CN110555582A - 一种二次供水系统错峰补水调度管理平台 - Google Patents

一种二次供水系统错峰补水调度管理平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，包括上位机和水量采集设备，所述水量采集设备包括，水压开关，用于采集和传递数据信号；单片机模块，用于接收数据信号，并将信号传递；控制单元，接收处理后的信号，并将信号发送,控制电磁阀的开闭；电磁阀，用于控制水箱的进水和出水；所述上位机包括，视频监控平台，用于实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据；云平台，用于将接收到的不同住宅小区内二次供水系统水箱的水压、水量数据进行分类别存储；分析单元，用于对存储的数据进行分析计算，并对分析计算后的数据进行传输；调度单元，用于发出控制指令信号。解决了现有的二次供水系统水箱存水存在的弊端。

Description

一种二次供水系统错峰补水调度管理平台
技术领域
本发明涉及二次供水系统管理领域，特别是一种二次供水系统错峰补水调度管理平台。
背景技术
高层建筑二次供水系统是把欠压的自来水，采用增压的方式将自来水进行增压使高层建筑住户能正常使用到自来水的设施，给高层建筑的居民用水提供了有力保障。二次供水系统工作时一般采用水箱存水，然后通过增压泵将水箱内的水抽出增压为高层建筑的居民供水；现有的二次供水中，水箱的水位控制一般通过遥控浮球阀控制，遥控浮球阀工作中通过浮球受到水的浮力上下运动从而控制水箱的补水，水箱水位稍有下降时，遥控浮球阀的阀芯自动打开从而市政管网内的自来水自动流入水箱，遥控浮球阀使水箱内的水位一直保持在最高水位状态，水箱水位到最高水位时，遥控浮球阀的阀芯自动关闭、从而市政管网内的自来水不再流入水箱。由于遥控浮球阀控制水箱的进水属于完全机械方式完成，因此存在以下的缺陷：1，水箱始终保持全满状态，无法实现国家对饮用水要求的在24 小时内完成用水循环，实际上水箱内相对不流动的位置的水一直得不到有效使用，容易导致水箱中局部形成死水，空气长时间接触变质，水质难以得到保证；2，水箱始终按照最大储水量进行储水，无法随着住宅小区居民的入住率进行调整变化，水箱水位过高、存水量过大，住户用水量少时，水箱内的水不能及时得到使用更新，因此极易导致水质变差；3，由于遥控浮球阀采用浮球杠杆原理控制进水，实际使用时水箱内液位基本上为水箱高度的80％以内，水箱有效利用率有限； 4，遥控浮球阀的浮球在冲击下容易导致水箱溢流，造成水资源浪费；5，遥控浮球阀的浮球容易腐蚀，导致水箱进水失控，从而危害到设备安全和地下设施如电梯，机房及备用电源系统的安全；6，水箱无进水计量功能，无法把用水规律数据传输出去给供水企业做参考。
发明内容
本发明提供了一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，以解决上述背景技术中提出的现有的二次供水系统水箱存水存在的弊端。
一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，包括上位机和水量采集设备，所述水量采集设备包括，
水压开关，用于采集和传递水箱内的水压以及水量数据信号；
单片机模块，用于接收水压以及水量数据信号，并将信号预处理后进行传递；
控制单元，接收处理后的信号，并将信号通过互联网发送,控制电磁阀的开闭；
电磁阀，所述电磁阀安装于水箱上与市政自来水管网管道相连，用于控制水箱的进水和出水；
所述上位机包括，
视频监控平台，用于实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据；
云平台，用于将接收到的不同住宅小区内二次供水系统水箱的水压、水量数据进行分类别存储；
分析单元，用于对存储的数据进行分析计算，并对分析计算后的数据进行传输；
调度单元，用于接收分析计算后的数据后，经云平台发出控制指令信号；
角色管理单元，用于对不同的岗位设置不同的权限，防止越权，方便不同岗位的人员及外界人员对上位机的数据查询。
优选的，还包括应用单元，所述应用单元包括
手机端，用于接收报警、调度、派工指令，管理人员获知信息后到现场进行二次供水系统的维护；
电脑端，用于接收报警、调度、派工指令，管理人员获知信息后到现场进行二次供水系统的维护。
优选的，分析单元对云平台数据接收系统储存的数据、结合资产分布数据库单元储存的若干住宅小区的二次供水系统处具体信息进行计算分析。
优选的，所述水压开关的进水端设于水箱的下端。
一种二次供水系统错峰补水调度管理平台工作方法，包括如下步骤为：
a.数据采集，水压开关采集水箱内水压以及水量，并将数据传递给单片机模块；
b.数据处理，单片机模块对数据处理完成后，将信号传递给控制单元；
c.数据上传，控制单元将水箱内水压以及水量信号通过互联网上传；
d.数据存储，云平台对数据进行分类存储；
e.数据分析，分析单元对云平台内存储的数据进行分析；
f.发送指令，调度单元经云平台发出控制指令信号；
g.指令执行，控制单元接收到指令后，控制电磁阀的开闭。
优选的，所述步骤c包括视屏监控：视频监控平台实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据。
优选的，分析单元计算分析数据后输出分析后数据进入调度单元，调度单元经云平台发出控制指令信号，若干住宅小区的二次供水系统处的水量采集设备的边缘计算控制单元经互联网接收到控制指令后，根据指令经单片机模块控制电磁水阀的开闭，当控制指令是阀门开启信号时，电磁水阀的阀芯会打开，市政自来水管网内的水流入水箱内，当控制指令是阀门关闭信号时，电磁水阀的阀芯会关闭，市政自来水管网内的水不再流入水箱内。
本发明的有益效果为：
本发明使用时，若干住宅小区的二次供水系统处的水量采集设备水压开关分别采集水箱内水压数据，水箱内水位高时，输入至水压开关内部的压力越大，水压开关输出至单片机模块信号输入端的电压信号会变高，水箱内水位低时，输入至水压开关内部的压力越小，水压开关输出至单片机模块信号输入端的电压信号会变低；单片机模块将动态变化的信号预处理后传递给控制单元，控制单元将数据处理后把水量、水压数据经互联网发送至云平台。云平台接收到动态变化的水压数据，分析单元对云平台储存的数据、结合资产分布数据库单元储存的若干住宅小区的二次供水系统处具体信息进行计算分析后，能计算出若干住宅小区的二次供水系统的水箱内具体水位(水压高时相应水箱内水位高、水压低时相应水箱内水位低)，从而达到比流量计更高的水量及水压测量精度，这样供水企业可把用水规律用来做参考、为提高后续的供水效率打下基础，生产决策调度单元内根据具体住宅小区的用户用水量、水箱容积设置有动态的水箱高、中、低三个水位数据(小区居民少，用水量少，那么水箱内最高、最低水位和中水位可以相应变低，比如说当水位位于水箱内部高度一半时为高水位，然后高水位的下中部为中水位，中水位的一半为低水位；小区居民多，用水量多，那么水箱内最高、最低水位和中水位可以相应变高，比如说当水位位于水箱内部最高水位时为高水位，然后高水位的下中部为中水位，中水位的一半为低水位。)由于调度单元根据具体用水量设置了各个小区单元水箱的高中低水位和进水模式，调度单元将分析单元计算分析后数据和内部设置的各个小区单元水箱的进水模式进行比对后，在市政自来水管网供水的高峰期外，如果若干住宅小区的二次供水系统的水箱其中一些水箱内水量低于中水位时，调度单元经云平台发出具体相应水箱上电磁阀门的阀芯打开控制指令信号；补水后，如果若干住宅小区的二次供水系统的水箱其中一些水箱内水量高于高水位时，调度单元经云平台发出具体相应水箱上电磁阀门的阀芯关闭控制指令信号；在市政自来水管网供水的高峰期间，只要若干住宅小区的二次供水系统的水箱其中一些水箱内水量不低于最低水位时，调度单元不发送具体相应水箱上电磁阀门的阀芯打开指令，低于最低水位时，调度单元发送具体相应水箱上电磁阀门的阀芯打开指令，水箱水位达到中水位时，调度单元发送具体相应水箱上电磁阀门的阀芯关闭指令，具体相应水箱上电磁阀的阀芯关闭水箱停止补水。
本发明通过根据不同住宅小区的二次供水系统处实际用水量设置水箱的动态不同高、中、低水位，能保证水箱内的水在短时间内使用完毕得到更新，水箱内水充分循环利用、提高了居民用水水质，还能在市政管网供水高峰期间尽可能不打开电磁水阀进水，实现供水高峰期前充分补水，保证了市政管网的水压平衡，防止市政管网水压受到冲击。
本发明分析单元计算分析数据后，经调度单元向手机端安装了获知相应信息的APP、电脑端安装了获知相应信息程序的具体管理人员发出报警、调度、派工指令，在相应水箱出现问题时能及时通知运维人员到现场进行维护保养；当发出调度、派工指令后，工作人员可提前通知住户，住户在清洗水箱前做好存水准备，清洗水箱期间不要用水，有效保证了用户用水水质。
附图说明
图1为水量采集设备流程图；
图2为上位机流程图；
图3为一种二次供水系统错峰补水调度管理平台工作方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1至图3所示，一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，包括上位机和水量采集设备，所述水量采集设备包括，
水压开关，用于采集和传递水箱内的水压以及水量数据信号；
单片机模块，用于接收水压以及水量数据信号，并将信号预处理后进行传递；
控制单元，接收处理后的信号，并将信号通过互联网发送,控制电磁阀的开闭；
电磁阀，所述电磁阀安装于水箱上与市政自来水管网管道相连，用于控制水箱的进水和出水；
所述上位机包括，
视频监控平台，用于实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据；
云平台，用于将接收到的不同住宅小区内二次供水系统水箱的水压、水量数据进行分类别存储；
分析单元，用于对存储的数据进行分析计算，并对分析计算后的数据进行传输；
调度单元，用于接收分析计算后的数据后，经云平台发出控制指令信号；
角色管理单元，用于对不同的岗位设置不同的权限，防止越权，方便不同岗位的人员及外界人员对上位机的数据查询。
优选的，还包括应用单元，所述应用单元包括
手机端，用于接收报警、调度、派工指令，管理人员获知信息后到现场进行二次供水系统的维护；
电脑端，用于接收报警、调度、派工指令，管理人员获知信息后到现场进行二次供水系统的维护。
优选的，分析单元对云平台数据接收系统储存的数据、结合资产分布数据库单元储存的若干住宅小区的二次供水系统处具体信息进行计算分析。
优选的，所述水压开关的进水端设于水箱的下端。
一种二次供水系统错峰补水调度管理平台工作方法，包括如下步骤为：
a.数据采集，水压开关采集水箱内水压以及水量，并将数据传递给单片机模块；
b.数据处理，单片机模块对数据处理完成后，将信号传递给控制单元；
c.数据上传，控制单元将水箱内水压以及水量信号通过互联网上传；
d.数据存储，云平台对数据进行分类存储；
e.数据分析，分析单元对云平台内存储的数据进行分析；
f.发送指令，调度单元经云平台发出控制指令信号；
g.指令执行，控制单元接收到指令后，控制电磁阀的开闭。
优选的，所述步骤c包括视屏监控：视频监控平台实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据。
优选的，分析单元计算分析数据后输出分析后数据进入调度单元，调度单元经云平台发出控制指令信号，若干住宅小区的二次供水系统处的水量采集设备的边缘计算控制单元经互联网接收到控制指令后，根据指令经单片机模块控制电磁水阀的开闭，当控制指令是阀门开启信号时，电磁水阀的阀芯会打开，市政自来水管网内的水流入水箱内，当控制指令是阀门关闭信号时，电磁水阀的阀芯会关闭，市政自来水管网内的水不再流入水箱内。
具体工作原理及步骤：
本发明使用时，若干住宅小区的二次供水系统处的水量采集设备水压开关分别采集水箱内水压数据，水箱内水位高时，输入至水压开关内部的压力越大，水压开关输出至单片机模块信号输入端的电压信号会变高，水箱内水位低时，输入至水压开关内部的压力越小，水压开关输出至单片机模块信号输入端的电压信号会变低；单片机模块将动态变化的信号预处理后传递给控制单元，控制单元将数据处理后把水量、水压数据经互联网发送至云平台。云平台接收到动态变化的水压数据，分析单元对云平台储存的数据、结合资产分布数据库单元储存的若干住宅小区的二次供水系统处具体信息进行计算分析后，能计算出若干住宅小区的二次供水系统的水箱内具体水位(水压高时相应水箱内水位高、水压低时相应水箱内水位低)，从而达到比流量计更高的水量及水压测量精度，这样供水企业可把用水规律用来做参考、为提高后续的供水效率打下基础，生产决策调度单元内根据具体住宅小区的用户用水量、水箱容积设置有动态的水箱高、中、低三个水位数据(小区居民少，用水量少，那么水箱内最高、最低水位和中水位可以相应变低，比如说当水位位于水箱内部高度一半时为高水位，然后高水位的下中部为中水位，中水位的一半为低水位；小区居民多，用水量多，那么水箱内最高、最低水位和中水位可以相应变高，比如说当水位位于水箱内部最高水位时为高水位，然后高水位的下中部为中水位，中水位的一半为低水位。)由于调度单元根据具体用水量设置了各个小区单元水箱的高中低水位和进水模式，调度单元将分析单元计算分析后数据和内部设置的各个小区单元水箱的进水模式进行比对后，在市政自来水管网供水的高峰期外，如果若干住宅小区的二次供水系统的水箱其中一些水箱内水量低于中水位时，调度单元经云平台发出具体相应水箱上电磁阀门的阀芯打开控制指令信号；补水后，如果若干住宅小区的二次供水系统的水箱其中一些水箱内水量高于高水位时，调度单元经云平台发出具体相应水箱上电磁阀门的阀芯关闭控制指令信号；在市政自来水管网供水的高峰期间，只要若干住宅小区的二次供水系统的水箱其中一些水箱内水量不低于最低水位时，调度单元不发送具体相应水箱上电磁阀门的阀芯打开指令，低于最低水位时，调度单元发送具体相应水箱上电磁阀门的阀芯打开指令，水箱水位达到中水位时，调度单元发送具体相应水箱上电磁阀门的阀芯关闭指令，具体相应水箱上电磁阀的阀芯关闭水箱停止补水。
本发明通过根据不同住宅小区的二次供水系统处实际用水量设置水箱的动态不同高、中、低水位，能保证水箱内的水在短时间内使用完毕得到更新，水箱内水充分循环利用、提高了居民用水水质，还能在市政管网供水高峰期间尽可能不打开电磁水阀进水，实现供水高峰期前充分补水，保证了市政管网的水压平衡，防止市政管网水压受到冲击。
本发明分析单元计算分析数据后，经调度单元向手机端安装了获知相应信息的APP、电脑端安装了获知相应信息程序的具体管理人员发出报警、调度、派工指令，在相应水箱出现问题时能及时通知运维人员到现场进行维护保养；当发出调度、派工指令后，工作人员可提前通知住户，住户在清洗水箱前做好存水准备，清洗水箱期间不要用水，有效保证了用户用水水质。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，其特征在于，包括上位机和水量采集设备，所述水量采集设备包括，
水压开关，用于采集和传递水箱内的水压以及水量数据信号；
单片机模块，用于接收水压以及水量数据信号，并将信号预处理后进行传递；
控制单元，接收处理后的信号，并将信号通过互联网发送,控制电磁阀的开闭；
电磁阀，所述电磁阀安装于水箱上与市政自来水管网管道相连，用于控制水箱的进水和出水；
所述上位机包括，
视频监控平台，用于实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据；
云平台，用于将接收到的不同住宅小区内二次供水系统水箱的水压、水量数据进行分类别存储；
分析单元，用于对存储的数据进行分析计算，并对分析计算后的数据进行传输；
调度单元，用于接收分析计算后的数据后，经云平台发出控制指令信号；
角色管理单元，用于对不同的岗位设置不同的权限，防止越权，方便不同岗位的人员及外界人员对上位机的数据查询。
2.根据权利要求1所述的一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，其特征在于，还包括应用单元，所述应用单元包括
手机端，用于接收报警、调度、派工指令，管理人员获知信息后到现场进行二次供水系统的维护；
电脑端，用于接收报警、调度、派工指令，管理人员获知信息后到现场进行二次供水系统的维护。
3.根据权利要求1所述的一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，其特征在于，分析单元对云平台数据接收系统储存的数据、结合资产分布数据库单元储存的若干住宅小区的二次供水系统处具体信息进行计算分析。
4.根据权利要求1所述的一种二次供水系统错峰补水调度管理平台，其特征在于，所述水压开关的进水端设于水箱的下端。
5.一种二次供水系统错峰补水调度管理平台工作方法，其特征在于，包括如下步骤为：
a.数据采集，水压开关采集水箱内水压以及水量，并将数据传递给单片机模块；
b.数据处理，单片机模块对数据处理完成后，将信号传递给控制单元；
c.数据上传，控制单元将水箱内水压以及水量信号通过互联网上传；
d.数据存储，云平台对数据进行分类存储；
e.数据分析，分析单元对云平台内存储的数据进行分析；
f.发送指令，调度单元经云平台发出控制指令信号；
g.指令执行，控制单元接收到指令后，控制电磁阀的开闭。
6.根据权利要求5所述的一种二次供水系统错峰补水调度管理平台工作方法，其特征在于，所述步骤c包括视屏监控：视频监控平台实时监控多个住宅小区内二次供水系统水箱的水量、水压数据。
7.根据权利要求5所述的一种二次供水系统错峰补水调度管理平台工作方法，其特征在于，分析单元计算分析数据后输出分析后数据进入调度单元，调度单元经云平台发出控制指令信号，若干住宅小区的二次供水系统处的水量采集设备的边缘计算控制单元经互联网接收到控制指令后，根据指令经单片机模块控制电磁水阀的开闭，当控制指令是阀门开启信号时，电磁水阀的阀芯会打开，市政自来水管网内的水流入水箱内，当控制指令是阀门关闭信号时，电磁水阀的阀芯会关闭，市政自来水管网内的水不再流入水箱内。
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