CN112099542A - 一种智能调压节水方法 - Google Patents

一种智能调压节水方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112099542A
CN112099542A CN202010945788.9A CN202010945788A CN112099542A CN 112099542 A CN112099542 A CN 112099542A CN 202010945788 A CN202010945788 A CN 202010945788A CN 112099542 A CN112099542 A CN 112099542A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
water
regulating
water supply
pipe network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010945788.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吴世林
丁都
董鑫
景天阔
喻天
陈桐桐
程恺文
孙聪
高争刚
郑建朝
徐涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panda Wisdom Water Business Co ltd
Original Assignee
Panda Wisdom Water Business Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panda Wisdom Water Business Co ltd filed Critical Panda Wisdom Water Business Co ltd
Priority to CN202010945788.9A priority Critical patent/CN112099542A/zh
Publication of CN112099542A publication Critical patent/CN112099542A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00—Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/02—Methods or layout of installations for water supply for public or like main supply for industrial use

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明涉及一种智能调压节水方法，包括根据用水情况设置三种调压策略，分别为：当供水管网压力不平衡且供水管网易破损时，则使用基于压力驱动节点流量的水力模型构建的恒定调压策略；当用户用水规律时，则使用基于不同时段供水所需最小压力构建的分时段调压策略；当供水管网复杂时，则使用基于管网末端最不利点所需压力构建的最不利点调压策略；通过所述三种调压策略来动态调节供水管网的进出水水压。本发明可以根据用水情况设置不同的调压策略，通过动态调节进出水水压，以达到节水效果。

Description

一种智能调压节水方法
技术领域
本发明涉及自来水节水技术领域，特别是涉及一种智能调压节水方法。
背景技术
城市供水管网随着城市建设的不断发展，形成了巨大的管线网络系统，城市用水需求逐步增长，输送管线越来越长，供水管网新旧不一，出现不同程度管道带病供水问题，管道水压不平衡，管道抗冲击和抗压强度降低、自来水跑冒漏现象日剧显现爆漏事故频繁发生、管网漏损逐年增加，直接影响到居民生活、企业生产、公共服务和经济负担。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能调压节水方法，通过动态调节进出水水压，以达到节水效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能调压节水方法，包括：根据用水情况设置三种调压策略，分别为：
当供水管网压力不平衡且供水管网易破损时，则使用基于压力驱动节点流量的水力模型构建的恒定调压策略；
当用户用水规律时，则使用基于不同时段供水所需最小压力构建的分时段调压策略；
当供水管网复杂时，则使用基于管网末端最不利点所需压力构建的最不利点调压策略；
通过所述三种调压策略来动态调节供水管网的进出水水压。
所述恒定调压策略具体为：通过选取所述压力驱动节点流量的水力模型预设的供水测压点，来计算供水管网的平均服务压力，公式为：
Figure BDA0002675232570000011
其中，Pp表示平均服务压力，∑Px表示每个供水测压点检测到的压力之和，n表示每个供水测压点的检测次数，N表示预设的供水测压点总数。
所述分时段调压策略具体为：获取不同时段供水所需最小压力，将获取到的不同时段供水所需最小压力设置为每个对应时段的进水压力，所述供水所需最小压力公式为：
P1＝P2+hW
其中，P2表示管网末端最不利点所需给水压力，hW表示管道压力损失，公式为：
hW＝∑hf+∑hj
∑hf表示管道中各管段的沿程阻力损失之和，公式为：
Figure BDA0002675232570000021
其中，γ表示介质重度，v表示断面平均流速，g表示重力加速度，L表示管段长度，d表示管径，λ表示沿程阻力因数；
∑hj表示管道中各处局部阻力损失之和，公式为：
Figure BDA0002675232570000022
其中，ζ表示管段中各管件的局部阻力因数，γ表示介质重度，v表示断面平均流速，g表示重力加速度。
所述最不利点调压策略具体为：通过实时采集水压数据，来获取管网末端最不利点所需压力，并设置所述管网末端最不利点所需最小压力的波动区间，当管网进水压力不在所述波动区间内时，则实时动态调节管网进水口压力。
所述实时动态调节管网进水口压力还包括计算压力变化的反应时间，具体为：通过在管网进水口和管网末端最不利点之间安装多个压力测试点来监测压力值，根据监测到的压力值来计算调压后管网进水口到管网末端最不利点压力变化的反应时间。
所述压力变化的反应时间内，管网末端最不利点不进行压力调节。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明提供的三种不同的调压策略可以适用于各种不同的用水环境；通过智能调压防止水压过大，因此能够大幅度减少供水漏失、保护管网防止爆管；通过智能调压实时改变水压，因此能够减少因水压过大造成的浪费；通过智能调压防止水压过小，因此能够保证供水管网末端的用水户正常用水。
附图说明
图1是本发明实施方式的原理示意图；
图2是本发明实施方式的应用场景图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种智能调压节水方法，如图1所示，为本发明实施方式的原理示意图，包括根据用水情况设置三种调压策略，分别为：
当供水管网压力不平衡且供水管网易破损时，则使用基于压力驱动节点流量的水力模型构建的恒定调压策略；
当用户用水规律，即每天各个时段有明显的峰值和谷值时，则使用基于不同时段供水所需最小压力构建的分时段调压策略；
当供水管网复杂且管理区域较大时，则使用基于管网末端最不利点所需压力构建的最不利点调压策略；
通过所述三种调压策略来动态调节供水管网的进出水水压，由图1可以看出本实施方式通过在智慧节水平台上实施三种不同的调压策略，通过硬件采集所需数据，再传输到软件进行分析计算，最后反馈回硬件。
进一步地，所述恒定调压策略具体为：通过所述压力驱动节点流量的水力模型来调控供水管网，即通过选取所述压力驱动节点流量的水力模型预设的供水测压点(有代表性的部分或全部供水测压点)，来计算供水管网的平均服务压力，公式为：
Figure BDA0002675232570000031
其中，Pp表示平均服务压力，∑Px表示每个供水测压点检测到的压力之和，n表示每个供水测压点的检测次数，N表示预设的供水测压点总数。
所述恒定调压策略能够根据实际需求建立压力驱动节点流量的水力模型，合理调控供水管网，均衡供水管网压力，保证供水关系稳定，使供水管网远行更加经济与合理；通过平均服务压力来解决供水管网压力过高而造成能耗的浪费、漏损率的增加和供不上水的现象。
进一步地，所述分时段调压策略具体为：长期获取并记录不同时段供水所需最小压力值P1，通过机器自动学习生成曲线图进行比对，得到每个时段所需的不同进水压力，进行记录分析，记录时间越长所得到数据越具有代表性，将获取到的不同时段供水所需最小压力设置为每个对应时段的进水压力，从而达到降压节水的目的，所述供水所需最小压力公式为：
P1＝P2+hW
其中，P2表示管网末端最不利点所需给水压力，hW表示管道压力损失，公式为：
hW＝∑hf+∑hj
∑hf表示管道中各管段的沿程阻力损失之和，公式为：
Figure BDA0002675232570000041
其中，γ表示介质重度，v表示断面平均流速，g表示重力加速度，L表示管段长度，d表示管径，λ表示沿程阻力因数；
∑hj表示管道中各处局部阻力损失之和，公式为：
Figure BDA0002675232570000042
其中，ζ表示管段中各管件的局部阻力因数，γ表示介质重度，v表示断面平均流速，g表示重力加速度。
进一步地，所述最不利点调压策略具体为：通过实时采集水压数据，来获取管网末端最不利点所需压力，并设置所述管网末端最不利点所需最小压力的波动区间，当管网进水压力不在所述波动区间内时，则实时动态调节管网进水口压力。
所述实时动态调节管网进水口压力还包括计算压力变化的反应时间，具体为：通过在管网进水口和管网末端最不利点之间安装多个压力测试点来监测压力值，根据监测到的压力值来计算调压后管网进水口到管网末端最不利点压力变化的反应时间，所述压力变化的反应时间即管网进水口调压后，管网压力降低或提高，传导到管网最末端压力随之降低或提高所需的时间。
所述压力变化的反应时间内，管网末端最不利点不进行压力调节。
本实施方式适用于各种用水单位，如图2所示，为本发明实施方式的应用场景图，包括两个应用场景，配套的节水控制仪可根据实际情况安装在不同位置，以便对各单位内供水压力进行调节，实用性较强。
由此可见，本发明提供的三种不同的调压策略可以适用于各种不同的用水环境，能够根据实际情况进行水压调节，保证用户正常用水的情况下达到节水效果。

Claims (6)

1.一种智能调压节水方法，其特征在于，包括根据用水情况设置三种调压策略，分别为：
当供水管网压力不平衡且供水管网易破损时，则使用基于压力驱动节点流量的水力模型构建的恒定调压策略；
当用户用水规律时，则使用基于不同时段供水所需最小压力构建的分时段调压策略；
当供水管网复杂时，则使用基于管网末端最不利点所需压力构建的最不利点调压策略；通过所述三种调压策略来动态调节供水管网的进出水水压。
2.根据权利要求1所述的智能调压节水方法，其特征在于，所述恒定调压策略具体为：通过选取所述压力驱动节点流量的水力模型预设的供水测压点，来计算供水管网的平均服务压力，公式为：
Figure FDA0002675232560000011
其中，Pp表示平均服务压力，∑Px表示每个供水测压点检测到的压力之和，n表示每个供水测压点的检测次数，N表示预设的供水测压点总数。
3.根据权利要求1所述的智能调压节水方法，其特征在于，所述分时段调压策略具体为：获取不同时段供水所需最小压力，将获取到的不同时段供水所需最小压力设置为每个对应时段的进水压力，所述供水所需最小压力公式为：
P1＝P2+hW
其中，P2表示管网末端最不利点所需给水压力，hW表示管道压力损失，公式为：
hW＝∑hf+∑hj
∑hf表示管道中各管段的沿程阻力损失之和，公式为：
Figure FDA0002675232560000012
其中，γ表示介质重度，v表示断面平均流速，g表示重力加速度，L表示管段长度，d表示管径，λ表示沿程阻力因数；
∑hj表示管道中各处局部阻力损失之和，公式为：
Figure FDA0002675232560000013
其中，ζ表示管段中各管件的局部阻力因数，γ表示介质重度，v表示断面平均流速，g表示重力加速度。
4.根据权利要求1所述的智能调压节水方法，其特征在于，所述最不利点调压策略具体为：通过实时采集水压数据，来获取管网末端最不利点所需压力，并设置所述管网末端最不利点所需最小压力的波动区间，当管网进水压力不在所述波动区间内时，则实时动态调节管网进水口压力。
5.根据权利要求4所述的智能调压节水方法，其特征在于，所述实时动态调节管网进水口压力还包括计算压力变化的反应时间，具体为：通过在管网进水口和管网末端最不利点之间安装多个压力测试点来监测压力值，根据监测到的压力值来计算调压后管网进水口到管网末端最不利点压力变化的反应时间。
6.根据权利要求5所述的智能调压节水方法，其特征在于，所述压力变化的反应时间内，管网末端最不利点不进行压力调节。
CN202010945788.9A 2020-09-10 2020-09-10 一种智能调压节水方法 Pending CN112099542A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010945788.9A CN112099542A (zh) 2020-09-10 2020-09-10 一种智能调压节水方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010945788.9A CN112099542A (zh) 2020-09-10 2020-09-10 一种智能调压节水方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112099542A true CN112099542A (zh) 2020-12-18

Family

ID=73752058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010945788.9A Pending CN112099542A (zh) 2020-09-10 2020-09-10 一种智能调压节水方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112099542A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115167547A (zh) * 2022-06-29 2022-10-11 深圳市拓安信计控仪表有限公司 供水管网的调压方法及调压设备

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101449141A (zh) * 2006-09-07 2009-06-03 株式会社东芝 漏水监视系统
WO2012127783A1 (ja) * 2011-03-18 2012-09-27 株式会社日立製作所 配水圧制御システム
KR20140010623A (ko) * 2012-07-16 2014-01-27 주식회사 삼천리 상수 관망 내 자동 압력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템
CN203420309U (zh) * 2013-06-21 2014-02-05 大连市自来水集团二次供水工程有限公司 智能调压供水系统
CN103839190A (zh) * 2014-02-19 2014-06-04 清华大学深圳研究生院 基于压力监测的管网节点流量计量与调度方法
CN107122519A (zh) * 2017-03-27 2017-09-01 华南理工大学 一种城市供水管网压力监测点的优化布置方法
CN107562155A (zh) * 2017-09-07 2018-01-09 郑州云海信息技术有限公司 一种液冷服务器及其流量测量方法
CN109376925A (zh) * 2018-10-23 2019-02-22 青岛理工大学 供水管网节点流量动态自适应优化方法
CN109635501A (zh) * 2019-01-02 2019-04-16 山东浪潮商用系统有限公司 一种基于水力模型的降低供水管网漏损方法
CN110848578A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 湖南大学 一种基于pdd模型的城市供水管网既有漏损定位方法
CN110970892A (zh) * 2019-11-19 2020-04-07 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 基于能量平衡的省级能源互联网多能流调控优化方法
CN111062576A (zh) * 2019-11-21 2020-04-24 熊猫智慧水务有限公司 一种基于dma分区最不利点的压力管理系统
CN111080064A (zh) * 2019-11-18 2020-04-28 上海城投水务(集团)有限公司供水分公司 一种供水管网稳压供水方案生成方法及系统
CN111434862A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 深圳市拓安信计控仪表有限公司 用于供水管网的压力监测控制系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101449141A (zh) * 2006-09-07 2009-06-03 株式会社东芝 漏水监视系统
WO2012127783A1 (ja) * 2011-03-18 2012-09-27 株式会社日立製作所 配水圧制御システム
KR20140010623A (ko) * 2012-07-16 2014-01-27 주식회사 삼천리 상수 관망 내 자동 압력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템
CN203420309U (zh) * 2013-06-21 2014-02-05 大连市自来水集团二次供水工程有限公司 智能调压供水系统
CN103839190A (zh) * 2014-02-19 2014-06-04 清华大学深圳研究生院 基于压力监测的管网节点流量计量与调度方法
CN107122519A (zh) * 2017-03-27 2017-09-01 华南理工大学 一种城市供水管网压力监测点的优化布置方法
CN107562155A (zh) * 2017-09-07 2018-01-09 郑州云海信息技术有限公司 一种液冷服务器及其流量测量方法
CN110848578A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 湖南大学 一种基于pdd模型的城市供水管网既有漏损定位方法
CN109376925A (zh) * 2018-10-23 2019-02-22 青岛理工大学 供水管网节点流量动态自适应优化方法
CN109635501A (zh) * 2019-01-02 2019-04-16 山东浪潮商用系统有限公司 一种基于水力模型的降低供水管网漏损方法
CN111434862A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 深圳市拓安信计控仪表有限公司 用于供水管网的压力监测控制系统
CN111080064A (zh) * 2019-11-18 2020-04-28 上海城投水务(集团)有限公司供水分公司 一种供水管网稳压供水方案生成方法及系统
CN110970892A (zh) * 2019-11-19 2020-04-07 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 基于能量平衡的省级能源互联网多能流调控优化方法
CN111062576A (zh) * 2019-11-21 2020-04-24 熊猫智慧水务有限公司 一种基于dma分区最不利点的压力管理系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卢姗姗: "城市给水管网水力特性分析研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技 Ⅱ辑》, no. 5, 15 May 2015 (2015-05-15), pages 038 - 707 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115167547A (zh) * 2022-06-29 2022-10-11 深圳市拓安信计控仪表有限公司 供水管网的调压方法及调压设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103839190A (zh) 基于压力监测的管网节点流量计量与调度方法
CN111784536B (zh) 一种明渠中依据实测水位变化情况估计水位超限时间的方法
CN112099542A (zh) 一种智能调压节水方法
CN105864016A (zh) 一种开式多水泵输配系统变水量运行调节方法
CN104990134A (zh) 变流量与分户计量的集中供热系统及水力平衡调节方法
CN109829611B (zh) 基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法
CN101975417B (zh) 分布式水泵变流量供热系统临界零压差状态的调节方法
CN108415471A (zh) 一种蓄水容器的间歇式智能补水控制系统
CN110185092A (zh) 一种基于动态dma分区的城镇供水系统漏损监测方法
CN115013860B (zh) 一种基于楼宇画像的喷射泵供热系统自主优化调控方法
CN111523210A (zh) 城市集中供热系统升降温过程预测分析方法及其系统
CN103088783B (zh) 一种面向生态的水库调度方案生成方法
CN110848578B (zh) 一种基于pdd模型的城市供水管网既有漏损定位方法
CN111062576B (zh) 一种基于dma分区最不利点的压力管理系统
CN209801590U (zh) 用户分布式供热节能装置
AbdelMeguid et al. Pressure and leakage management in water distribution systems via flow modulation PRVs
CN116402282A (zh) 一种基于水量平衡的水库水位调控方法及系统
CN104990450A (zh) 基于dcs的高位集水冷却塔水位维持系统
CN112344072B (zh) 一种节水控制方法
CN107675753A (zh) 一种泵房防淹系统及其防淹方法
CN204757124U (zh) 变流量与分户计量的集中供热系统
Mingsheng Liu PhD Supply fan control methods for VAV systems using a fan airflow station
CN113719886A (zh) 一种户间水利平衡控制系统
CN208830405U (zh) 一种工业流量均衡系统
CN208763109U (zh) 一种多层建筑供水系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination