泄漏测试。在装置I的各种实施方案中，无论何时第一传感器40检测到的压力波动代表液体的单调流失，复位时间计数。
[0079] 消耗和浪费大量液体的大泄漏会导致直接的伤害，需要立即停止。因此，大泄漏测试连续和实时地进行，只要区分网络III的消耗者16真正的液体消耗需求和大泄漏。当检测到大泄漏时，液体的供应必须停止，并报告给用户，除非用户另有安排。
[0080] 液体消耗开始时，第一阀30处于打开ON状态，第二阀32处于断开OFF状态，由此，第一传感器40获得消耗压力水平B。在消耗开始时，控制单元70启动一个时钟或时间计数器(图中未示出)，用于不受干扰的计数连续流动总时间。也就是说，在第一传感器获得同样的动态压力期间，计数所经过的总时间。如果存在液体需求中断，或消耗压力水平B变化，计数器复位和时钟恢复时间计数。如果液体需求总时间计数小于网络III最大消耗时间的预定阈值，液体需求是真实的，没有大泄漏。否则，如果液体需求总时间计数超过了网络III最大消耗时间的预定阈值，则液体需求可能存在大泄漏。应当理解，液体消耗的最大时间由用户按照网络III的类型和液体的使用进行定义，可以在控制单元70的存储器中预先加载。
[0081] 为了确认大泄漏的存在，检查实际泄漏程度。第一阀30和第二阀32都关闭到OFF状态0.2至0.3秒极短时间。控制单元70计算液体流失速率评估，和单位时间液体的体积。计算考虑预先到存储在控制单元70的存储器中的参数，例如管道18的内部直径，长度和类型，和由第一传感器40获得的数据，例如网络III液体压力下降速率。控制单元70输出液体泄漏速率的至少一个较好估计。
[0082] 易致严重损伤的大泄漏的修复不应像小泄漏那样延迟，而是由由所述至少一个设备的的I/O单元IO的输出报告给用户。例如，下面的一个或多个报告可单独和组合发送：显示在显示器上的消息，或者通过互联网发送，或者通过无线网络连接发送，或者通过手机发送，或作为报警信号。控制单元70可以编程为不对大泄漏进行响应，因为有时在工业上，由于缺乏对一个持续的过程供应的水的经济损失可能是比水的浪费严重得多。反过来，控制单元70可以这样编程，从大泄漏被检测到的时刻，第一阀30和第二阀32被控制关闭以阻止液体到网络III的供给。然而，在接收到泄漏程度的报告后，如果需要的话，用户总能够重新建立的水流。这种努力可通过使用I/O单元IO的输入设备，覆盖和扭转自动停止来实现。
[0083] 巨大的泄漏除了大量的液体浪费有时可能会导致无法挽回的损失，并且在大多数情况下需要现场暂停。正如对于大型泄漏，巨大泄漏的测试在网络III的消耗者16液体消耗过程中持续进行。
[0084] 巨大泄漏的测试从存在液体需求第一时刻就开始，每当有液体需求的改变，例如通过第一传感器40获得动态压力变化，巨大泄漏测试重新启动。
[0085] 液体需求，例如打开一个消耗者16，导致第一传感器40通过压力下降检测到液体流动。反过来，控制单元70得知压力下降，如果所述液体压力降到较低的阈值D以下时，控制单元命令第二阀32关闭到断开OFF状态，并打开第一阀30到打开ON状态。液体，可以是水，将流过主管道10，用于网络III在消耗压力水平B的消耗，对于特定的网络III该值是已知的并预先存储在存储器中。如果由第一传感器40获得的压力比网络III的最小消耗压力水平B低，从而接近无需求压力水平C，那么可以怀疑存在一个巨大的泄漏。然而，有可能第一传感器40获得的低压力水平是由于液体供应端II的低入口压力
[0086] 为了验证巨大泄漏的存在，重复上文所描述的过程。第一阀30关闭到关闭OFF状态很短一段时间，如0.2至0.3秒，第一传感器40得出压力的下降，并且控制单元70计算出网络III中压力的下降速率。如果压力下降的速率比预先存储在存储器中的网络III预定速率快则泄漏可能为一个巨大的泄漏。在这种情况下，第一阀30和第二阀32保持关闭，巨大的泄漏报告给用户。控制单元70可以得出泄漏的流速的评估，该评估作为网络III的巨大泄漏报告给用户。
[0087] 如果第一阀30关闭很短的时间，例如0.3秒，并且第一传感器40得到比预先获得的低压高的压力，那么在网络III中没有泄漏，而是存在瞬时故障，由此液体是在低进口供给压力的流体通过第二的供电。因此，在不存在泄漏，所述第一阀30现在可以打开至打开(ON)状态为向网络III供给的液体。
[0088] 水的巨大泄漏，是生命和环境的潜在威胁，必须紧急关闭第一阀30和第二阀32。如上所述，控制单元70计算并报告的液体损失速率的估计值。报告必须由I/O单元IO的多个输出设备通过多渠道同时发送多个报警信号到多个用户。控制单元70可以编程为通过关闭到网络III的液体供应自动响应巨大的泄漏。然而，巨大泄漏的可选描述方式也是可用的。如果需要或必要，用户可以重新建立水的流动，即使是短的一段时间，通过在I/O单元的IO中的至少一个输入设备的帮助下超驰自动关断。
[0089] 实施例200
[0090] 图3示出了装置I的示意性实现方案200，在概念和操作上与实施例100相似，显示了另外，相对于本实施例100中，第二传感器42，一个滤波器80，以及一个过滤器阀的34。
[0091] 第二传感器42可以与传感器40相同，并设置在主管道10上与其液体连通。第二传感器42位于入口端12的下游和第一阀30的上游。第二传感器42连接到控制单元70，并且可用于获得液体供应端II到装置I的液体的静态压力。
[0092] 过滤器80与液体供应端II的上游液体连通被耦合在液体连通上游的液体II的供应，并与主管道10的下游，并且进气口12的上游布置，以及液II供给的下游。一种过滤器阀34，可能与第一阀30，被耦合在与过滤器80液体连通。过滤阀34连接到控制单元70并由其控制为打开状态或闭合状态。过滤阀34进一步与下水道排水出口82液体连通。尽管图3示出的过滤器80仿佛设置在装置I的外部，该过滤器可设置在装置的内部。相同的情况也适用于过滤阀34。
[0093] 当过滤阀34设置在关闭状态时，从液体供应端II的液体liu’jing液体从液体II的供给流经过滤器80的主管道10。过滤器80过滤器和清洁供应到该装置I和网络III的液体。然而，当过滤阀34设置在开启状态下，液体流过过滤器80，清洗和清洁过滤器，流出到下水道排水出口82。第一阀30和第二阀32可关闭到关闭OFF状态，清洁过滤器80。
[0094] 控制单元70可自动地命令滤器80周期性或不定期清洗，此外，每当需要时用户可以命令立即或延迟启动这样的清洗步骤。当过滤阀34设置到闭合状态时，第二传感器42从液体供应端II获得出乎意料的低供应压力读数A，可以启动特设的过滤器80的清洗。控制单元70连续记录并在内存中保存供应压力A，考虑到超出范围的低供应压力之后的输入液体的压力持续下降显示该过滤器80堵塞。为了检查过滤器80是否堵塞，控制单元70可以命令第二阀32和第一阀30关闭0.1秒，第二传感器42获得一个静态压力读数。过滤器80堵塞的检测可以触发过滤器清洁步骤。
[0095] 为了实现有效清洗，过滤器80可以快速连续循环的随机冲洗。第一阀30和第二阀32可关闭到关闭OFF状态，过滤器80进行清洗。过滤器80的清洁过程可以包括快速连续的开启和关闭过滤阀34在连续随机长度的时间周期内提供液体的冲击以最有效的清洁过滤器80。然而，如果第二传感器42获知没有入口供应压力A，过滤器清洁过程将停止。
[0096] 由第二传感器42获得的入口端压力水平A的静态压力读数可以提供关于液体供应端II可能异常压力的有用信息。对于家庭而言，液体供应端II的入口压力A可能在四到六或三至八个大气压之间变动。第二传感器42通过快速关闭第一阀30和第二阀32几分之一秒可获得入口压力A的静态压力读数。关闭所述第一阀30和第二阀320.1～0.3秒几乎不被网络III感应到，由此允许所述第二传感器42周期性地获得静态压力。
[0097] 例如，供给液体到网络III过程中，第一传感器40可以获得低动态压力读数。这样低的读数可能源于消耗者16的巨大液体需求或低入口压力A。
[0098] 为了区分这两种可能性，液体供应端II的静态压力读数可由第二传感器42得到。如果入口压力A在正常范围之内，那么网络III存在大量液体需求。与此相反，过滤器80可能堵塞。
[0099] 由第二传感器42获得的静态压力读数可保护网络III免受过大的高入口压力A。这种保护通过触发控制单元40命令第一阀30关闭至静态压力超过预定限值来实现，例如对于家庭而言说是超过八个大气压。
[0100] 实施例200的操作
[0101] 参考图2和3所示，实施例200的操作类似于实施例100，无需进一步详细描述。值得注意的是，在网络III无液体需求期间，第二传感器42得出入口压力水平A。控制单元
70的处理器操作计算机程序从而更精确地计算和调整低阈值D和高阈值P的设置，如图2和2.1所示。
70的处理器操作计算机程序从而更精确地计算和调整低阈值D和高阈值P的设置，如图2和2.1所示。
[0102] 实施例300
[0103] 图4显示了装置I的示意性实现方案300，在概念和操作方法上与实施例200类似，与其相比还增加了第二旁路26，以及具有两个端口的单向阀38。此外，在实施例300中，实施例200的第二阀32被移除并替换为第三阀36。第三阀36具有三个端口，可设置在两种不同的状态，以允许液体的流动沿着两个不同的单向路径。
[0104] 第一单向阀38位于第一旁路20并与其液体连通，允许来自we下游流过，从一个端口38-1，其被布置在贮存器60的下游，一个端口38-2被耦合旁路出口24的上游。因此，第一单向阀38允许液体从储液器下游流动到网络III，但防止液体从网络III上游流到第一旁路20并进入到储液器60中。
[0105] 第三阀36连接到控制单元70并由其控制，并具有所述第一旁路20，设置在减压器50的第三上游端口36-3和设置在储液器60上游的第二下游端口36-2。第一端口36-1耦合到第二旁路26，该第二旁路26与第一旁路20的一部分平行设置，其上行连接至第三阀
36，下游连接至单向阀38的下游。第二旁路26连接第二旁路出口29的第一旁路。因此，第三阀36与第一旁路20和第二旁路26液体连通。
36，下游连接至单向阀38的下游。第二旁路26连接第二旁路出口29的第一旁路。因此，第三阀36与第一旁路20和第二旁路26液体连通。
[0106] 第三阀36可以设定在第一单向常闭NC状态，或第二单向常开NO状态。在关闭NC状态下，液体从第三端口36-3通过第一单向路径到第一端口36-1，液体可以从减压器50通过第三阀36经由然后第二旁路出口29到出口端14和网络III。第三阀36的关闭NC状态防止高压液体从主管道10经由第一旁路出口24和第二旁路26通过第三阀36到储液器60。在开启NO状态下，高压液体从主管道10经由第一旁路出口24和第二旁路出口29到第二旁路26，通过第三阀36到储液器60。在开启NO状态下，从减压器50出来的降低压力的液体通过第三阀36流至储液器60和网络III。
[0107] 当网络III没有液体需求但网络III泄漏时，减压的液体从减压器50，通过关闭NC状态的阀36，并通过第二旁路26到网络III。阀36定义为单一的旁路阀，其中打开NO状态使液体在网络III和储液器60之间压力均衡。然而，关闭NC状态的第三阀36和第一单向阀38防止高压液体从网络III到储液器60，但允许从减压器50减压到网络。
[0108] 实施例300的其它元件类似于实施例100和200，不再赘述。
[0109] 实施例300的操作
[0110] 参照图2和4，首先假定网络III没有液体需求。因此，网络III中的液体处于无需求压力水平C，1.1-2个大气压，如图2所示的从时刻T3到时刻T4。第一阀30设置在关闭OFF状态，第三阀36设在关闭NC状态。液体供应端II的液体进入装置I，通过过滤器80到入口端12，和旁边的第一旁路入口22，通过减压器50和设置在关闭NC状态下的阀36经由第二旁路26到网络III
[0111] 如图2所示，响应于消耗者16的液体需求，网络III中的压力会暂时下降到低阈值压力水平D，发生在图示中的时刻T5。于是，为了减轻液体压力的突然下降，储液器60释放液体，其中的压力会下降，并且液体通过第一单向阀38和第一旁路出口24流至网络III。单向阀38允许更高压力的液体包含在储液器60，以减轻网络III中的液体压力突然降低。
同时，第一传感器40将得到的压力下降传输给控制单元70，控制单元70首先确认第三阀
36位于关闭NC状态，此后将命令的第一阀30到打开ON状态。因此，从液体供应端II的具有液体供应压力A的液体经由主管道10通过第一阀30、传感器40，满足网络III的液体需求。
同时，第一传感器40将得到的压力下降传输给控制单元70，控制单元70首先确认第三阀
36位于关闭NC状态，此后将命令的第一阀30到打开ON状态。因此，从液体供应端II的具有液体供应压力A的液体经由主管道10通过第一阀30、传感器40，满足网络III的液体需求。
[0112] 另一方面，来自主管道10的高压液体进入第一旁路出口24和第二旁路26。从上游流入第一旁路20的液体由第一单向阀38停止，并从第二旁路26通过设置在关闭NC状态的第三阀36。因为到储液器60的高压液体通路被单向阀38和第三阀36所阻止，位于瞬时低压力水平的液体截留在储液器60。
[0113] 在图2中，从时刻T6延伸至T1表示具有消耗压力水平B的液体源源不断的流入网络III。中在需求消耗压力水平B的液体期间，控制单元70的处理器计算新的高阈值压力值P，其中新值比消耗压力水平B高2-5％。
[0114] 消耗者16的关闭结束了网络III的液体需求。如图2所示。该需求在时刻T1停止，造成压力瞬间上升和峰值压力高达，例如，至少压力水平P，但是其可以到达峰值压力水平Q。然而，当液体的高压超过预定的高阈值，所述的压力水平P时，控制单元70首先命令第一阀30到关闭OFF状态，此后，第三阀36到开启NO状态。
[0115] 当第一阀30到关闭OFF状态时，在时刻T7高压液体截留在网络III中，如图2所示。此后，第三阀36转到开启NO状态。当液体通过第一旁路出口24到第二旁路26，通过处于开启NO状态的第三阀36由上游进入储液器60时，在时刻T2到T3之间网络III的液体的高压力缓解。如上所述，在时刻T2到T3的持续段时间的瞬时压力波动之间，储液器60缓解并用来缓解被截留液体的压力。此后，第三阀36重新调整到关闭NC状态。
[0116] 随着从时刻T2持续到时刻T3的液体的压力降低，网络III中的液体的压力III下降到约1.1至2个大气压的无需求压力水平C，以防止损坏网络，如磨损。图2显示了从时刻T3持续到T4的无需求压力水平C。
[0117] 储液器60如此操作以通过吸收和排放其中的液体来稳定液体的瞬时压力差，改善快速压力平衡，并防止液体的压力冲击。最重要的是，储液器60吸收液体会减少高压瞬变或降低压力较高的浪涌和避免需要通过排放废液给排水管道82。此外，储液器60设计成在网络III中积蓄能量。
[0118] 实施例300的泄漏检测
[0119] 小泄漏检测和处理的原则如实施例100所述。为了检查或测试，对于小量泄漏，第一阀30关闭的关闭OFF状态和第三阀36被布置在开NO状态。这意味着通过该装置I的液体流动在小泄漏测试期间停止了的说一些5至15分钟或更长的时间，如果需要小泄漏测试周期-时间。小泄漏测试周期取决于被测试的特定网络III，预先存储在控制单元70的存储器中。由第一传感器40检测到的网络III中的单调压力持续下降表示存在小泄漏。控制单元70的处理器执行存储在存储器中的计算机程序来计算液体损失速率和单位时间内的液体流失量的估计值。该计算可以}使用预先存储在控制单元70的存储器中的参数，例如管道18的内部直径、长度和小泄漏测试期间第一传感器40得到的数据。虽然小泄漏的修复不紧急，报告可以通过简单通知的方式，经由所述至少一个设备转发到I/0单元IO的输出设备的形式，或如果需要的话，通过一些或所有可能的上文中所述的报告信号发送到用户。
[0120] 当网络III的消耗者16需要液体供应时，如果小泄漏测试正在进行中，测试可推迟例如15至60分钟。由第一传感器40通过压力下降检测到液体需求优先处理并供应，推迟小泄漏测试。在装置I的各种实施方案中，无论何时第一传感器40检测到的压力波动代表液体的单调流失，复位时间计数。
[0121] 大泄漏的检测原理如实施例100所述。大泄漏测试连续和实时地进行，只要区分网络III的消耗者16真正的液体消耗需求和大泄漏。当检测到大泄漏时，液体的供应必须停止，并报告给用户，除非用户另有安排。
[0122] 当第一阀30设置在开启ON状态，第三阀36设置在关闭NC状态，液体消耗开始。在消耗开始时第一传感器40得到消耗压力水平B，控制单元70启动时钟或时间计数器(图中未示出)，用于计数不受干扰的连续流动的总时间。也就是说，在第一传感器获得同样的动态压力期间，计数所经过的总时间。如果存在液体需求中断，或消耗压力水平B变化时，计数器复位，时钟恢复时间计数。如果液体需求总时间计数小于网络III最大消耗时间的预定阈值，液体需求是真实的，没有大泄漏。否则，如果液体需求总时间计数超过了网络III最大消耗时间的预定阈值，则液体需求可能存在大泄漏。应当理解，液体消耗的最大时间由用户按照网络III的类型和液体的使用进行定义，可以在控制单元70的存储器中预先加载。
[0123] 为了确认大泄漏的存在，通过装置I的流动短时间停止。这意味着，所述第一阀30到关闭OFF状态，第三阀36设在打开NO，持续0.2至0.3秒极短的时间。控制单元70运行存储在存储器中的计算机程序计算液体流失速率评估，和单位时间液体的体积。计算考虑预先到存储在控制单元70的存储器中的参数，例如管道18的内部直径，长度和类型，和由第一传感器40获得的数据，例如网络III液体压力下降速率。这些类型的管道18可以包括由塑料或其它材料制成的管道，其在液体的压力下扩张，和由金属制成的管道，在压力下其内部直径不变化。在测试结束时，控制单元70输出该特体的泄漏率的估计值。
[0124] 作为防止液体通过该装置的结果，第一传感器40不得知压力下降，这表明消耗者16不需要液体，因而网络III不存在液体消耗。然而在水的消耗过程中，为防止错误决策，大泄漏测试以重复的周期周期内重复。
[0125] 易致严重损伤的大泄漏的修复不应像小泄漏那样延迟，而是由由所述至少一个设备的的I/O单元IO的输出报告给用户。例如，下面的一个或多个报告可单独和组合发送：显示在显示器上的消息，或者通过互联网发送，或者通过无线网络连接发送，或者通过手机发送，或作为报警信号。控制单元70可以编程为不对大泄漏进行响应，因为有时在工业上，由于缺乏对一个持续的过程供应的水的经济损失可能是比水的浪费严重得多。反过来，控制单元70可以这样编程，从大泄漏被检测到的时刻，第一阀30和第二阀32被控制关闭以阻止液体到网络III的供给。然而，在接收到泄漏程度的报告后，如果需要的话，用户总能够重新建立的水流。这种努力可通过使用I/O单元IO的输入设备，覆盖和扭转自动停止来实现。
[0126] 巨大的泄漏除了大量的液体浪费有时可能会导致无法挽回的损失，并且在大多数情况下需要现场暂停。正如对于大型泄漏，巨大泄漏的测试在网络III的消耗者16液体消耗过程中持续进行。
[0127] 巨大泄漏的测试从存在液体需求第一时刻就开始，每当有液体需求的改变，例如通过第一传感器40获得动态压力变化，巨大泄漏测试重新启动。
[0128] 液体需求，例如打开一个消耗者16，导致第一传感器40通过压力下降检测到液体流动。反过来，控制单元70得知压力下降，如果所述液体压力降到较低的阈值D以下时，控制单元命令第三阀32到开启ON状态，打开第一阀30到开启ON状态。液体，可以是水，将流过主管道10，用于网络III在消耗压力水平B的消耗，对于特定的网络III该值是已知的并预先存储在存储器中。当网络III没有液体需求时入口供应压力可以由第二传感器42获得。入口供应压力A在液体需求之前获得并与特定网络III的消耗压力水平B相比较，相对于入口供给压力A，消耗压力水平B的边界是已知的。如果由第一传感器40获得的压力比网络III的最小消耗压力水平B低，从而接近无需求压力水平C，那么可以怀疑存在一个巨大的泄漏。然而，由第一传感器40获得的低压力水平也有可能是由于过滤器80堵塞80。
[0129] 为了验证巨大泄漏的存在，重复上文所描述的过程。当第一传感器40获得压力下降时，设置第三阀36在开启NO状态和第一阀30到关闭OFF状态很短一段时间，如0.2至0.3秒。控制单元70计算液体流失速率的估计值以及单位时间内液体流量。计算需要考虑到存预先存储在控制单元70的存储器中的参数，例如管道18的内部直径，长度和类型，和由第一传感器40得到的数据，例如网络III中的压力下降速率。控制单元70输出液体的泄漏速率的至少一个较好的估计。
[0130] 如果压力下降的速率比预先存储在存储器中的特定网络III预定速率快，存在一个巨大的泄漏。在这种情况下，通过设备I的液体流动停止。这意味着第一阀30保持在关闭OFF状态，第三阀36保持在打开NO状态。控制单元70可以得出泄漏的流速的评估，该评估包含在网络III的巨大泄漏报告中传递给用户。
[0131] 如果在第一阀30的关闭OFF状态由第一传感器40测量的压力下降速率比预先存储在存储器中的网络III的预定速率慢，过滤器80堵塞。第一阀30打开到打开状态以供应液体到网络III和液体的消耗末端，开始过滤器80的清洁过程。如果过滤器80清洁后，消耗压力水平B级仍超出界限，那么控制单元70会报告过滤器80疑似故障。
[0132] 水的巨大泄漏，是生命和环境的潜在威胁，必须紧急关闭第一阀30和第二阀32。如上所述，控制单元70计算并报告的液体损失速率的估计值。报告必须由I/O单元IO的多个输出设备通过多渠道同时发送多个报警信号到多个用户。控制单元70可以编程为通过关闭到网络III的液体供应自动响应巨大的泄漏。然而，巨大泄漏的可选描述方式也是可用的。如果需要或必要，用户可以重新建立水的流动，即使是短的一段时间，通过在I/O单元的IO中的至少一个输入设备的帮助下超驰自动关断。
[0133] 实施例400
[0134] 图5显示了装置I的示意性实现方案400，概念和操作方法上与实施例300相似。在本实施例400中，相对于实施例300，移除了第三阀36，增加了第二单向阀39及第四阀
86。为了描述简单，仅限于描述实施例400与实施例300的区别。
86。为了描述简单，仅限于描述实施例400与实施例300的区别。
[0135] 第二单向阀39，可以与第一单向阀38相同，设置在所述第二旁路26，以允许上游单向流动，从而在出现严重故障时防止下游液体流动。换句话说，第二单向阀39与第一个单向阀38允许流过的方向相反。第二单向阀39与第二旁路口28的下游、第一旁路出口29的上游液体连通，该第二旁路口28耦合在减压器50的下游。
[0136] 第四双口阀86位于第一旁路20、第二旁路口28的下游和储液器60的上游并液体连通。第四阀86，可以与第一阀30相同，连接到控制单元70并由其命令到至少一个第一打开ON状态和第二关闭OFF状态。
[0137] 当网络III没有液体需求时，第一阀30设置关闭OFF状态和第四阀86设在打开ON状态。当网络III中存在小泄漏时，低压液体流过减压阀50，通过开启ON状态的第四阀86和第一单向阀38到网络III。
[0138] 实施例400的操作
[0139] 参考图2和5，为简便起见，假设液体流过该装置I用于网络III消耗。这意味着控制单元70已经命令第一阀30进入打开ON状态，而第四阀86进入关闭OFF状态。
[0140] 为供应来自网络III的液体需求，液体从液体供应端II通过主管道10经第一阀30到网络III，其中液体在消耗压力水平B流动。储液器60设置在第四阀86的下游并包含低阈值压力水平D的液体。
[0141] 当液体需求在时刻T1结束时，液体压力至少升高到高阈值水平P，可以由第一传感器40测得并转发给控制单元70。反过来，在T7时刻，控制单元70首先命令第一阀30到关闭OFF状态，此后，第四阀86在时刻T2到开启ON状态，从而在时刻T3使液体的压力下降到无需求压力水平C.
[0142] 在网络III压力作用下，液体通过第一旁路出口24，通过引导单向阀39上游，并通过第二旁路26到打开的第三阀86和储液器60。压力下的液体由储液器60吸收，在T3时刻降低瞬态压力波动和均衡压力到1.1至2个大气压的无需求压力水平C。
[0143] 存在液体需求时，第一阀30到开启ON状态，第三阀36设置在开启NO状态。在T2到T3时刻，网络III中的液体压力和储液器60中的液体压力从压力水平C降低到压力水平D。压力降低可以由第一传感器40测得并转发给控制单元70。为缓解压力下降，液体流出储液器60，并通过第一单向阀38和第一旁路出口24流到网络III。
[0144] 当网络III压力低而储液器60高压时第一单向阀38允许液体流过用于压力均衡，直到储液器中的液体达到低阈值压力D。
[0145] 响应于液体需求，当T5时刻出现低阈值压力水平D，控制单元70首先命令第四阀86到关闭OFF状态，然后第一阀30到打开ON状态。首先，关闭第四阀86截留大约在低阈值压力水平D的在储存器60中的液体。其次，打开第一阀30到开启ON状态，消耗压力水平B的液体从液体供应端II通过流过整个主管道10的长度，通过第一阀30和第一传感器
40，供应网络III的需求。
40，供应网络III的需求。
[0146] 此外，在消耗压力水平B的液体也到达第一单向阀38，但由于违反允许的流动方向流动被阻止。进一步的，同样的消耗液体还流经单向阀39，并通过第二旁路入口28，到达第四阀86，该第四阀86位于关闭OFF状态，截留储液器60的低压液体。
[0147] 实施例400的泄漏检测
[0148] 泄漏的检测和处理原则参考上述实施例300。不同之处在于实施例400用第四阀86来代替实施例300的第三阀36。这意味着，在实施例300中，第三阀36设置在开启NO状态以防止下游流动至网络III；而在实施例400中，第四阀86到关闭00状态以达到相同的效果。为允许下游流动到网络III，实施例300的第三阀36设置在关闭NC状态，对应于实施例400的第四阀86打开ON状态。
[0149] 工业实用性
[0150] 上文所述的装置和方法适用于生产和工业用途。
[0151] 参考符号列表
[0152] A 液体供应压力
[0153] B 消耗压力水平
[0154] C 无需求压力水平
[0155] D 低阈值压力水平
[0156] P 高阈值压力水平
[0157] Q 峰值压力水平
[0158] I/O 用户输入/输出单元
[0159] I 设备
[0160] II 液体的供应II
[0161] III 网络II
[0162] 10 主管道10
[0163] 12 入口端
[0164] 14 出口端
[0165] 16 网络管道中的水龙头
[0166] 18 分配网络
[0167] 20 第一旁路
[0168] 22 第一旁路入口
[0169] 24 旁路出口
[0170] 26 第二旁路
[0171] 28 第二旁路入口
[0172] 29 第二旁路出口
[0173] 30 第一阀
[0174] 32 第二阀
[0175] 34 过滤阀
[0176] 26 第三阀；两路树通阀
[0177] 36-1 到第三阀的公共入口
[0178] 36-2 从第三阀20到管道20的出口
[0179] 36-3 到减压器下游
[0180] 38 第一单向阀或第一止回阀
[0181] 38-1 到第一单向阀的入口
[0182] 38-2 到第一单向阀的出口
[0183] 39 第二单向阀或第二止回阀
[0184] 39-1 入口到第二单向阀
[0185] 39-2 出口到第二单向阀
[0186] 40 第一感测装置
[0187] 42 第二感测装置
[0188] 50 减压器
[0189] 60 储液器
[0190] 62 储液器本体
[0191] 64 储液器入口
[0192] 70 控制单元
[0193] 80 过滤器
[0194] 82 下水道排水口
[0195] 84 中间管道
[0196] 86 第四阀
[0197] 100 第一实施例
[0198] 200 第二实施例
[0199] 300 第三实施例
[0200] 400 第四实施例
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