CN111485602A - 一种基于智慧水务的供水保障系统及供水保障方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于智慧水务的供水保障系统,包括管网辅助连通机构、供水情况监测机构、终端联网通信机构、供水情况通告机构和中央服务器;管网辅助连通机构包括多条辅助连通管路,辅助连通管路与主干供水管网相连通;供水情况监测机构包括多个设置在主干供水管网和辅助连通管路上的检测仪表;终端联网通信结构包括多个与检测仪表对应连接的基层通信单元和与多个基层通信单元通信连接的中继通信单元;供水情况通告机构包括多个定点通告板和一个交互服务器,交互服务器与用户的移动终端相通信连接;中央服务器与所有中继通信单元和交互服务器均通信连接。本发明能够在部分区域需要停水的时候通过调配的方式来保证能够继续向该区域供水。
Description
技术领域
本发明涉及智慧水务领域,具体的说是一种基于智慧水务的供水保障系统及供水保障方法。
背景技术
智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”,并可将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议,以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程,从而达到“智慧”的状态。
在生产和生活中,供水的稳定性都是非常重要的,当出现停水的时候会给生产和生活带来极大地不便,但是现有的供水系统停水是无可避免的,而且无论是有计划地停水还是突发意外停水,都存在一个消息不能及时传递的问题,即用户无法快速了解到停水情况,也就无法提前做好准备,这就导致停水造成的不便被加剧。智慧水务技术的出现为解决这一问题提供了很好的途径,但是现有技术中尚缺乏基于智慧水务的供水保障系统。
发明内容
为了解决现有技术中的不足,本发明提供一种基于智慧水务的供水保障系统及供水保障方法,能够在部分区域需要停水的时候通过调配的方式来保证能够继续向该区域供水,从而保证该区域中生产生活能够正常进行。
为了实现上述目的,本发明采用的具体方案为:
一种基于智慧水务的供水保障系统,包括管网辅助连通机构、供水情况监测机构、终端联网通信机构、供水情况通告机构和中央服务器;
所述管网辅助连通机构包括多条辅助连通管路,所述辅助连通管路与主干供水管网相连通;
所述供水情况监测机构包括多个设置在所述主干供水管网和所述辅助连通管路上的检测仪表;
所述终端联网通信结构包括多个与所述检测仪表对应连接的基层通信单元和与多个所述基层通信单元通信连接的中继通信单元;
所述供水情况通告机构包括多个定点通告板和一个交互服务器,所述交互服务器与用户的移动终端相通信连接;
所述中央服务器与所有所述中继通信单元和所述交互服务器均通信连接。
优选地,所述主干供水管网由多个一级片区组成,每个所述一级片区由多个二级片区组成,每个所述二级片区由多个三级片区组成,所述辅助连通管路用于连通两个所述一级片区、两个所述二级片区或者两个所述三级片区。
优选地,每个所述辅助连通管路上均设置有供水调节装置。
优选地,每个所述辅助连通管路的入口端和出口端均设置有阀门。
优选地,所述检测仪表包括流量计和流速计。
优选地,每个所述三级片区内、用于连通两个所述一级片区的所述辅助连通管路上以及用于连通两个所述二级片区的所述辅助连通管路上均设置有一个所述中继通信单元,所述中继通信单元与所处的所述三级片区中的所有所述基层通信单元通信连接。
一种基于智慧水务的供水保障方法,包括如下步骤:
S1、将所述主干供水管网划分出多个所述一级片区,每个所述一级片区划分出多个所述二级片区,每个所述二级片区划分出多个所述三级片区;
S2、铺设所述辅助连通管路;
S3、初始化所述系统然后启动;
S4、所述供水情况监测机构实时监测所述主干供水管网的供水情况并且将监测到的供水信息通过所述终端联网通信机构上传至所述中央服务器;
S5、所述中央服务器根据所述供水信息判断所述主干供水管网是否出现供水故障,若出现供水故障则通过所述终端联网通信机构控制所述辅助连通管路上的阀门启动;
S6、所述供水情况监测机构实时监测所述辅助连通管路的供水情况并且将监测到得到辅助信息通过所述终端联网通信机构上传至所述中央服务器;
S7、所述中央服务器根据所述供水信息和所述辅助信息生成供水情况通告,并且通过所述供水情况通告机构发送给用户。
优选地,S3中,初始化所述系统时为所述一级片区、所述二级片区和所述三级片区赋予级别标识和序号。
优选地,S4和S6中所述供水信息和所述辅助信息均包括水流信息,所述水流信息包括流量和流速。
优选地,S7中,所述中央服务器控制启动的所述辅助连通管路两端的所述一级片区、所述二级片区或者所述三级片区对应的所述定点通告板显示所述供水情况通告,并且通过所述交互服务器将所述供水情况通告发送给启动的所述辅助连通管路两端的所述一级片区、所述二级片区或者所述三级片区中所有的用户。
本发明能够在部分区域需要停水的时候通过调配的方式来保证能够继续向该区域供水,从而保证该区域中生产生活能够正常进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明基于智慧水务的供水保障系统的结构框图;
图2是本发明基于智慧水务的供水保障方法的流程图。
具体实施方式
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、完整地描述,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,本领域普通技术人员在没有做出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。
请参阅图1和2,图1是本发明基于智慧水务的供水保障系统的结构框图,图2是本发明基于智慧水务的供水保障方法的流程图。
一种基于智慧水务的供水保障系统,包括管网辅助连通机构、供水情况监测机构、终端联网通信机构、供水情况通告机构和中央服务器。
管网辅助连通机构包括多条辅助连通管路,辅助连通管路与主干供水管网相连通。
供水情况监测机构包括多个设置在主干供水管网和辅助连通管路上的检测仪表。
终端联网通信结构包括多个与检测仪表对应连接的基层通信单元和与多个基层通信单元通信连接的中继通信单元。
供水情况通告机构包括多个定点通告板和一个交互服务器,交互服务器与用户的移动终端相通信连接。
中央服务器与所有中继通信单元和交互服务器均通信连接。
在使用时,正常状态下,辅助连通管路处于关闭状态,依靠主干供水管网向用户供水,当主干供水管网需要检修或者出现故障造成供水中断的时候,辅助连通管路启动,利用辅助连通管路实现水资源的调配,从而保证原本需要停水的区域能够得到正常供水,供水情况监测机构用于对主干供水管网和辅助连通管路的运行状态,以判断主干供水管网是否出现故障以及在出现供水中断的时候辅助连通管路是否正常运行,终端联网通信机构用于将供水情况监测机构的检测结果上传到中央服务器,中央服务器在出现供水中断的时候通过交互服务器和定点通告板向用户发出通告,以提醒用户当前供水为辅助连通管路传输过来的保障性供水,使用户能够适当降低水资源使用量,以减轻主干供水管网和辅助连通管路的负载,避免出现新的故障。采用本发明,能够在部分区域需要停水的时候通过调配的方式来保证能够继续向该区域供水,从而保证该区域中生产生活能够正常进行。
进一步的,主干供水管网由多个一级片区组成,每个一级片区由多个二级片区组成,每个二级片区由多个三级片区组成,辅助连通管路用于连通两个一级片区、两个二级片区或者两个三级片区。通过划分片区的方式,能够对辅助连通管路进行更加合理的分配,进而提升水资源调配的效率。显而易见的,一级片区、二级片区和三级片区的面积是逐渐减小的,相应的所覆盖的用户数量也是逐渐减小的,在需要调配水资源的情况下对主干供水管网和辅助连通管路所造成的压力也是逐渐减小的,所以连通两个一级片区的辅助连通管路的管径应当最大,连通两个二级片区的辅助连通管的管径次之,连通两个三级片区的辅助连通管路的管径最小。
进一步的,每个辅助连通管路上均设置有供水调节装置。供水调节装置主要是增压装置,因为在调配水资源的时候,原本输送向其它区域的水资源中只有部分流向了发生停水的片区,所以需要通过增压的方式来保证调配过来的水资源能够顺利地输送给用户。
进一步的,每个辅助连通管路的入口端和出口端均设置有阀门。因为在正常状态下,辅助连通管路是关闭的,因此设置需要设置阀门,在入口端和出口端各设置一个阀门还能够提高安全性,避免一个阀门出现故障导致主干供水管网的水流入到辅助连通管路中造成水压紊乱。
进一步的,检测仪表包括流量计和流速计。流量计和流速计主要用于检测辅助连通管路中是否有水流过,以验证水资源是否顺利完成调配,另一方面还能够对供水调节装置的运行情况进行监测,当供水调节装置出现故障的时候及时对其进行维修。
进一步的,每个三级片区内、用于连通两个一级片区的辅助连通管路上以及用于连通两个二级片区的辅助连通管路上均设置有一个中继通信单元,中继通信单元与所处的三级片区中的所有基层通信单元通信连接。考虑到主干供水管网的覆盖面积很大,每个检测仪表都直接向中央服务器发送数据的话很容易造成拥塞,进而导致数据丢失,影响系统的稳定运行,而且成本高昂,通过设置中继通信单元的方式,能够将检测仪表的检测数据通过逐级转发的方式发送给中央服务器,从而避免出现网络拥塞,保证了数据的精确度。基层通信单元和中继通信单元均可以采用无线通信的方式实现通信,能够降低安装过程的复杂度。
在本发明一个具体的实施方式中,一种基于智慧水务的供水保障系统,包括管网辅助连通机构、供水情况监测机构、终端联网通信机构、供水情况通告机构和中央服务器;管网辅助连通机构包括多条辅助连通管路,辅助连通管路与主干供水管网相连通,主干供水管网覆盖一个城市,主干供水管网由多个一级片区组成,一级片区为区一级形成单位覆盖的范围,每个一级片区由多个二级片区组成,二级片区为街道一级单位覆盖的范围,每个二级片区由多个三级片区组成,三级片区为小区覆盖的范围,辅助连通管路用于连通两个一级片区、两个二级片区或者两个三级片区,每个辅助连通管路上均设置有供水调节装置,每个辅助连通管路的入口端和出口端均设置有阀门;供水情况监测机构包括多个设置在主干供水管网和辅助连通管路上的检测仪表,检测仪表包括流量计和流速计;终端联网通信结构包括多个与检测仪表对应连接的基层通信单元和与多个基层通信单元通信连接的中继通信单元,每个三级片区内、用于连通两个一级片区的辅助连通管路上以及用于连通两个二级片区的辅助连通管路上均设置有一个中继通信单元,中继通信单元与所处的三级片区中的所有基层通信单元通信连接,基层通信单元和中继通信单元均采用4G或者5G技术实现通信;供水情况通告机构包括多个定点通告板和一个交互服务器,交互服务器与用户的移动终端相通信连接。
在本实施例中,片区的划分依照行政区域进行,有效提升了区域划分效率、降低了供水情况通告的复杂度,便于用户理解供水情况通告。当然,在实际情况中,主干供水管网的分布可能与行政区域的划分结果不一致,此时也可以依据主干供水管网的实际铺设方式来划分片区。
基于上述一种基于智慧水务的供水保证系统,本发明还提供一种基于智慧水务的供水保障方法,包括S1至S6。
S1、将主干供水管网划分出多个一级片区,每个一级片区划分出多个二级片区,每个二级片区划分出多个三级片区。片区的划分可以参照上述具体的实施方式,不再赘述。
S2、铺设辅助连通管路。
S3、初始化系统然后启动。S3中,初始化系统时为一级片区、二级片区和三级片区赋予级别标识和序号。级别标识和序号用于便于中央服务器进行数据处理,例如一级片区的级别标识可以为A,二级片区的级别标识可以为B,三级片区的级别标识可以为C。正常情况下,一级片区、二级片区和三级片区的数量是逐渐增加的,因此对应的序号长度也会逐渐增加,不同级别片区的序号可以采用不同的方式来表征,例如一级片区的序号为0-9,二级片区的序号为01-99,三级片区的序号为000-999,根据实际的划分结果,可以灵活地进行调整。
S4、供水情况监测机构实时监测主干供水管网的供水情况并且将监测到的供水信息通过终端联网通信机构上传至中央服务器。
S5、中央服务器根据供水信息判断主干供水管网是否出现供水故障,若出现供水故障则通过终端联网通信机构控制辅助连通管路上的阀门启动。
S6、供水情况监测机构实时监测辅助连通管路的供水情况并且将监测到得到辅助信息通过终端联网通信机构上传至中央服务器。S4和S6中供水信息和辅助信息均包括水流信息,水流信息包括流量和流速,因为调配的水资源是由主干供水管网提供的,因此不涉及到水质污染的问题,利用流量和流速能够充分表征出调配水资源的运行状态,并且降低中央服务器的数据处理复杂度。
S7、中央服务器根据供水信息和辅助信息生成供水情况通告,并且通过供水情况通告机构发送给用户。S7中,中央服务器控制启动的辅助连通管路两端的一级片区、二级片区或者三级片区对应的定点通告板显示供水情况通告,并且通过交互服务器将供水情况通告发送给启动的辅助连通管路两端的一级片区、二级片区或者三级片区中所有的用户。定点通告板可以采用LED显示屏实现。考虑到独立设置交互服务器会带来很大的成本,利用中央服务器完成与用户的交互又会造成中央服务器的压力陡增,且现有技术中已经有成熟稳定的商用服务器可以使用,例如微信公众平台或者微信小程序所使用的服务器,因此本发明中交互服务器独立设置并且使用现有的商用服务器。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,包括管网辅助连通机构、供水情况监测机构、终端联网通信机构、供水情况通告机构和中央服务器;
所述管网辅助连通机构包括多条辅助连通管路,所述辅助连通管路与主干供水管网相连通;
所述供水情况监测机构包括多个设置在所述主干供水管网和所述辅助连通管路上的检测仪表;
所述终端联网通信结构包括多个与所述检测仪表对应连接的基层通信单元和与多个所述基层通信单元通信连接的中继通信单元;
所述供水情况通告机构包括多个定点通告板和一个交互服务器,所述交互服务器与用户的移动终端相通信连接;
所述中央服务器与所有所述中继通信单元和所述交互服务器均通信连接。
2.如权利要求1所述的一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,所述主干供水管网由多个一级片区组成,每个所述一级片区由多个二级片区组成,每个所述二级片区由多个三级片区组成,所述辅助连通管路用于连通两个所述一级片区、两个所述二级片区或者两个所述三级片区。
3.如权利要求2所述的一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,每个所述辅助连通管路上均设置有供水调节装置。
4.如权利要求3所述的一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,每个所述辅助连通管路的入口端和出口端均设置有阀门。
5.如权利要求4所述的一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,所述检测仪表包括流量计和流速计。
6.如权利要求5所述的一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,每个所述三级片区内、用于连通两个所述一级片区的所述辅助连通管路上以及用于连通两个所述二级片区的所述辅助连通管路上均设置有一个所述中继通信单元,所述中继通信单元与所处的所述三级片区中的所有所述基层通信单元通信连接。
7.一种基于智慧水务的供水保障方法,基于如权利要求6所述的一种基于智慧水务的供水保障系统,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将所述主干供水管网划分出多个所述一级片区,每个所述一级片区划分出多个所述二级片区,每个所述二级片区划分出多个所述三级片区;
S2、铺设所述辅助连通管路;
S3、初始化所述系统然后启动;
S4、所述供水情况监测机构实时监测所述主干供水管网的供水情况并且将监测到的供水信息通过所述终端联网通信机构上传至所述中央服务器;
S5、所述中央服务器根据所述供水信息判断所述主干供水管网是否出现供水故障,若出现供水故障则通过所述终端联网通信机构控制所述辅助连通管路上的阀门启动;
S6、所述供水情况监测机构实时监测所述辅助连通管路的供水情况并且将监测到得到辅助信息通过所述终端联网通信机构上传至所述中央服务器;
S7、所述中央服务器根据所述供水信息和所述辅助信息生成供水情况通告,并且通过所述供水情况通告机构发送给用户。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,S3中,初始化所述系统时为所述一级片区、所述二级片区和所述三级片区赋予级别标识和序号。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,S4和S6中所述供水信息和所述辅助信息均包括水流信息,所述水流信息包括流量和流速。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,S7中,所述中央服务器控制启动的所述辅助连通管路两端的所述一级片区、所述二级片区或者所述三级片区对应的所述定点通告板显示所述供水情况通告,并且通过所述交互服务器将所述供水情况通告发送给启动的所述辅助连通管路两端的所述一级片区、所述二级片区或者所述三级片区中所有的用户。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200804 |
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