CN107767292B - 智能供水管理系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能供水管理系统及其方法,该供水管理系统包含一蓄水单元、一水塔单元、一抽水单元、一管路单元、一侦测单元,及一管理模块。该管路单元包括一主水管,及多个分水管。该侦测单元包括多个流量侦测器。该管理模块包括一具有一尖峰时段的时程单元。该智能供水管理方法包含一于该步骤(B)中,当水塔单元的水量小于第一位准水位时,且为该尖峰时段、而于一步骤(C2)中,更加判断该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和是小于该用水需量默认值,及一于该步骤(D)中,该控制单元才开启该抽水单元打水,有效避免于用电尖峰时段频繁打水。
Description
技术领域
本发明是有关于一种水塔系统,特别是指一种智能供水管理系统及其方法。
背景技术
节约能源是大家持续追求与探讨的课题,以期减少能源消耗,维护环境资源,如果工业或企业用户可以有效提高节能效率,将可大幅降低能源损耗与生产成本。
用水与用电都与生活息息相关,而一般民生用水或工业用水大部分都先将自来水的水源储入一蓄水池中,再利用抽水马达将蓄水池的水打入位于顶楼或高楼层的水塔并供使用者使用,且当水塔位于低水位时就会启动抽水马达进行打水而将水塔的水量补足至满水位。然而单纯依水位评估而进行打水,常会仍需于用电尖峰时段打水,而造成使用者须缴交超约的电费,不符成本效益。而且如果水管破裂或漏水,无法立即通知使用者,而导致抽水马达频繁打水,使用者往往要收到水费单才会发现明显用水异常且用电量也会大幅增加,极需探讨改善。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种有效节能的智能供水管理系统。
为达上述目的,本发明一种智能供水管理系统,包含一用以接收外部水源的蓄水单元、一连通该蓄水单元的水塔单元、一用以将该蓄水单元的水源打入该水塔单元储水的抽水单元、一用以输出该水塔单元的水源的管路单元、一侦测单元,及一管理模块。
该管路单元包括一连通该水塔单元的主水管,及多个分别连通该主水管的分水管。
该侦测单元包括多个分别用以侦测该蓄水单元、该水塔单元,及该管路单元的主水管与所述分水管的水量输入与输出的流量侦测器,及一设置于该水塔单元且用以侦测该水塔单元的水位的水位传感器。该水位传感器具有一第一位准水位,及一大于该第一位准水位的第二位准水位。该管理模块包括一用以接收所述流量侦测器的讯息与该水位传感器的讯息的分析单元、一具有一用水需量默认值的默认单元、一具有一尖峰时段及一离峰时段的时程单元,及一链接该分析单元与该时程单元且可控制该抽水单元启闭的控制单元。
该分析单元统计分析该蓄水单元、该水塔单元及该管路单元的水量且接收该水位传感器感测的讯息,而该分析单元接收该水位传感器小于该第一位准水位的讯息时会产一第一提醒讯息,当该控制单元接收该第一提醒讯息且判断该时程单元为该尖峰时段,并判断该分析单元统计该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和未达该默认单元的用水需量默认值时,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和达到该用水需量默认值时,该控制单元关闭该抽水单元;当该控制单元接收该第一提醒讯息且判断该时程单元为该离峰时段,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量达到该用第二位准水位时,该控制单元关闭该抽水单元。
本发明另一目的在于提供一种有效节能的智能供水管理方法。
为达该另一目的,本发明一种智能供水管理方法,应用于一供水管理系统,该供水管理系统包含一蓄水单元、一水塔单元、一抽水单元、一管路单元、一侦测单元,及一管理模块。该管路单元包括一主水管,及多个分水管。该侦测单元包括多个流量侦测器,及一水位传感器。该管理模块包括一分析单元、一默认单元、一具有一尖峰时段及一离峰时段的时程单元,及一控制单元。该智能供水管理方法包含一步骤(A)、一步骤(B)、一步骤(C1)、一步骤(C2),及一步骤(D)。
于该步骤(A)中,该侦测单元的所述流量侦测器侦测对应的该蓄水单元、该水塔单元与所述管路单元的水量输入与输出且该水位传感器感测该水塔单元的水量。
于该步骤(B)中,当该管理模块的分析单元接收该水位传感器小于一第一位准水位的讯息时会产一第一提醒讯息,该控制单元接收该第一提醒讯息且判断该时程单元为该尖峰时段或该离峰时段。
于该步骤(C1)中,若该步骤(B)判别结果为该离峰时段,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量达到一第二位准水位时,该控制单元关闭该抽水单元。
于该步骤(C2)中,若该步骤(B)判别结果为该尖峰时段,该控制单元进一步判断该分析单元分析统计该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和是否达到该默认单元的一用水需量默认值。
于该步骤(D)中,若该步骤(C2)判别结果为否,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和达到该用水需量默认值时,该控制单元关闭该抽水单元。
与现有技术相比,本发明利用该分析单元统计该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和的设计,当水塔单元的水量小于第一位准水位时,且该控制单元判断为用电尖峰时段,该控制单元进一步判断该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和是小于该用水需量默认值。而该控制单元才开启该抽水单元打水,并使该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和达到该用水需量默认值,有效避免于用电尖峰时段频繁打水。再者,透过设置于该主水管与所述分水管的流量侦测器,便于监控使用的管路是否漏水或用水异常的情况。
【附图说明】
本发明的其他的特征及功效,将于参照图式的实施方式中清楚地呈现,其中:
图1是一方块示意图,说明本发明智能供水管理系统的实施例;
图2是一方块图,辅助说明图1;
图3是一流程图,说明本发明智能供水管理方法的第一实施例;及
图4是一流程图,说明本发明智能供水管理方法的第二实施例。
【具体实施方式】
在本发明被详细描述之前,应当注意在以下的说明内容中,类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图1与图2,为本发明智能供水管理系统的实施例,包含一用以接收外部水源100的蓄水单元1、一连通该蓄水单元1的水塔单元2、一用以将该蓄水单元1的水源打入该水塔单元2储水的抽水单元3、一用以输出该水塔单元2的水源的管路单元4、一侦测单元5、一管理模块6,及一终端显示模块7。
该管路单元4包括一连通该水塔单元2的主水管41,及多个分别连通该主水管41的分水管42。该侦测单元5包括多个分别用以侦测该蓄水单元1、该水塔单元2,及该管路单元4的主水管41与所述分水管42的水量输入与输出的流量侦测器51,及一设置于该水塔单元2且用以侦测该水塔单元2的水位的水位传感器52。该水位传感器52具有一第一位准水位,及一大于该第一位准水位的第二位准水位。于本实施例中,所述流量侦测器51为水表的态样而用以记录水流量的数据,但不以此为限,也可是超音波水流量计的态样,不需要切除管路即可测量管路中的流量,便于安装且如安装于管路上就可直接测量流量。
该管理模块6包括一用以接收所述流量侦测器51的讯息与该水位传感器52的讯息的分析单元61、一具有一用水需量默认值的默认单元62、一具有一尖峰时段及一离峰时段的时程单元63、一链接该分析单元61与该时程单元63且可控制该抽水单元3启闭的控制单元64,及一链接该分析单元61的警报单元65。
该分析单元61统计分析该蓄水单元1、该水塔单元2及该管路单元4的水量且接收该水位传感器52感测的讯息,且该分析单元61接收该水位传感器52小于该第一位准水位的讯息时会产一第一提醒讯息。
当该控制单元64接收该第一提醒讯息且判断该时程单元63为该尖峰时段,并判断该分析单元61统计该水塔单元2的水量与该管路单元4的水量的总和未达该默认单元62的用水需量默认值时,该控制单元64开启该抽水单元3打水至该水塔单元2。而当该水塔单元2的水量与该管路单元4的水量的总和达到该用水需量默认值时,该控制单元64关闭该抽水单元3。也就是说,于该用电尖峰时段,于该水塔单元2的水位小于该第一位准水位,更进一步判断该管路单元4的水量,当该水塔单元2的水量的与该管路单元4的水量总和是小于该用水需量默认值,才开启该抽水单元3打水达到该用水需量默认值,可改善现有技术只单纯判断该水塔单元2剩余水量的手法,仍需于该用电时段频繁打水的缺失。
当该控制单元64接收该第一提醒讯息且判断该时程单元63为该离峰时段,该控制单元64开启该抽水单元3打水至该水塔单元2,且当该水塔单元2的水量达到该第二位准水位时,该控制单元64关闭该抽水单元3。
要特别说明的是,透过设置于该主水管41与所述分水管42的流量侦测器51,监控管路间的流量状况,当该分析单元61分析统计的所述流量侦测器51的对应侦测水量的输入不等于输出时会产生一警示讯息,该警报单元65接收该警示讯息会发出一通知讯息给用户,而让使用者可有效实时处理水量异常或漏水的问题。举例来说:当该主水管41的使用流量异常,可透过所述分水管42的流量侦测器51判断对应的分水管42的使用状况,找寻用水异常的对应分水管42与该主水管41的输水情况,便于使用者进行维修或更换,有效监控使用的管路用水情况。
该终端显示模块7链接该管理模块6且用以将该管理模块6的相关信息显示给用户,并包括一连接该管理模块6的控制单元64且可控制该控制单元64启闭该抽水单元3的手动调整单元71。使用者可依时实际使用状况利用该手动调整单元71开启或关闭该抽水单元3。
参阅图1、图2与图3,为本发明智能供水管理方法的第一实施例,应用于控制如上所述的供水管理系统,该智能供水管理方法包含一步骤(A)、一步骤(B)、一步骤(C1)、一步骤(C2),及一步骤(D)。
一般而言,外部水源100流入该蓄水单元1储水,接着由该抽水单元3将该蓄水单元1的部分储水打水至该水塔单元2储存,再来经由该管路单元4的主水管41输送水流至所述分水管42而供使用者使用。该侦测单元5的所述流量侦测器51会侦测该蓄水单元1、该水塔单元2及该管路单元4的输入、输出的水量。该管理模块6的分析单元61统计分析所述流量侦测器51所侦测的该蓄水单元1、该水塔单元2及该管路单元4的水量且监控该水位传感器52的感测讯息。
首先,于该步骤(A)中,该侦测单元5的所述流量侦测器51侦测对应的该蓄水单元1、该水塔单元2与所述管路单元4的水量输入与输出,且该水位传感器52感测该水塔单元2的水量。利用所述流量侦测器51而可准确监控水流量,便于后续分析与判断。
接着于该步骤(B)中,该管理模块6的分析单元61统计分析该侦测单元5的所述流量侦测器51所侦测的蓄水单元1、该水塔单元2,及该管路单元4的该主水管41及所述分水管42的水量且监控该水位传感器52的感测讯息。当该分析单元61接收该水位传感器52小于一第一位准水位的讯息时会产一第一提醒讯息,而该控制单元64接收该第一提醒讯息且进一步判断该时程单元63为该尖峰时段或该离峰时段。
若该步骤(B)判别结果为离峰时段,而于该步骤(C1)中,该控制单元64开启该抽水单元3打水至该水塔单元2,且当该水塔单元2的水量达到一第二位准水位时,该控制单元64关闭该抽水单元3打水。于本实施例中,该第一位准水位为低水位,该第二位准水位为满水位,但不以此为限,藉此可于该离峰时段将水位补充至满水位,进而能节省电费。
若该步骤(B)判别结果为该尖峰时段,而于该步骤(C2)中,该控制单元64进一步判断该分析单元61分析统计该水塔单元2的水量与该管路单元4的水量的总和是否达到该默认单元62的一用水需量默认值。若该控制单元64判断已达该用水需量默认值,则回到该步骤(A)。于本实施例中,该用水需量默认值是依历史用水纪录所订定的预估值,但不依此为限。
若该步骤(C2)判别结果为否,代表未达该用水需量默认值,而于该步骤(D)中,该控制单元64开启该抽水单元3打水至该水塔单元2,且当该水塔单元2的水量与该管路单元4的水量的总和达到该用水需量默认值时,该控制单元64关闭该抽水单元3打水。
藉由更进一步考虑该管路单元4的水量与该水塔单元2的剩余水量的总和是否达到该用水需量默认值,再进行后续打水,有效改善只单纯考虑该水塔单元2的水位就进行打水而导致仍需于用电尖峰时段多次打水的缺点。
参阅图1、图2与图4,为本发明智能供水管理方法的第二实施例,大致与该智能供水管理方法的第一实施例相同,不同的地方在于:该智能供水管理方法还包含接续于该步骤(A)的一步骤(E),及一步骤(F)。
于该步骤(E)中,当该管理模块6的分析单元61接收该水位传感器52大于该第一位准水位且小于该第二位准水位的讯息时会产一第二提醒讯息,该控制单元64接收该第二提醒讯息且判断该时程单元63为该尖峰时段或该离峰时段。若该控制单元64判断为尖峰时段,则回到该步骤(A)。
若步骤(E)判别结果为该离峰时段,于该步骤(F)中,该控制单元64开启该抽水单元3打水至该水塔单元2,且当该水塔单元2的水量达到该第二位准水位时,该控制单元64关闭该抽水单元3打水。
简单来说,透过于该步骤(E)中,当该水塔单元2的水量大于该第一位准水位且小于该第二位准水位时,且判断为该离峰时段,并于该步骤(F)中,将该水塔单元2的水量打满至该第二位准水位,藉此可于该离峰时段内更进一步将该水塔单元2的水位补充至该第二位准水位,更加确保用电进入该尖峰时段前,该水塔单元2的水位是处于高水位,避免于该尖峰时段打水,进而节省电费。
综上所述,本发明智能供水管理系统及其方法,利用该分析单元61统计该水塔单元2的水量与该管路单元4的水量的总和的设计,当水塔单元2的水量小于第一位准水位时,且为该尖峰时段,进一步判断该水塔单元2的水量与该管路单元4的水量的总和是小于该用水需量默认值,才开启该抽水单元3打水达到该用水需量默认值,有效避免于用电尖峰时段频繁打水。再者,透过设置于该主水管41与所述分水管42的流量侦测器51,便于监控使用的管路是否漏水或用水异常的情况,故确实能达成本发明的目的。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种智能供水管理系统,其特征在于,包含:
一用以接收外部水源的蓄水单元;
一连通该蓄水单元的水塔单元;
一用以将该蓄水单元的水源打入该水塔单元储水的抽水单元;
一用以输出该水塔单元的水源的管路单元,包括一连通该水塔单元的主水管,及多个分别连通该主水管的分水管;
一侦测单元,包括多个分别用以侦测该蓄水单元、该水塔单元及该管路单元的该主水管与所述分水管的水量输入与输出的流量侦测器,及一设置于该水塔单元内且用以侦测该水塔单元的水位的水位传感器,该水位传感器具有一第一位准水位,及一大于该第一位准水位的第二位准水位;及
一管理模块,包括一用以接收所述流量侦测器的讯息与该水位传感器的讯息的分析单元、一具有用水需量默认值的默认单元、一具有一用电 尖峰时段,及一用电 离峰时段的时程单元,及一链接该分析单元与该时程单元且可控制该抽水单元启闭的控制单元,该分析单元统计分析该蓄水单元、该水塔单元及该管路单元的水量且接收该水位传感器感测的讯息,而该分析单元接收该水位传感器小于该第一位准水位的讯息时会产一第一提醒讯息,当该控制单元接收该第一提醒讯息且判断该时程单元为该用电 尖峰时段,并判断该分析单元统计该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和未达该默认单元的用水需量默认值时,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和达到该用水需量默认值时,该控制单元关闭该抽水单元打水;当该控制单元接收该第一提醒讯息且判断该时程单元为该用电 离峰时段,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量达到该第二位准水位时,该控制单元关闭该抽水单元。
2.如权利要求1所述的智能供水管理系统,其特征在于,当该分析单元接收该水位传感器大于该第一位准水位且小于该第二位准水位的讯息时会产一第二提醒讯息,该控制单元接收该第二提醒讯息且判断该时程单元为用电 离峰时段,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量达到该第二位准水位时,该控制单元关闭该抽水单元。
3.如权利要求2所述的智能供水管理系统,其特征在于,该管理模块还包括一链接该分析单元的警报单元,当该分析单元分析统计的所述流量侦测器的对应侦测水量的输入不等于输出时会产生一警示讯息,该警报单元接收该警示讯息会发出一通知讯息给一用户。
4.如权利要求3所述的智能供水管理系统,其特征在于,还包含一链接该管理模块的终端显示模块,该终端显示模块用以将该管理模块的相关信息显示给用户,该终端显示模块包括一连接该管理模块的控制单元且可控制该控制单元启闭该抽水单元的手动调整单元。
5.一种智能供水管理方法,应用于一供水管理系统,该供水管理系统包含一蓄水单元、一水塔单元、一抽水单元、一管路单元、一侦测单元,及一管理模块,该管路单元包括一主水管,及多个分水管,该侦测单元包括多个流量侦测器,及一水位传感器,该管理模块包括一分析单元、一默认单元、一具有一用电 尖峰时段及一用电 离峰时段的时程单元,及一控制单元,其特征在于,该智能供水管理方法包含以下步骤:
(A)该侦测单元的所述流量侦测器侦测对应的该蓄水单元、该水塔单元及该管路单元的该主水管与所述分水管的水量输入与输出且该水位传感器感测该水塔单元的水量;
(B)当该管理模块的该分析单元接收该水位传感器小于一第一位准水位的讯息时会产一第一提醒讯息,该控制单元接收该第一提醒讯息且判断该时程单元为该用电 尖峰时段或该用电 离峰时段;
(C1)若该步骤(B)判别结果为该用电 离峰时段,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量达到一第二位准水位时,该控制单元关闭该抽水单元;
(C2)若该步骤(B)判别结果为该用电 尖峰时段,该控制单元进一步判断该分析单元分析统计该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和是否达到该默认单元的一用水需量默认值;及
(D)若该步骤(C2)判别结果为否,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量与该管路单元的水量的总和达到该用水需量默认值时,该控制单元关闭该抽水单元。
6.如权利要求5所述的智能供水管理方法,其特征在于,该智能供水管理方法还包含以下接续于该步骤(A)的步骤,
(E)当该管理模块的分析单元接收该水位传感器大于该第一位准水位且小于该第二位准水位的讯息时会产一第二提醒讯息,该控制单元接收该第二提醒讯息且判断该时程单元为该用电 尖峰时段或该用电 离峰时段,及
(F)若该步骤(E)判别结果为用电 离峰时段,该控制单元开启该抽水单元打水至该水塔单元,且当该水塔单元的水量达到该第二位准水位时,该控制单元关闭该抽水单元。
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