CN110258723A - 一种二次供水储水设备的定量供水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次供水储水设备的定量供水方法，包括以下步骤：步骤一、计算一天不同时间段的理论出口流量；步骤二、计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；步骤三、计算储水设备在一天不同时间段的进口流量；步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。本发明解决了对自来水在储水设备(高位水箱或低位水箱)中的停留时间进行定量控制的难题，最大限度地降了低自来水因在储水设备中停留时间过长而导致的微生物指标超标的风险，同时实施方便，且实际运行时的能耗、维护费用和运行成本都很低。

Description

一种二次供水储水设备的定量供水方法

技术领域

本发明涉及城市供水管网系统二次供水领域，尤其涉及一种二次供水储水设备的定量供水方法。

背景技术

目前我国城市生活饮用水(俗称自来水)的消毒绝大多数都是采用氯消毒法。氯消毒法的突出优点是余氯具有持续的消毒作用，余氯系指用氯消毒时，加氯接触一定时间后，水中所剩余的氯量。余氯浓度在城市供水管网系统中随时间的推移会逐步衰减，在城市供水管网系统中保持足够的余氯浓度就能保证自来水中的微生物被控制在合格范围内。

二次供水是指当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时，通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式。二次供水设施主要包括储水设备、加压设备和管线三部分。自来水在二次供水储水设备(以下简称储水设备)中会停留一段时间，如果停留时间过长则余氯浓度可能衰减到很低的水平，起不到有效杀灭水中微生物的作用，造成储水设备中自来水的微生物指标超标。因此尽量减少自来水在储水设备中的停留时间有着重要的意义。

储水设备被使用的方式有以下三种。第一种：储水设备安装在高层建筑的楼顶或中间楼层，城市供水管网系统中的自来水通过泵房内的水泵送至楼顶或中间楼层的储水设备，然后再自然流到用户家中；第二种：储水设备安装在泵房内，城市供水管网系统中的自来水首先流至泵房内的储水设备中，然后通过变频水泵直接加压送到高层用户家中；第三种：储水设备安装在两处，一处安装在泵房内，一处安装在高层建筑的楼顶或中间楼层，城市供水管网系统中的自来水首先流至泵房内的储水设备中，再通过泵房内的水泵送至楼顶或中间楼层的储水设备，然后再自然流到用户家中。安装在高层建筑楼顶或中间楼层的这种储水设备又称高位水箱，安装在泵房内的这种储水设备又称低位水箱。

上述第一种供水模式，自来水是靠水泵送至高位水箱的，为了保证用户用水充足，在国家标准GB50015-2003(2009年版)《建筑给水排水设计规范》中第3.8.3条规定：“建筑物采用高位水箱调节的生活给水系统时，水泵的最大出水量不应小于最大小时用水量”。上述第二种供水模式，自来水是靠城市供水管网系统的压力流进低位水箱的，通常情况下，每小时进水量会大于每小时用水量，但是在用水高峰期则可能会出现每小时进水量小于每小时用水量，这时低位水箱的储水作用就体现出来。

储水设备进口流量(以下简称进口流量)指储水设备进口处某一时刻自来水的流量，对于低位水箱其大小由城市供水管网系统中自来水的压力及进水管管径决定，对于高位水箱其大小由水泵决定，水泵根据是否可以调节转速调节流量分为普通水泵和变频水泵两种，不能调节转速调节流量的水泵称为普通水泵，能够调节转速调节流量的水泵称为变频水泵。储水设备出口流量(以下简称出口流量)指储水设备出口处某一时刻自来水的流量，其大小由储水设备所服务用户的用水情况决定。储水设备存留水量(以下简称存留水量)指储水设备中某一时刻自来水的总体积。存留水量的多少及出口流量的大小决定了自来水在储水设备中的停留时间。目前对于存留水量的控制都是通过储水设备中的水位控制阀来实现的，当储水设备中的水位下降超过预设值时，水位控制阀即开启并开始供水，当水位上升到预设高度时，水位控制阀即关闭并停止供水，这种控制方法完全没有考虑自来水在储水设备中停留时间的问题。有人提出根据实际用水量的大小来调节水泵给储水设备的供水量，具体来说就是在用水量大时增大水泵的供水量，在用水量小时减少水泵的供水量，这种供水方法主要能解决在用水量大时保证供水充足，在用水量小时减少电力浪费及水泵损耗的问题。但是由于这种供水方法没有专门考虑存留水量与自来水在储水设备中停留时间的定量关系，因此无法根据给定停留时间来定量计算存留水量，也就无法根据给定停留时间来定量计算给储水设备的供水量，结果是无法对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制，这里的给定停留时间指为了保证自来水水质安全人为给定的一段时间长度，在这段时间开始时刻的存留水量经过这段时间后全部流出储水设备。至今，如何对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制仍然是一个未解的难题。

为了解决上述技术问题，中国专利公告号为CN105442670B的现有技术在2017年9月1日公开了一种用于二次供水水质保障的建筑给水管道循环系统及方法，该系统包括建筑给水入户管、提升或储水装置、流量计量或检测装置、回流控制器、建筑给水立管、建筑户内管道及水龙头、回流管、紫外/二氧化钛消毒器、回流电磁阀、逆止阀。正常用水时，市政自来水经建筑给水入户管、提升或储水装置、流量计量或检测装置、建筑给水立管送达建筑户内管道及水龙头。该专利在二次供水的自来水的水力停留时间达到2小时以上时，建筑给水立管内的水通过回水管和紫外/二氧化钛消毒器后重新流入建筑给水入户管或贮水装置内，与新鲜自来水混合后再次由二次供水系统供用户使用，使二次供水系统中自来水的生物安全性以及化学安全性得到保障。但在实际使用过程中，这种处理方式仍然不能对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制，且对现有设备改动较大，能耗、维护费用和运行成本都特别高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种二次供水储水设备的定量供水方法，本发明解决了对自来水在储水设备(高位水箱或低位水箱)中的停留时间进行定量控制的难题，最大限度地降了低自来水因在储水设备中停留时间过长而导致的微生物指标超标的风险，同时对现有设备的改动很小，实施方便，且实际运行时的能耗、维护费用和运行成本都很低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过出口流量计连续多天检测储水设备在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，由控制系统根据检测得到的出口流量计算一天不同时间段的理论出口流量；

步骤二、由控制系统根据理论出口流量计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；

步骤三、通过水量检测设备实时检测储水设备的存留水量，由控制系统根据理论出口流量、理论存留水量和存留水量计算储水设备在一天不同时间段的进口流量；

步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

所述步骤四中，当储水设备为低位水箱，供水控制设备为自动阀门时，或当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵时；在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向供水控制设备发送是否开启向储水设备供水的控制信号指令，如果需要开启供水，则计算开启后的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻，并根据计算结果关闭供水控制设备停止供水，完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

所述步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统将步骤三的结果发送给变频水泵，变频水泵根据接收到的进口流量自动完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

所述步骤一中理论出口流量计算方法为：将一天平均分成N个时间段，用i表示一天中不同时间段的顺序数，取用过去连续E天检测得到的出口流量进行计算，则：

其中，式(1)中表示检测得到的出口流量，d表示一段连续日期的顺序数，d/i表示日期为d那天的i时间段，简称d/i时间段，c表示在d/i时间段测得的出口流量的顺序数，A_d/i表示在d/i时间段测得的出口流量的总个数，表示在d/i时间段所有检测得到的出口流量的算数平均值；

式(2)中表示计算得到的i时间段的理论出口流量，为连续E天在i时间段所有计算得到的的算数平均值。

所述步骤二中理论存留水量的计算方法为：用M表示一天的总时长，将一天平均分成N个时间段，M/N表示每个时间段的时长，用i表示一天中不同时间段的顺序数，则：

式(5)中m_i由下式(6)公式计算得到：

其中，式(3)中W¹表示储水设备最低存留水量，此参数的设置是为了保证用户基础的用水要求，β为设定的最低水量系数，为根据连续多天检测的历史出口流量计算得到的储水设备一天流出总水量的平均值；

式(4)中表示从时间段i开始连续n_i个时间段储水设备流出水量最大值之和，此参数的设置是为了保证储水设备中的自来水至少能满足用户使用n_i个时间段；mod是求余运算符；((i+a-2)mod N+1)表示时间段(i+a-1)，用这种方式表示是为了满足时间段表达式(i+a-1)不能超过时间段总数N的要求；表示在同一时间段(i+a-1)中所有中的最大值；

式(5)中表示从时间段i开始连续m_i个时间段储水设备理论流出水量之和；

式(6)中T_i表示在i时间段开始时刻的给定停留时间；

式(7)中W_a/i表示通过计算得到的在给定停留时间情况下储水设备在i时间段开始时刻的理论存留水量，max{}为求最大值的运算符。

所述步骤三中进口流量的计算方法为：

其中，式(8)中表示储水设备在i时间段的进口流量，W_b/i表示实时检测得到的储水设备在i时间段开始时刻的存留水量，W_a/)imodN+1)为通过计算得到的储水设备在(i+1)时间段开始时刻的理论存留水量，用(i mod N+1)表示(i+1)是为了满足时间段表达式(i+1)不能超过时间段总数N的要求；

所述步骤四中，当储水设备为低位水箱，供水控制设备为自动阀门时，或当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵，且普通水泵不能准确地按照其额定流量运行时；步骤四包括供水控制设备的开启方法和计算开启的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻的方法，分别为：

供水控制设备的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当等于0时，控制系统向供水控制设备发送不开启向储水设备供水的控制信号指令，当不等于0时，控制系统向供水控制设备发送开启向储水设备供水的控制信号指令；

计算开启的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：供水控制设备开启后，由进口流量计对进入储水设备的进口流量进行检测，每检测得到一个进口流量数据就计算一次该时间段的已供水量，并将计算出的已供水量与该时间段的理论供水量相比较，若在该时间段结束前计算出的已供水量大于或等于理论供水量，则控制系统发出控制信号指令关闭供水控制设备停止供水，在该时间段结束时停止计算和比较，则：

t_i＝t·h₀ (12)

其中，式(9)中表示在i时间段的已供水量，表示实时检测得到的在i时间段的进口流量，r为实时检测得到的在i时间段进口流量数据的顺序数，h表示已经实时检测得到的在i时间段进口流量数据的总个数，t表示进口流量计每间隔t时间给出一个进口流量数据；

式(10)中表示储水设备在i时间段的理论供水量；

式(12)中t_i表示供水控制设备在i时间段需要关闭的具体时刻，h₀表示第一次出现时h的数值。

所述步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵，且普通水泵能够准确地按照其额定流量运行时，步骤四包括普通水泵的开启方法和计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法，分别为：

普通水泵的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当等于0时，控制系统向普通水泵发送不开启向高位水箱供水的控制信号指令，当不等于0时，控制系统向普通水泵发送开启向高位水箱供水的控制信号指令；

计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：

其中，式(13)中t_i表示普通水泵在i时间段需要关闭的具体时刻，R表示普通水泵的额定流量。

所述步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统将步骤三的结果发送给变频水泵，只要则变频水泵在该时间段一直开启向高位水箱供水。

所述控制系统包括外部强制控制器和智能控制器，智能控制器包括数据采集单元、数据存储单元、数据处理单元和控制单元，数据采集单元分别与水量检测设备、进口流量计和出口流量计有线或无线连接，数据存储单元分别与数据采集单元、数据处理单元和控制单元连接，控制单元分别与数据处理单元、外部强制控制器、进口流量计、出口流量计、水量检测设备和供水控制设备连接。

采用本发明的优点在于：

本发明适用于对高位水箱或低位水箱的储水设备定量供水，改变了现有对于存留水量的控制方法，通过找到存留水量与自来水在储水设备中停留时间之间的定量关系，实现根据给定停留时间来定量计算存留水量，再由计算出的存留水量计算进口流量，按计算出的进口流量给高位水箱或低位水箱供水就能实现对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制。解决了对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制的难题，最大限度地降低了因自来水在储水设备中停留时间过长而导致的微生物指标超标的风险，同时对现有设备的改动很小，实施方便，且实际运行时的能耗、维护费用和运行成本都很低。

附图说明

图1为实施例1的连接结构示意图。

图2为实施例1的功能示意图。

图3为实施例2中理论出口流量在一天不同时间段的变化图。

图4为实施例3的连接结构示意图。

图5为实施例3的功能示意图。

图6为实施例4中理论出口流量在一天不同时间段的变化图。

图7为实施例5的连接结构示意图。

图8为实施例5的功能示意图。

图9为实施例6的连接结构示意图。

图10为实施例6的功能示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种二次供水储水设备的定量供水方法，所述定量供水方法使用的设备或装置包括储水设备、进口流量计、出口流量计、水量检测设备、供水控制设备、智能控制器和外部强制控制器。供水控制设备包括自动阀门、普通水泵和变频水泵，智能控制器包括数据采集单元、数据存储单元、数据处理单元和控制单元，数据采集单元分别与水量检测设备、进口流量计和出口流量计有线或无线连接，数据存储单元分别与数据采集单元、数据处理单元和控制单元连接，控制单元分别与数据处理单元、数据存储单元、外部强制控制器和供水控制设备连接。当供水控制设备为变频水泵时，配有变频水泵控制系统(即变频水泵控制柜)，控制单元通过变频水泵控制系统与变频水泵连接。其中，水量检测设备有多种常规选择，优选采用水位计；进口流量计、出口流量计、水位计和供水控制设备均为现有市售常规产品，智能控制器由PLC和工控机组成，PLC主要用于数据采集以及给供水控制设备发出指令，工控机主要用于数据存储、计算、传输等其他功能。PLC是Siemens(西门子)S7-200SMART，工控机是研华科技IPC610，外部强制控制器可以为远程控制的PC机。变频水泵控制系统可采用施耐德ATV212，变频水泵可采用威乐MHI203。

本发明适用于对高位水箱或低位水箱的储水设备定量供水，当储水设备为低位水箱时，供水控制设备为自动阀门；当储水设备为高位水箱时，供水控制设备为普通水泵或变频水泵。出口流量计安装于储水设备的出口处，进口流量计可安装于储水设备的进口处，进口流量计和出口流量计每分钟获得一个流量数据，单位为m³/h，并将数据实时传输到智能控制器。水位计安装于储水设备内部，是一种水量检测设备，每分钟获得一个储水设备水位数据，单位为cm，并将数据实时传输到智能控制器。智能控制器的数据处理单元自动将水位数据转换为存留水量数据，单位为m³；供水控制设备安装于储水设备进口流量计之前，能接受智能控制器发送的“开启”或“关闭”的控制信号指令并按控制信号指令开关供水控制设备；智能控制器安装在二次供水设施外，智能控制器具有数据采集、数据存储、数据处理、接收数据及指令、发送数据及指令的功能；外部强制控制器位于二次供水设施外，用于向智能控制器发送软件升级版本数据及升级指令，向智能控制器发送各种需要人为设置的参数数据及其更改参数指令，接收智能控制器存储的所有数据及报警信号数据，向智能控制器发出强制性“开启”或“关闭”供水控制设备的控制信号指令。

具体的，智能控制器的数据采集功能是通过智能控制器中的数据采集单元实现的，数据采集单元通过无线传输方式实时采集储水设备的进口流量数据、出口流量数据和水位数据。

智能控制器的数据存储功能是通过智能控制器中的数据存储单元实现的，数据存储单元能够将数据采集单元实时采集到的进口流量数据、出口流量数据和水位数据存储下来，能够将数据处理单元的计算结果存储下来，能够将控制单元接收或发出的控制信号指令存储下来，能够将控制单元接收到的软件升级版本数据及升级指令存储下来，能够将控制单元接收到的各种需要人为设置的参数数据及其更改参数指令存储下来。

智能控制器的接收数据及指令功能是通过智能控制器中的控制单元实现的，控制单元在现场通过有线方式，在远程通过无线传输方式接收外部强制控制器发送的软件升级版本数据及升级指令、各种需要人为设置的参数数据及其更改参数指令、“开启”或“关闭”供水控制设备的控制信号指令。

智能控制器的发送数据及指令功能是通过智能控制器中的控制单元实现的，控制单元根据事先设定的规则或者接收到外部强制控制器的控制信号指令通过无线传输方式向供水控制设备发送“开启”或“关闭”的控制信号指令，根据事先设定的规则向外部强制控制器发送智能控制器存储的所有数据及报警信号数据。

智能控制器的数据处理功能是通过智能控制器中的数据处理单元实现的，数据处理单元可进行如下计算：1)数据转换：将接收到的水位数据乘以一个系数转换为存留水量数据；2)计算在一天不同时间段的理论出口流量；3)计算在给定停留时间情况下一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；4)计算在一天不同时间段的进口流量；5)计算开启的供水控制设备在一天不同时间段需要关闭的具体时刻。

实施例1

本实施例提供了一种二次供水储水设备的定量供水方法，适用于对储水设备为低位水箱，供水控制设备为自动阀门的二次供水储水设备定量供水，其结构如图1、2所示。具体的，其包括以下步骤：

步骤一、通过出口流量计连续多天检测储水设备在一天不同时间段的出口流量，具体可连续检测20—40天出口流量，检测完成后，由控制系统根据检测得到的出口流量计算一天不同时间段的理论出口流量。

本步骤中，理论出口流量计算方法为：将一天平均分成N个时间段，用i表示一天中不同时间段的顺序数，取用过去连续E天检测得到的出口流量进行计算，则：

其中，式(1)中表示检测得到的储水设备出口流量，d表示一段连续日期的顺序数，d/i表示日期为d那天的i时间段，简称d/i时间段，c表示在d/i时间段测得的储水设备出口流量的顺序数，A_d/i表示在d/i时间段测得的出口流量的总个数，表示在d/i时间段所有检测得到的出口流量的算数平均值。

式(2)中表示计算得到的i时间段的理论出口流量，为连续E天在i时间段所有计算得到的的算数平均值，体现了出口流量在一天不同时间段的变化规律。

步骤二、由控制系统根据理论出口流量计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量。

本步骤中，理论存留水量的计算方法为：用M表示一天的总时长，将一天平均分成N个时间段，M/N表示每个时间段的时长，用i表示一天中不同时间段的顺序数，和的含义同前，则：

式(5)中m_i由下式(6)公式计算得到：

其中，式(3)中W¹表示储水设备最低存留水量，此参数的设置是为了保证用户基础的用水要求，β为设定的最低水量系数，为根据连续多天检测的历史出口流量计算得到的储水设备一天流出总水量的平均值。

式(4)中表示从时间段i开始连续n_i个时间段储水设备流出水量最大值之和，此参数的设置是为了保证储水设备中的自来水至少能满足用户使用n_i个时间段；mod是求余运算符；()i+a-2)mod N+1)表示时间段)i+a-1)，用这种方式表示是为了满足时间段表达式)i+a-1)不能超过时间段总数N的要求；表示在同一时间段)i+a-1)中所有中的最大值。

式(5)中表示从时间段i开始连续m_i个时间段储水设备理论流出水量之和，理论流出水量指根据同时间段理论出口流量计算得到的流出水量。

式(6)中T_i表示在i时间段开始时刻的给定停留时间，指为了保证水质安全人为给定的一段时间长度，这段时间的开始时刻为i时间段的开始时刻，在i时间段开始时刻的存留水量经过这段时间后全部流出储水设备，给定停留时间是实现定量计算存留水量的关键参数，按给定停留时间来确定存留水量，就能保证储水设备中的自来水在给定停留时间的正常变化范围内全部流出储水设备，为了计算方便，设定T_i是时间段时长的整数倍。

式(7)中W_a/i表示通过计算得到的在给定停留时间情况下储水设备在i时间段开始时刻的理论存留水量，这里的理论存留水量是为了区别于实际检测得到的存留水量而特指通过以上计算得到的存留水量；max{}为求最大值的运算符。

步骤三、通过水位计实时检测储水设备的存留水量，由控制系统在一天不同时间段开始时刻根据计算出的理论出口流量、理论存留水量和实时检测得到的存留水量计算储水设备在一天不同时间段的进口流量。

本步骤中，进口流量的计算方法为：

其中，式(8)中表示储水设备在i时间段的进口流量，W_b/i表示实时检测并转换得到的储水设备在i时间段开始时刻的存留水量，W_{a/)i mod N+1)}为通过计算得到的储水设备在)i+1)时间段开始时刻的理论存留水量，用(i mod N+1)表示(i+1)是为了满足时间段表达式(i+1)不能超过时间段总数N的要求。

式(8)中W_b/i由下式计算得到：

W_b/i＝α×H

式中H为水位数据，通过安装在储水设备中的水位计实时检测得到，α为转换系数，用于将水位数据转换成存留水量数据，就是储水设备的截面积，只是需要考虑单位，故将储水设备的截面积除以100即为转换系数。

步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

本步骤中，所述储水设备为低位水箱，供水控制设备为自动阀门，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向自动阀门发送是否开启向低位水箱供水的控制信号指令，如果需要开启供水，则计算开启后的自动阀门在该时间段需要关闭的具体时刻，并根据计算结果关闭自动阀门停止供水，完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

本步骤包括自动阀门的开启方法和计算开启的自动阀门在该时间段需要关闭的具体时刻的方法，分别为：

自动阀门的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当等于0时，控制系统向自动阀门发送不开启向低位水箱供水的控制信号指令，当不等于0时，控制系统向自动阀门发送开启向低位水箱供水的控制信号指令。

计算开启的自动阀门在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：自动阀门开启后，由进口流量计对进入低位水箱的进口流量进行检测，每检测得到一个进口流量数据就计算一次该时间段的已供水量，并将计算出的已供水量与该时间段的理论供水量相比较，若在该时间段结束前计算出的已供水量大于或等于理论供水量，则控制系统发出控制信号指令关闭自动阀门停止供水，在该时间段结束时停止计算和比较，则：

t_i＝t·h₀ (12)

式中M表示一天的总时长，N表示将一天平均分成N个时间段，M/N表示每个时间段的时长，i表示一天中不同时间段的顺序数。

式(9)中表示在i时间段的已供水量，表示实时检测得到的在i时间段的进口流量，r为实时检测得到的在i时间段进口流量数据的顺序数，h表示已经实时检测得到的在i时间段进口流量数据的总个数，t表示进口流量计每间隔t时间给出一个进口流量数据。

式(10)中表示储水设备在i时间段的理论供水量。

式(12)中t_i表示自动阀门在i时间段需要关闭的具体时刻，h₀表示第一次出现时h的数值。

本实施例中，当自动阀门处于关闭状态时，智能控制器控制单元发出“开启”控制信号指令的规则是：1)在每个时间段的开始时刻，当计算的大于零时；2)接收到从外部强制控制器发来的“开启”自动阀门的控制信号指令时。

本实施例中，当自动阀门处于开启状态时，智能控制器控制单元发出“关闭”控制信号指令的规则是：1)如果在时间段结束前计算出t_i，则在t_i时刻关闭自动阀门；2)接收到从外部强制控制器发来的“关闭”自动阀门的控制信号指令时。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例结合具体数据作进一步描述，设定某楼盘储水设备为安装于泵房的低位水箱，其容积为4×3.5×3＝42m³，则将水位数据转换为存留水量的转换系数α为0.14，W_b/i为通过实时检测并转换得到的低位水箱在i时间段开始时刻的存留水量，单位为m³。

具体的：所述步骤一中理论出口流量计算方法为：将一天平均分成24个时间段，用i表示一天中不同时间段的顺序数，取用过去连续30天检测得到的出口流量进行计算，则：

其中，式(1)中表示检测得到的低位水箱出口流量，通过安装在低位水箱出口处的流量计实时检测得到，每分钟采集一个数据，单位为m³/h，d表示一段连续日期的顺序数，d/i表示日期为d那天的i时间段，简称d/i时间段，c表示在d/i时间段测得的出口流量的顺序数，在本实施例中每个时间段测得的出口流量的总个数均为60个，表示在d/i时间段所有检测得到的出口流量的算数平均值，单位为m³/h。

式(2)中表示计算得到的i时间段的理论出口流量，为连续30天在i时间段所有计算得到的的算数平均值，单位为m³/h，体现了出口流量在一天不同时间段的变化规律，计算结果如图3所示。

所述步骤二中理论存留水量的计算方法为：一天的总时长为24h，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为1h，用i表示一天中不同时间段的顺序数，和的含义同前，则：

式(3)中W¹表示低位水箱最低存留水量，单位为m³，此参数的设置是为了保证用户最基础的用水要求，设定最低水量系数为0.07，根据历史数据计算得到的低位水箱一天流出总水量的平均值为165m³。

式(4)中表示从时间段i开始连续2个时间段低位水箱流出水量最大值之和，表示低位水箱中的自来水至少能满足用户使用2个时间段；mod是求余运算符；()i+a-2)mod 24+1)表示时间段)i+a-1)，用这种方式表示是为了满足时间段表达式)i+a-1)不能超过时间段总数24的要求；表示在同一时间段()i+a-2)mod 24+1)中所有中的最大值。

式(5)中m_i由下式(6)公式计算得到：

m_i＝3/1＝3 (6)

式(5)中表示从时间段i开始连续3个时间段低位水箱理论流出水量之和，理论流出水量指根据同时间段理论出口流量计算得到的流出水量；设定每个时间段的给定停留时间均为3h，给定停留时间指为了保证水质安全人为给定的一段时间长度，这段时间的开始时刻为i时间段的开始时刻，在i时间段开始时刻的存留水量经过这段时间后全部流出低位水箱，给定停留时间是实现定量计算存留水量的关键参数，按给定停留时间来确定存留水量，就能保证低位水箱中的自来水在给定停留时间的正常变化范围内全部流出低位水箱。

式(7)中W_a/i表示通过计算得到的在给定停留时间均为3h的情况下低位水箱在i时间段开始时刻的理论存留水量，这里的理论存留水量是为了区别于实际检测得到的存留水量而特指通过以上计算得到的存留水量；max{}为求最大值的运算符。

下表为本实施例计算某一天W¹、和W_a/i的结果，阴影区域表示该区域数值被采用；

所述步骤三中进口流量的计算方法为：一天的总时长为24h，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为1h，用i表示一天中不同时间段的顺序数，mod、W_b/i和的含义同前，则：

式(8)中表示通过计算得到的低位水箱在i时间段的进口流量，单位为m³/h；W_{a/(i mod 24+1)}为通过计算得到的低位水箱在(i+1)时间段开始时刻的理论存留水量，单位为m³，用(i mod 24+1)表示(i+1)是为了满足时间段表达式(i+1)不能超过时间段总数24的要求。

式(8)中W_b/i由下式计算得到：

W_b/i＝0.14×H

式中H为水位数据，通过安装在低位水箱中的水位计实时检测得到，每分钟采集一个数据，单位为cm。

所述步骤四中自动阀门的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当等于0时，控制系统向自动阀门发送不开启向低位水箱供水的控制信号指令，当不等于0时，控制系统向自动阀门发送开启向低位水箱供水的控制信号指令。

所述步骤四中计算开启的自动阀门在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：当自动阀门在一个时间段的开始时刻开启后，由进口流量计对进入低位水箱的进口流量进行检测，每检测得到一个进口流量数据就计算一次该时间段的已供水量，并将计算出的已供水量与该时间段的理论供水量相比较，若在该时间段结束前计算出的已供水量大于或等于理论供水量，则控制系统发出控制信号指令关闭自动阀门停止供水，在该时间段结束时停止计算和比较，则：

t_i＝1×h₀ (12)

式中一天的总时长为1440min，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为60min，用i表示一天中不同时间段的顺序数。

式(9)中表示在i时间段的已供水量，单位为m³，表示实时检测得到的在i时间段的进口流量，单位为m³，r为实时检测得到的在i时间段进口流量数据的顺序数，h表示已经实时检测得到的在i时间段进口流量数据的总个数，t表示进口流量计每间隔1min给出一个进口流量数据。

式(10)中表示低位水箱在i时间段的理论供水量，单位为m³。

式(12)中t_i表示自动阀门在i时间段需要关闭的具体时刻，单位为min，h₀表示第一次出现时h的数值。

本实施例中，由于在各个时间段计算出的均大于零，因此智能控制器控制单元在每个时间段的开始时刻均发出“开启”自动阀门的控制信号指令；在时间段16～19，由于到时间段结束已供水量都小于该时间段的理论供水量，故不能计算出t_i，也就是自动阀门在整个时间段都保持开启；在其它时间段结束前都能计算出t_i，因此在这些时间段的t_i时刻，智能控制器控制单元发出“关闭”自动阀门的控制信号指令，下表是不同时间段的理论供水量、实际供水量和自动阀门关闭的具体时刻，“/”表示自动阀门不关闭。

时间段	理论供水量(m<sup>3</sup>)	实际供水量(m<sup>3</sup>)	关闭时刻(min)
				1	3.6	3.6	19
2	2.8	2.8	15
				3	3.4	3.4	18
4	10.2	10.2	53
				5	10	10	52
6	8.9	8.9	46
				7	7.6	7.6	40
8	6.9	6.9	36
				9	7.6	7.6	40
10	7.3	7.3	38
				11	7.6	7.6	40
12	5.6	5.6	29
				13	5	5	26
14	4.5	4.5	23
				15	8.5	8.5	44
16	12.2	11	/
				17	13.4	11	/
18	12.6	11	/
				19	12.3	11	/
20	8.5	8.5	44
				21	4.3	4.3	22
22	3.1	3.1	16
				23	2.2	2.2	11
24	5.3	5.3	28

实施例3

本实施例适用于对储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵且普通水泵不能准确地按照其额定流量运行的二次供水储水设备定量供水，其结构如图4、5所示。具体的，所述的定量供水方法包括以下步骤：

步骤一、通过出口流量计连续多天检测储水设备在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，由控制系统根据检测得到的出口流量计算一天不同时间段的理论出口流量。

步骤二、由控制系统根据理论出口流量计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量。

步骤三、通过水位计实时检测储水设备的存留水量，由控制系统在一天不同时间段开始时刻根据计算出的理论出口流量、理论存留水量和实时检测得到的存留水量计算储水设备在一天不同时间段的进口流量。

步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。具体的，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向普通水泵发送是否开启向高位水箱供水的控制信号指令，如果需要开启供水，则计算开启后的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻，并根据计算结果关闭普通水泵停止供水，完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

本实施例中，所述步骤四包括普通水泵的开启方法和计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法。其中，普通水泵的开启方法和计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法分别与实施例1中自动阀门的开启方法和计算开启的自动阀门在该时间段需要关闭的具体时刻的方法相同。

本实施例中，当普通水泵处于关闭状态时，智能控制器控制单元发出“开启”控制信号指令的规则是：1)在每个时间段的开始时刻，当计算的大于零时；2)接收到从外部强制控制器发来的“开启”普通水泵的控制信号指令时。

本实施例中，当普通水泵处于开启状态时，智能控制器控制单元发出“关闭”控制信号指令的规则是：1)如果在时间段结束前计算出t_i，则在t_i时刻关闭普通水泵；2)接收到从外部强制控制器发来的“关闭”普通水泵的控制信号指令时。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例结合具体数据作进一步描述，设定某楼盘储水设备为安装在高层建筑的楼顶或中间楼层的高位水箱，其容积为4×3×3＝36m³，则将水位数据转换为存留水量的转换系数α为0.12，W_b/i为通过实时检测并转换得到的高位水箱在i时间段开始时刻的存留水量，单位为m³。

具体的：所述步骤一中理论出口流量计算方法为：将一天平均分成24个时间段，用i表示一天中不同时间段的顺序数，取用过去连续30天检测得到的出口流量进行计算，则：

其中，式(1)中表示检测得到的高位水箱出口流量，通过安装在高位水箱出口处的流量计实时检测得到，每分钟采集一个数据，单位为m³/h，d表示一段连续日期的顺序数，d/i表示日期为d那天的i时间段，简称d/i时间段，c表示在d/i时间段测得的出口流量的顺序数，在本实施例中每个时间段测得的出口流量的总个数均为60个，表示在d/i时间段所有检测得到的出口流量的算数平均值，单位为m³/h。

式(2)中表示计算得到的i时间段的理论出口流量，为连续30天在i时间段所有计算得到的的算数平均值，单位为m³/h，体现了出口流量在一天不同时间段的变化规律，计算结果如图6所示。

所述步骤二中理论存留水量的计算方法为：一天的总时长为24h，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为1h，用i表示一天中不同时间段的顺序数，和的含义同前，则：

式(3)中W¹表示高位水箱最低存留水量，单位为m³，此参数的设置是为了保证用户最基础的用水要求，设定最低水量系数为0.07，根据历史数据计算得到的高位水箱一天流出总水量的平均值为121m³。

式(4)中表示从时间段i开始连续2个时间段高位水箱流出水量最大值之和，表示高位水箱中的自来水至少能满足用户使用2个时间段；mod是求余运算符；()i+a-2)mod 24+1)表示时间段)i+a-1)，用这种方式表示是为了满足时间段表达式)i+a-1)不能超过时间段总数24的要求；表示在同一时间段((i+a-2)mod 24+1)中所有中的最大值。

式(5)中m_i由下式(6)公式计算得到：

m_i＝3/1＝3 (6)

式(5)中表示从时间段i开始连续3个时间段高位水箱理论流出水量之和，理论流出水量指根据同时间段理论出口流量计算得到的流出水量；设定每个时间段的给定停留时间均为3h，给定停留时间指为了保证水质安全人为给定的一段时间长度，这段时间的开始时刻为i时间段的开始时刻，在i时间段开始时刻的存留水量经过这段时间后全部流出高位水箱，给定停留时间是实现定量计算存留水量的关键参数，按给定停留时间来确定存留水量，就能保证高位水箱中的自来水在给定停留时间的正常变化范围内全部流出高位水箱。

式(7)中W_a/i表示通过计算得到的在给定停留时间均为3h的情况下高位水箱在i时间段开始时刻的理论存留水量，这里的理论存留水量是为了区别于实际检测得到的存留水量而特指通过以上计算得到的存留水量；max{}为求最大值的运算符。

下表为本实施例计算某一天W¹、和W_a/i的结果，阴影区域表示该区域数值被采用；

所述步骤三中进口流量的计算方法为：一天的总时长为24h，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为1h，用i表示一天中不同时间段的顺序数，mod、W_b/i和的含义同前，则：

式(8)中表示通过计算得到的高位水箱在i时间段的进口流量，单位为m³/h；W_{a/(i mod 24+1)}为通过计算得到的高位水箱在(i+1)时间段开始时刻的理论存留水量，单位为m³，用)i mod 24+1)表示)i+1)是为了满足时间段表达式)i+1)不能超过时间段总数24的要求。

式(8)中W_b/i由下式计算得到：

W_b/i＝0.12×H

式中H为水位数据，通过安装在高位水箱中的水位计实时检测得到，每分钟采集一个数据，单位为cm。

所述步骤四中普通水泵的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当等于0时，控制系统向普通水泵发送不开启向高位水箱供水的控制信号指令，当不等于0时，控制系统向普通水泵发送开启向高位水箱供水的控制信号指令。

所述步骤四中计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：当普通水泵在一个时间段的开始时刻开启后，由进口流量计对进入高位水箱的进口流量进行检测，每检测得到一个进口流量数据就计算一次该时间段的已供水量，并将计算出的已供水量与该时间段的理论供水量相比较，若在该时间段结束前计算出的已供水量大于或等于理论供水量，则控制系统发出控制信号指令关闭普通水泵停止供水，在该时间段结束时停止计算和比较，则：

t_i＝1×h₀，h₀<60 (12)

式中一天的总时长为1440min，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为60min，用i表示一天中不同时间段的顺序数。

式(9)中表示在i时间段的已供水量，单位为m³，表示实时检测得到的在i时间段的进口流量，单位为m³，r为实时检测得到的在i时间段进口流量数据的顺序数，h表示已经实时检测得到的在i时间段进口流量数据的总个数，t表示进口流量计每间隔1min给出一个进口流量数据。

式(10)中表示高位水箱在i时间段的理论供水量，单位为m³。

式(12)中t_i表示普通水泵在i时间段需要关闭的具体时刻，单位为min，h₀表示第一次出现时h的数值。

本实施例中，由于在各个时间段计算出的均大于零，且在时间段结束前均计算出t_i，因此智能控制器控制单元在每个时间段的开始时刻均发出“开启”普通水泵的控制信号指令，在普通水泵运行到相应时间段的t_i时刻时发出“关闭”普通水泵的控制信号指令，下表是计算出的不同时间段的及t_i。

实施例5

本实施例适用于对储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵且普通水泵能够准确地按照其额定流量运行的二次供水储水设备定量供水，其结构如图7、8所示。具体的，所述的定量供水方法包括以下步骤：

步骤一、通过出口流量计连续多天检测储水设备在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，由控制系统根据检测得到的出口流量计算一天不同时间段的理论出口流量。

步骤二、由控制系统根据理论出口流量计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量。

步骤三、通过水位计实时检测储水设备的存留水量，由控制系统在一天不同时间段开始时刻根据计算出的理论出口流量、理论存留水量和实时检测得到的存留水量计算储水设备在一天不同时间段的进口流量。

步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。具体的，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向普通水泵发送是否开启向高位水箱供水的控制信号指令，如果需要开启供水，则计算开启后的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻，并根据计算结果关闭普通水泵停止供水，完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

本实施例中，所述步骤四包括普通水泵的开启方法和计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法。具体的，普通水泵的开启方法和计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法分别为：

普通水泵的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当等于0时，控制系统向普通水泵发送不开启向高位水箱供水的控制信号指令，当不等于0时，控制系统向普通水泵发送开启向高位水箱供水的控制信号指令；

计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：用M表示一天的总时长，将一天平均分成N个时间段，M/N表示每个时间段的时长，用i表示一天中不同时间段的顺序数，的含义同前，则：

其中，式(13)中t_i表示普通水泵在i时间段需要关闭的具体时刻，R表示普通水泵的额定流量。

本实施例中，当普通水泵处于关闭状态时，智能控制器控制单元发出“开启”控制信号指令的规则是：1)在每个时间段的开始时刻，当计算的大于零时；2)接收到从外部强制控制器发来的“开启”普通水泵的控制信号指令时。

本实施例中，当普通水泵处于开启状态时，智能控制器控制单元发出“关闭”控制信号指令的规则是：1)如果计算出的t_i不是“不关闭”，则在t_i时刻关闭普通水泵；2)接收到从外部强制控制器发来的“关闭”普通水泵的控制信号指令时。

实施例6

本实施例适用于对储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵的二次供水储水设备定量供水，其结构如图9、10所示。具体的，所述的定量供水方法包括以下步骤：

步骤一、通过出口流量计连续多天检测储水设备在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，由控制系统根据检测得到的出口流量计算一天不同时间段的理论出口流量。

步骤二、由控制系统根据理论出口流量计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量。

步骤三、通过水位计实时检测储水设备的存留水量，由控制系统在一天不同时间段开始时刻根据计算出的理论出口流量、理论存留水量和实时检测得到的存留水量计算储水设备在一天不同时间段的进口流量。

步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。具体的，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统将步骤三的结果发送给变频水泵，变频水泵根据接收到的进口流量自动完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

本实施例步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统将步骤三的结果发送给变频水泵，只要则变频水泵在该时间段一直开启向高位水箱供水。

本实施例中，智能控制器控制单元发出进口流量控制信号指令的规则是：1)在每个时间段的开始时刻，将计算得到的高位水箱在i时间段的进口流量数据发送给变频水泵控制系统；2)接收到从外部强制控制器发来的进口流量控制信号指令时，将接收到的进口流量控制信号指令发送给变频水泵控制系统。

实施例7

在实施例6的基础上，本实施例结合具体数据作进一步描述，设定某楼盘储水设备为安装在高层建筑的楼顶或中间楼层的高位水箱，其容积为4×3×3＝36m³，则将水位数据转换为存留水量的转换系数α为0.12，W_b/i为通过实时检测并转换得到的高位水箱在i时间段开始时刻的存留水量，单位为m³。

具体的：所述步骤一中理论出口流量计算方法为：将一天平均分成24个时间段，用i表示一天中不同时间段的顺序数，取用过去连续30天检测得到的出口流量进行计算，则：

其中，式(1)中表示检测得到的储水设备出口流量，通过安装在高位水箱出口处的流量计实时检测得到，每分钟采集一个数据，单位为m³/h，d表示一段连续日期的顺序数，d/i表示日期为d那天的i时间段，简称d/i时间段，c表示在d/i时间段测得的出口流量的顺序数，在本实施例中每个时间段测得的出口流量的总个数均为60个，表示在d/i时间段所有检测得到的出口流量的算数平均值，单位为m³/h。

式(2)中表示计算得到的i时间段的理论出口流量，为连续30天在i时间段所有计算得到的的算数平均值，单位为m³/h，体现了出口流量在一天不同时间段的变化规律。

所述步骤二中理论存留水量的计算方法为：一天的总时长为24h，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为1h，用i表示一天中不同时间段的顺序数，和的含义同前，则：

式(3)中W¹表示高位水箱最低存留水量，单位为m³，此参数的设置是为了保证用户最基础的用水要求，设定最低水量系数为0.07，根据历史数据计算得到的高位水箱一天流出总水量的平均值为121m³。

式(4)中表示从时间段i开始连续2个时间段高位水箱流出水量最大值之和，表示高位水箱中的自来水至少能满足用户使用2个时间段；mod是求余运算符；((i+a-2)mod24+1)表示时间段)i+a-1)，用这种方式表示是为了满足时间段表达式)i+a-1)不能超过时间段总数24的要求；表示在同一时间段()i+a-2)mod 24+1)中所有中的最大值。

式(5)中m_i由下式(6)公式计算得到：

m_i＝3/1＝3 (6)

式(5)中表示从时间段i开始连续3个时间段高位水箱理论流出水量之和，理论流出水量指根据同时间段理论出口流量计算得到的流出水量；设定每个时间段的给定停留时间均为3h，给定停留时间指为了保证水质安全人为给定的一段时间长度，这段时间的开始时刻为i时间段的开始时刻，在i时间段开始时刻的存留水量经过这段时间后全部流出高位水箱，给定停留时间是实现定量计算存留水量的关键参数，按给定停留时间来确定存留水量，就能保证高位水箱中的自来水在给定停留时间的正常变化范围内全部流出高位水箱。

式(7)中W_a/i表示通过计算得到的在给定停留时间均为3h的情况下高位水箱在i时间段开始时刻的理论存留水量，这里的理论存留水量是为了区别于实际检测得到的存留水量而特指通过以上计算得到的存留水量；max{}为求最大值的运算符。

下表为本实施例计算某一天W¹、和W_a/i的结果，阴影区域表示该区域数值被采用；

所述步骤三中进口流量的计算方法为：一天的总时长为24h，将一天平均分成24个时间段，每个时间段的时长为1h，用i表示一天中不同时间段的顺序数，mod、W_b/i和的含义同前，则：

式(8)中表示通过计算得到的高位水箱在i时间段的进口流量，单位为m³/h；W_{a/)i mod 24+1)}为通过计算得到的高位水箱在)i+1)时间段开始时刻的理论存留水量，单位为m³，用(i mod 24+1)表示(i+1)是为了满足时间段表达式(i+1)不能超过时间段总数24的要求。

式(8)中W_b/i由下式计算得到：

W_b/i＝0.12×H

式中H为水位数据，通过安装在高位水箱中的水位计实时检测得到，每分钟采集一个数据，单位为cm。

下表为本实施例计算出的某一天不同时间段的进口流量。

时间段	进口流量(m<sup>3</sup>/h)
		1	2.1
2	1.3
		3	1.6
4	6.9
		5	7.6
6	7.8
		7	6.9
8	5.5
		9	5.8
10	5.9
		11	3.3
12	2.1
		13	3.2
14	3.6
		15	7.7
16	9.1
		17	8.4
18	7.6
		19	7.7
20	4.9
		21	2
22	1.1
		23	1.4

Claims (9)

1.一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过出口流量计连续多天检测储水设备在一天不同时间段的出口流量，检测完成后，由控制系统根据检测得到的出口流量计算一天不同时间段的理论出口流量；

步骤二、由控制系统根据理论出口流量计算在给定停留时间情况下储水设备在一天不同时间段开始时刻的理论存留水量；

步骤三、通过水量检测设备实时检测储水设备的存留水量，由控制系统根据理论出口流量、理论存留水量和存留水量计算储水设备在一天不同时间段的进口流量；

步骤四、在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果与供水控制设备配合完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

2.根据权利要求1所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤四中，当储水设备为低位水箱，供水控制设备为自动阀门时，或当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵时；在一天不同时间段的开始时刻由控制系统根据步骤三的结果向供水控制设备发送是否开启向储水设备供水的控制信号指令，如果需要开启供水，则计算开启后的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻，并根据计算结果关闭供水控制设备停止供水，完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

3.根据权利要求1所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统将步骤三的结果发送给变频水泵，变频水泵根据接收到的进口流量自动完成该时间段的供水，依此循环完成一天的供水。

4.根据权利要求2或3所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤一中理论出口流量计算方法为：将一天平均分成N个时间段，用i表示一天中不同时间段的顺序数，取用过去连续E天检测得到的出口流量进行计算，则：

其中，式(1)中表示检测得到的出口流量，d表示一段连续日期的顺序数，d/i表示日期为d那天的i时间段，简称d/i时间段，c表示在d/i时间段测得的出口流量的顺序数，A_d/i表示在d/i时间段测得的出口流量的总个数，表示在d/i时间段所有检测得到的出口流量的算数平均值；

式(2)中表示计算得到的i时间段的理论出口流量，为连续E天在i时间段所有计算得到的的算数平均值。

5.根据权利要求4所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤二中理论存留水量的计算方法为：用M表示一天的总时长，将一天平均分成N个时间段，M/N表示每个时间段的时长，用i表示一天中不同时间段的顺序数，则：

式(5)中m_i由下式(6)公式计算得到：

其中，式(3)中W¹表示储水设备最低存留水量，β为设定的最低水量系数，为根据连续多天检测的历史出口流量计算得到的储水设备一天流出总水量的平均值；

式(4)中表示从时间段i开始连续n_i个时间段储水设备流出水量最大值之和；mod是求余运算符；((i+a-2)mod N+1)表示时间段(i+a-1)，用这种方式表示是为了满足时间段表达式(i+a-1)不能超过时间段总数N的要求；表示在同一时间段(i+a-1)中所有中的最大值；

式(5)中表示从时间段i开始连续m_i个时间段储水设备理论流出水量之和；

式(6)中T_i表示在i时间段开始时刻的给定停留时间；

式(7)中W_a/i表示通过计算得到的在给定停留时间情况下储水设备在i时间段开始时刻的理论存留水量，max{}为求最大值的运算符。

6.根据权利要求5所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤三中进口流量的计算方法为：

其中，式(8)中V_i ²表示储水设备在i时间段的进口流量，W_4/i表示实时检测得到的储水设备在i时间段开始时刻的存留水量，W_{a/(i mod N+1)}为通过计算得到的储水设备在(i+1)时间段开始时刻的理论存留水量，用(i mod N+1)表示(i+1)是为了满足时间段表达式(i+1)不能超过时间段总数N的要求。

7.根据权利要求6所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤四中，当储水设备为低位水箱，供水控制设备为自动阀门时，或当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵，且普通水泵不能准确地按照其额定流量运行时，步骤四包括供水控制设备的开启方法和计算开启的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻的方法，分别为：

供水控制设备的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当V_i ²等于0时，控制系统向供水控制设备发送不开启向储水设备供水的控制信号指令，当V_i ²不等于0时，控制系统向供水控制设备发送开启向储水设备供水的控制信号指令；

计算开启的供水控制设备在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：供水控制设备开启后，由进口流量计对进入储水设备的进口流量进行检测，每检测得到一个进口流量数据就计算一次该时间段的已供水量，并将计算出的已供水量与该时间段的理论供水量相比较，若在该时间段结束前计算出的已供水量大于或等于理论供水量，则控制系统发出控制信号指令关闭供水控制设备停止供水，在该时间段结束时则停止计算和比较，则：

t_i＝t·h₀ (12)

其中，式(9)中表示在i时间段的已供水量，表示实时检测得到的在i时间段的进口流量，r为实时检测得到的在i时间段进口流量数据的顺序数，h表示已经实时检测得到的在i时间段进口流量数据的总个数，t表示进口流量计每间隔t时间给出一个进口流量数据；

式(10)中W_i ⁵表示储水设备在i时间段的理论供水量；

式(12)中t_i表示供水控制设备在i时间段需要关闭的具体时刻，h₀表示第一次出现时h的数值。

8.根据权利要求6所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为普通水泵，且普通水泵能够准确地按照其额定流量运行时，步骤四包括普通水泵的开启方法和计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法，分别为：

普通水泵的开启方法为：在一天不同时间段的开始时刻，当V_i ²等于0时，控制系统向普通水泵发送不开启向高位水箱供水的控制信号指令，当V_i ²不等于0时，控制系统向普通水泵发送开启向高位水箱供水的控制信号指令；

计算开启的普通水泵在该时间段需要关闭的具体时刻的方法为：

其中，式(13)中t_i表示普通水泵在i时间段需要关闭的具体时刻，R表示普通水泵的额定流量。

9.根据权利要求6所述的一种二次供水储水设备的定量供水方法，其特征在于：所述步骤四中，当储水设备为高位水箱，供水控制设备为变频水泵时，在一天不同时间段的开始时刻由控制系统将步骤三的结果发送给变频水泵，只要V_i ²＞0，则变频水泵在该时间段一直开启向高位水箱供水。