CN112922106B - 一种建筑真空卫生间控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑真空卫生间控制方法及系统，其技术方案为：包括获取每个真空便器的运行信息、堵塞故障信息、泄漏故障信息；识别处理每个真空便器的运行信息，判断真空卫生间为使用或空闲状态，并根据真空卫生间所处的使用或空闲状态，控制真空泵站处于运行或待机状态；识别处理真空便器故障信息，出现堵塞或泄漏故障时，真空卫生间发出报警信息，并显示堵塞或泄漏故障信息及故障位置；当出现泄漏故障时，真空泵站停止运行；处理真空便器堵塞或泄漏故障，之后对故障进行复位，真空泵站及真空便器恢复运行。本发明通过判断真空便器空闲或出现泄漏故障，使真空泵站停止运行，避免资源浪费，同时显示故障信息及故障位置，提高维护人员工作效率。

Description

一种建筑真空卫生间控制方法及系统
技术领域
本发明涉及建筑真空卫生间技术领域，尤其涉及一种建筑真空卫生间控制方法及系统。
背景技术
建筑真空卫生间由于其环保、节水、方便施工等优点，使之在医院、地铁、办公大楼等场合得到广泛应用。建筑真空卫生间主要包括真空泵站、真空管路、真空便器以及控制系统几大部分。现有的建筑真空卫生间，其控制系统采用的是集中控制与分散控制相结合的方式，即真空泵站采用集中控制方式，真空便器采用独立、分散的控制方式。每个真空便器之间、真空泵站与真空便器之间在控制上是完全独立的。此种控制方式存在以下缺点：
1、当真空卫生间长时间无人使用而处于空闲状态并且由于真空系统存在自然泄漏而造成真空系统绝对压力升高时，或者真空卫生间内的真空便器出现泄漏故障而造成真空系统绝对压力升高时，由于控制系统无法判断真空卫生间处于空闲状态或真空便器出现泄漏，进而将真空系统绝对压力的升高判断为真空卫生间有人使用，当真空系统绝对压力升高到一定数值后，控制系统将控制真空泵站执行抽真空过程，进而造成资源浪费。
2、当真空卫生间出现堵塞或泄漏故障时，由于控制系统无法定位故障位置，因此卫生间维护人员只能对所有的真空便器进行检查之后才能确定故障位置，工作效率低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种建筑真空卫生间控制方法及系统，通过判断真空便器空闲或出现泄漏故障，使真空泵站停止运行，避免资源浪费，同时显示故障信息及故障位置，提高维护人员工作效率。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明的实施例提供了一种建筑真空卫生间控制方法，包括：
获取每个真空便器的运行信息、堵塞故障信息、泄漏故障信息；
识别处理每个真空便器的运行信息，判断真空卫生间为使用或空闲状态，并根据真空卫生间所处的使用或空闲状态，控制真空泵站处于运行或待机状态；
识别处理真空便器故障信息，出现堵塞或泄漏故障时，真空卫生间发出报警信息，并显示堵塞或泄漏故障信息及故障位置；当出现泄漏故障时，真空泵站停止运行；
处理真空便器堵塞或泄漏故障，之后对故障进行复位，真空泵站及真空便器恢复运行。
作为进一步的实现方式，获取每个真空便器的运行信息TR1、TR2、…TRN，堵塞故障信息TA11、TA12、…TA1N，泄漏故障信息TA21、TA22、…TA2N，其中N为大于2的自然数，TRN、TA1N、TA2N取值0或者1。
作为进一步的实现方式，识别处理真空便器运行信息的方法为：
计算真空便器的运行信息TR1、TR2、…TRN中的最大值TRMAX＝MAX(TR1、TR2、…TRN)，TRMAX取值0或者1；
当真空便器运行信息TRMAX＝1时，则真空卫生间处于使用状态，控制系统将控制真空泵站处于运行状态；
当真空便器运行信息TRMAX＝0时，且TRMAX持续为零的时间大于T0时，真空卫生间处于空闲状态，控制系统控制真空泵站处于待机状态；其中T0为大于零的自然数。
作为进一步的实现方式，识别处理真空便器故障信息的方法为：
计算真空便器堵塞故障信息TA11、TA12、…TA1N中的最大值TA1MAX＝MAX(TA11、TA12、…TA1N),以及真空便器泄漏故障信息TA21、TA22、…TA2N中的最大值TA2MAX＝MAX(TA21、TA22、…TA2N),TA1MAX、TA2MAX取值0或者1；
当TA1MAX＝1时，真空便器出现堵塞故障，真空卫生间发出报警信息，并在可视化界面上显示出堵塞故障信息及堵塞位置；
当TA2MAX＝1时，真空便器出现泄漏故障，真空卫生间发出报警信息，并在可视化界面上显示出泄漏故障信息及泄漏位置，同时真空泵站停止运行。
第二方面，本发明实施例还提供了一种建筑真空卫生间系统，包括真空泵站，所述真空泵站连接若干真空便器，且所述真空便器通过真空便器数据采集系统连接泵站控制系统。
作为进一步的实现方式，所述真空便器数据采集系统包括总线监控单元和现场总线，每个真空便器的便器控制模块均通过现场总线连接总线监控单元；所述总线监控单元与泵站控制系统相连；总线监控单元通过现场总线采集若干个真空便器上的便器控制模块的运行状态数据。
作为进一步的实现方式，所述真空泵站包括污物罐，所述污物罐安装液位传感器和压力传感器，污物罐连接抽真空管，抽真空管通过排气母管连接臭气处理装置；且污物罐连接多个排污管路，每个排污管路上安装排污泵。
作为进一步的实现方式，所述抽真空管与排气母管之间并联多个真空泵；所述排污管路连接至同一个排污母管。
作为进一步的实现方式，所述泵站控制系统包括触摸屏、PLC可编程控制器，所述真空泵、排污泵分别通过保护装置连接PLC可编程控制器；且液位传感器和压力传感器与PLC可编程控制器相连。泵站控制系统根据真空便器的运行数据以及真空泵站各元件的运行数据，实现对真空泵站的控制。
作为进一步的实现方式，所述真空便器安装多个微压开关，微压开关通过信号电缆连接便器控制模块，便器控制模块根据微压开关的信号以及便器的工作状态来判断便器的堵塞与泄漏。
上述本发明的实施例的有益效果如下：
(1)本发明的一个或多个实施方式通过采集真空便器的运行状态信息，识别真空卫生间处于空闲或使用状态，当真空卫生间处于空闲状态时，使真空泵站停止运行，避免了资源的浪费；
(2)本发明的一个或多个实施方式通过采集真空便器的堵塞、泄漏故障信息，当真空卫生间出现堵塞或泄漏故障时，真空卫生间将发出报警信息，显示堵塞或泄漏故障信息及故障位置，使卫生间维护人员能快速定位故障位置并处理故障，提高维护人员工作效率；当出现泄漏故障时，真空泵站停止运行，避免资源浪费；
(3)本发明的一个或多个实施方式的便器控制模块具有总线通讯功能，通过采集便器冲洗按钮、第一微压开关、第二微压开关的信号，控制便器冲水阀、便器真空阀的打开与关闭，实现便器的冲水和排污动作，同时根据采集的第一微压开关和第二微压开关的信号，判断便器是否属于堵塞或泄漏状态。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的控制方法流程图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的卫生间系统结构图；
图3是本发明根据一个或多个实施方式的控制系统架构图；
其中，1、真空泵站，2、污物罐，3、第一真空泵，4、第二真空泵，5、第一排污泵，6、第二排污泵，7、液位传感器，8、压力传感器，9、抽真空管，10、排气母管，11、第一排污管路，12、第二排污管路，13、排污母管，14、臭气处理装置，15、真空主管路，16、第一真空支管路，17、第二真空支管路，18、第三真空支管路，19、第一真空便器，20、第二真空便器，21、第三真空便器，22、现场总线，23、总线监控单元，24、泵站控制系统，25、便器，26、第一收集管，27、真空阀，28、第一微压开关，29、第二微压开关，30、第一便器控制模块，31、便器冲洗按钮，32、第二收集管，33、冲水阀，34、供水管，35、冲水管，36、信号电缆，37、第二便器控制模块，38，第三便器控制模块。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
实施例一：
本实施例提供了一种建筑真空卫生间控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1：获取每个真空便器的运行信息、堵塞故障信息、泄漏故障信息。
步骤S2：识别处理每个真空便器的运行信息，判断真空卫生间为使用或空闲状态，并根据真空卫生间所处的使用或空闲状态，控制真空泵站处于运行或待机状态。
步骤S3：识别处理真空便器故障信息，出现堵塞或泄漏故障时，真空卫生间发出报警信息，显示堵塞或泄漏故障信息及故障位置，当出现泄漏故障时，真空泵站停止运行。
步骤S4：处理完真空便器堵塞或泄漏故障后，对故障进行复位，真空泵站及真空便器恢复运行。
进一步的，步骤S1：获取每个真空便器的运行信息TR1、TR2、…TRN、堵塞故障信息TA11、TA12、…TA1N、泄漏故障信息TA21、TA22、…TA2N，其中N为大于2的自然数，TRN、TA1N、TA2N取值0或者1。
进一步的，步骤S2包括以下子步骤：
步骤S201：计算出真空便器的运行信息TR1、TR2、…TRN中的最大值TRMAX＝MAX(TR1、TR2、…TRN)，TRMAX取值0或者1。
步骤S202：当真空便器运行运行信息TRMAX＝1时，则真空卫生间处于使用状态TS＝1，控制系统将控制真空泵站处于运行状态。
步骤S203：当真空便器运行运行信息TRMAX＝0时，且TRMAX持续为零的时间大于T0时，真空卫生间处于空闲状态TS＝0，控制系统控制真空泵站处于待机状态。其中T0为大于零的自然数，一般取值1800，单位秒。
进一步的，步骤S3包括以下子步骤：
步骤S301：计算出真空便器堵塞故障信息TA11、TA12、…TA1N中的最大值TA1MAX＝MAX(TA11、TA12、…TA1N),以及真空便器泄漏故障信息TA21、TA22、…TA2N中的最大值TA2MAX＝MAX(TA21、TA22、…TA2N),TA1MAX、TA2MAX取值0或者1。
步骤S302：当TA1MAX＝1时，真空便器出现堵塞故障，真空卫生间发出报警信息，并在可视化界面上显示出堵塞故障信息及堵塞位置。
步骤S303：当TA2MAX＝1时，真空便器出现泄漏故障，真空卫生间发出报警信息，并在可视化界面上显示出泄漏故障信息及泄漏位置，同时真空泵站停止运行。
本实施例通过采集真空便器的运行状态信息，识别真空卫生间处于空闲或使用状态，当真空卫生间处于空闲状态时，使真空泵站停止运行，避免了资源的浪费。通过采集真空便器的堵塞、泄漏故障信息，当真空卫生间出现堵塞或泄漏故障时，真空卫生间将发出报警信息，显示堵塞或泄漏故障信息及故障位置，能快速定位故障位置并处理故障，提高维护效率；当出现泄漏故障时，真空泵站停止运行，避免资源浪费。
实施例二：
本实施例提供了一种建筑真空卫生间系统，如图2和图3所示，包括真空泵站1和若干个真空便器，真空便器通过真空便器数据采集系统连接泵站控制系统24，泵站控制系统24与真空便器数据采集系统通过通讯规约实现数据交换。泵站控制系统24根据真空便器的运行数据以及真空泵站各元件的运行数据，实现对真空泵站1的控制。
真空卫生间系统包括N个完全相同的真空便器，N为大于2的自然数。在本实施例中，以三个真空便器为例，即第一真空便器19、第二真空便器20、第三真空便器21。
具体的，所述真空泵站1包括污物罐2、第一真空泵3、第二真空泵4、第一排污泵5、第二排污泵6、液位传感器7、压力传感器8、抽真空管9、排气母管10、第一排污管路11、第二排污管路12、排污母管13、臭气处理装置14；所述液位传感器7、压力传感器8安装在污物罐2的顶部，液位传感器7用于测量污物罐2内的液位，压力传感器8用于测量污物罐2内的真空压力。污物罐2通过抽真空管9与第一真空泵3、第二真空泵4的抽真空口相连，第一真空泵3的排气口、第二真空泵4的排气口连接至排气母管10并延伸到真空泵房外部，与臭气处理装置14连接。
所述第一排污泵5的进污口通过第一排污管路11与污物罐2相连；所述第二排污泵6的进污口通过第二排污管路12与污物罐2相连；所述第一排污泵5的排污口、第二排污泵6的排污口与排污母管13相连；所述第一真空支管路16、第二真空支管路17、第三真空支管路18与真空主管路15相连。
真空主管路15的起始端接入真空泵站1内的污物罐2的进污口上；第一真空便器19通过第一真空支管路16、第二真空便器20通过第二真空支管路17、第三真空便器21通过第三真空支管路18分别连接到真空主管路15上。排污泵根据液位传感器7的测量值将污物罐2内的污物排出至市政污水管网，真空泵根据压力传感器8的测量值对污物罐2进行抽真空。
所述第一真空便器19包括便器25、第一收集管26、真空阀27、第一微压开关28、第二微压开关29、第一便器控制模块30、便器冲洗按钮31、第二收集管32、冲水阀33、供水管34、冲水管35、信号电缆36。第一便器控制模块30具有总线通讯功能，通过采集便器冲洗按钮31、第一微压开关28、第二微压开关29的信号，控制冲水阀33、真空阀27的打开与关闭，实现便器的冲水和排污动作，同时获取便器的堵塞、泄漏状态信息。
其中，第一微压开关28用于检测便器堵塞，当第一便器控制模块30接收到便器冲洗按钮31信号后，控制冲水阀33、真空阀27动作，执行冲洗过程，在此过程中，第一便器控制模块30将检测第一微压开关28的信号，当第一微压开关28的信号从断开状态转变为闭合状态时，判断便器正常，当第一微压开关28的信号一直处于断开状态，则判断便器堵塞。
第二微压开关29用于检测便器泄漏，在便器没有执行冲洗过程的状态下，第一便器控制模块30检测第二微压开关29的信号，当第二微压开关29的信号从断开状态变为闭合状态时，判断便器出现泄漏，在便器执行冲洗过程中，第一便器控制模块30不对第二微压开关29的信号进行处理。第一微压开关28的开关节点动作压力大于第二微压开关29的开关节点动作压力，开关节点动作压力为绝对压力。
进一步的，所述便器25通过第一收集管26与真空阀27相连；所述便器25通过冲水管35与冲水阀33相连；所述冲水阀33与供水管34相连；所述真空阀27通过第二收集管32与第一真空支管路16相连；所述第一微压开关28、第二微压开关29安装在真空阀27上；所述第一微压开关28、第二微压开关29、真空阀27、冲水阀33、便器冲洗按钮31通过信号电缆36连接至第一便器控制模块30上。
所述第二真空便器20包括第二便器控制模块37，所述第三真空便器21包括第三便器控制模块38；所述第二真空便器20、第三真空便器21与第一真空便器19是完全相同的，此处不再赘述。
真空便器数据采集系统包括总线监控单元23和现场总线22；第一真空便器19中的第一便器控制模块30、第二真空便器20中的第二便器控制模块37、第三真空便器21中的第三便器控制模块38连接至现场总线22上。总线监控单元通过现场总线与N个真空便器的便器控制模块通讯，采集各真空便器的运行信息，并将真空泵站的信息传送至各真空便器的便器控制模块。
泵站控制系统24包括触摸屏、PLC可编程控制器、压力传感器8、液位传感器7、真空泵保护装置、排污泵保护装置等；其中，真空泵保护装置、排污泵保护装置均为现有技术，此处不再赘述。
PLC可编程控制器与真空便器数据采集系统通过通讯的方式获取各真空便器的运行数据，同时将真空泵站的数据传送至各真空便器，真空泵站的运行数据以及各真空便器的运行数据均显示在触摸屏上。
PLC可编程控制器实时采集压力传感器8、液位传感器7的数据，以及实时监测真空泵保护装置、排污泵保护装置的信息，结合从真空便器数据采集系统获取的真空便器的运行数据，通过设置在真空泵及排污泵前端的保护装置控制第一真空泵3、第二真空泵4、第一排污泵5、第二排污泵6的运行。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种建筑真空卫生间控制方法，其特征在于，包括：
获取每个真空便器的运行信息、堵塞故障信息、泄漏故障信息；获取每个真空便器的运行信息TR1、TR2、…TRN，堵塞故障信息TA11、TA12、…TA1N，泄漏故障信息TA21、TA22、…TA2N，其中N为大于2的自然数，TRN、TA1N、TA2N取值0或者1；
识别处理每个真空便器的运行信息，判断真空卫生间为使用或空闲状态，并根据真空卫生间所处的使用或空闲状态，控制真空泵站处于运行或待机状态；识别处理真空便器运行信息的方法为：
计算真空便器的运行信息TR1、TR2、…TRN中的最大值TRMAX＝MAX(TR1、TR2、…TRN)，TRMAX取值0或者1；
当真空便器运行信息TRMAX＝1时，则真空卫生间处于使用状态，控制系统将控制真空泵站处于运行状态；
当真空便器运行信息TRMAX＝0时，且TRMAX持续为零的时间大于T0时，真空卫生间处于空闲状态，控制系统控制真空泵站处于待机状态；其中T0为大于零的自然数；
识别处理真空便器故障信息，出现堵塞或泄漏故障时，真空卫生间发出报警信息，并显示堵塞或泄漏故障信息及故障位置；当出现泄漏故障时，真空泵站停止运行；识别处理真空便器故障信息的方法为：
计算真空便器堵塞故障信息TA11、TA12、…TA1N中的最大值TA1MAX＝MAX(TA11、TA12、…TA1N),以及真空便器泄漏故障信息TA21、TA22、…TA2N中的最大值TA2MAX＝MAX(TA21、TA22、…TA2N),TA1MAX、TA2MAX取值0或者1；
当TA1MAX＝1时，真空便器出现堵塞故障，真空卫生间发出报警信息，并在可视化界面上显示出堵塞故障信息及堵塞位置；
当TA2MAX＝1时，真空便器出现泄漏故障，真空卫生间发出报警信息，并在可视化界面上显示出泄漏故障信息及泄漏位置，同时真空泵站停止运行；
处理真空便器堵塞或泄漏故障，之后对故障进行复位，真空泵站及真空便器恢复运行。
2.一种使用如权利要求1所述的建筑真空卫生间控制方法的建筑真空卫生间系统，其特征在于，包括真空泵站，所述真空泵站连接若干真空便器，且所述真空便器通过真空便器数据采集系统连接泵站控制系统；
所述真空便器数据采集系统包括总线监控单元和现场总线，每个真空便器的便器控制模块均通过现场总线连接总线监控单元；所述总线监控单元与泵站控制系统相连；
所述真空便器安装第一微压开关和第二微压开关，微压开关通过信号电缆连接便器控制模块，便器控制模块根据微压开关的信号以及便器的工作状态来判断便器的堵塞与泄漏。
3.根据权利要求2所述的建筑真空卫生间系统，其特征在于，所述真空泵站包括污物罐，所述污物罐安装液位传感器和压力传感器，污物罐连接抽真空管，抽真空管通过排气母管连接臭气处理装置；且污物罐连接多个排污管路，每个排污管路上安装排污泵。
4.根据权利要求3所述的建筑真空卫生间系统，其特征在于，所述抽真空管与排气母管之间并联多个真空泵；所述排污管路连接至同一个排污母管。
5.根据权利要求4所述的建筑真空卫生间系统，其特征在于，所述泵站控制系统包括触摸屏、PLC可编程控制器，所述真空泵、排污泵分别通过保护装置连接PLC可编程控制器；且液位传感器和压力传感器与PLC可编程控制器相连。
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