CN113737896A - 一种智能节能变频供水系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能节能变频供水系统及其控制方法,具体涉及变频供水技术领域,包括控制中心,所述控制中心的输出端与统计模块的输入端电连接,所述溶剂模块的输出端与数据库的输入端电连接,所述统计模块的输入端分别与时间统计模块和供水量统计模块的输出端电连接。本发明通过设置统计模块、对比模块、数据建模模块、预测模块、备用供水模块和状态调节模块,保障了该供水系统预测的准确性,同时对其每日需求的灵活性起到了辅助的效果,由于备用供水模块可以实时调整每日用水量的浮动范围,从而保障了数据出现细微误差时备用供水模块可以进行弥补,进而提高了该供水系统的适应性,降低了实际使用时出现浪费或断水的情况。
Description
技术领域
本发明涉及变频供水技术领域,更具体地说,本发明涉及一种智能节能变频供水系统及其控制方法。
背景技术
在自来水处理中,由于供水环节存在城市管网复杂且用水情况变化的不确定性,造成供水负荷范围变动大,使得供水设备运行不稳定且耗能大,目前,国内对供水负荷的预测研究主要集中于传统的预测原理和方法,如指数平滑法、时间序列分析和回归分析法等。传统的预测方法都要求给出某种影响因素构成的供水负荷显示预测模型。由于城市供水系统是一个复杂的大系统,不确定性、非线性和时变性并存,因此在对供水模式以及供水量进行调节时,往往需要根据大量的数据进行建模统计从而实现预测供水模式以及供水量的调节,然而现有的供水系统智能单纯通过每日的需求量对供水量进行调节,且传统的预测系统难以保障其准确性,且缺乏必要的灵活性以及适应性,导致实际使用时供水系统容易出现浪费或断水的情况。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种智能节能变频供水系统及其控制方法,本发明所要解决的技术问题是:由于城市供水系统是一个复杂的大系统,不确定性、非线性和时变性并存,因此在对供水模式以及供水量进行调节时,往往需要根据大量的数据进行建模统计从而实现预测供水模式以及供水量的调节,然而现有的供水系统智能单纯通过每日的需求量对供水量进行调节,且传统的预测系统难以保障其准确性,且缺乏必要的灵活性以及适应性,导致实际使用时供水系统容易出现浪费或断水的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能节能变频供水系统,包括控制中心,所述控制中心的输出端与统计模块的输入端电连接,所述溶剂模块的输出端与数据库的输入端电连接,所述统计模块的输入端分别与时间统计模块和供水量统计模块的输出端电连接,所述统计模块的输出端与对比模块的输入端电连接,所述对比模块的输出端与数据建模模块的输入端电连接,所述数据建模模块的输出端与数据库的输入端电连接,所述数据库的输入端与状态调节模块的输出端电连接,所述状态调节模块的输入端分别与预测模块和备用供水模块的输出端电连接,所述状态调节模块的输入端与增压供水模块的输出端电连接,所述增加供水模块的输入端与备用供水模块的输入端电连接。
作为本发明的进一步方案:所述时间统计模块包括节日数据统计模块,所述节日数据统计模块是对节日时段的供水量进行统计并输送至统计模块内,所述时间统计模块包括假日数据统计模块,所述假日数据统计模块是对假日时段的供水量进行统计并输送至统计模块内,所述时间统计模块包括工作日数据统计模块,所述工作日数据统计模块是对工作日时段的供水量进行统计并输送至统计模块内。
作为本发明的进一步方案:所述状态调节模块包括高压供水模块、低压供水模块以及睡眠模式调节模块,所述高压供水模块是由增加供水模块运行后提高该供水系统的运行效率,并提高该供水系统的供水量,所述低压供水模块是改变状态调节模块的运行模式,从而降低该供水系统的供水量以及水压,所述睡眠模式调节模块则是将状态调节模块此时的模式调节为睡眠模式,并通过此模式再次降低该供水系统提供的水压和电力。
作为本发明的进一步方案:所述统计模块是对供水统计模块以及时间统计模块收集的时间以及供水量数据进行收集,并根据收集的信息对其进行统计,将收集的信息根据时间段和时间段的供水量进行对比排布后存入数据库内。
所述对比模块是根据统计模块统计的零时数据以及数据控中的历史数据进行提取和对比,具体参照两者在不同日期和同一时间所需的供水量,并得出对比数据,提取同一节日、假日和工作日的供水数据。
作为本发明的进一步方案:所述数据建模模块是将对比模块得出的参照数据进行统计和建模,具体参照同一日期同一时间段用水量、同一日期不同时间段用水量,不同日期同一时间段用水量以及不同时期不同时间段用水量。
作为本发明的进一步方案:所述预测模块是根据数据建模模块得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1(T):R2(T):R3(T):........RN(T)}其中R代表对比用水量,其中1代表对比数据的第一天,其中T代表同一时间段,统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块的供水模式进行调节。
所述备用供水模块是当预测模块将预测完毕的数据输送至状态调节模块后,状态调节模块根据预测模块的数据调节自身的供水模式时,备用供水模块则会根据预测模块预测的数值进行上下浮动调整,一旦出现供水不足时,则备用供水模块则会将数据输送至增压供水模块内。
一种智能节能变频供水系统的控制方法,包括以下步骤:
S1、通过控制中心手动对统计模块统计的数据进行调整,设定对比模块、数据建模模块、预测模块、状态调节模块、备用供水模块、时间统计模块以及供水量统计模块的运行该供水系统即可运行,在时间统计模块根据节日数据、假日数据以及工作日数据对收集的数据进行分类统计后存储至统计模块内,同理,供水量统计模块则会将收集每日供水数据进行时间分段后输送至统计模块内。
S2、当时间统计模块和供水量统计模块将数据输送至统计模块内时,统计模块则会将当日数据分别存储至数据库以及对比模块内,对比模块则会提取数据库中历史数据,并得出的参照数据进行统计和建模,当数据建模模块接收对比模块的数据时,则会参照同一日期同一时间段用水量、同一日期不同时间段用水量,不同日期同一时间段用水量以及不同时期不同时间段用水量,得到建模数据。
S3、当数据建模模块建模完毕后,预测模块则会根据数据建模模块得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1(T):R2(T):R3(T):........RN(T)},统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块的供水模式进行调节,此时状态调节模块则会根据传输的数据对当天内不同时间进行不同的状态调整。
本发明的有益效果在于:
1、本发明通过设置统计模块、对比模块、数据建模模块、预测模块、备用供水模块和状态调节模块,当数据建模模块建模完毕后,预测模块则会根据数据建模模块得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1(T):R2(T):R3(T):........RN(T)},统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块的供水模式进行调节,此时状态调节模块则会根据传输的数据对当天内不同时间进行不同的状态调整,从而实现在不同时间段内所耗费的电量以及水压处于需求范围保障,同时使得该供水系统不易出现低需求量时间段高电量耗费的情况,且该供水系统可以具前一日的数据以及历史的数据进行对比并得出第二天的用水量结论,从而保障了该供水系统预测的准确性,同时对其每日需求的灵活性起到了辅助的效果,由于备用供水模块可以实时调整每日用水量的浮动范围,从而保障了数据出现细微误差时备用供水模块可以进行弥补,进而提高了该供水系统的适应性,降低了实际使用时出现浪费或断水的情况。
附图说明
图1为本发明系统框图;
图中:1控制中心、2统计模块、3数据库、4时间统计模块、5供水量统计模块、6对比模块、7数据建模模块、8状态调节模块、9预测模块、10备用供水模块、11增加供水模块。
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。
如图1所示,本发明提供了一种智能节能变频供水系统,包括控制中心1,控制中心1的输出端与统计模块2的输入端电连接,溶剂模块的输出端与数据库3的输入端电连接,统计模块2的输入端分别与时间统计模块4和供水量统计模块5的输出端电连接,统计模块2的输出端与对比模块6的输入端电连接,对比模块6的输出端与数据建模模块7的输入端电连接,数据建模模块7的输出端与数据库3的输入端电连接,数据库3的输入端与状态调节模块8的输出端电连接,状态调节模块8的输入端分别与预测模块9和备用供水模块10的输出端电连接,状态调节模块8的输入端与增压供水模块的输出端电连接,增加供水模块11的输入端与备用供水模块10的输入端电连接。
时间统计模块4包括节日数据统计模块,节日数据统计模块是对节日时段的供水量进行统计并输送至统计模块2内,时间统计模块4包括假日数据统计模块,假日数据统计模块是对假日时段的供水量进行统计并输送至统计模块2内,时间统计模块4包括工作日数据统计模块,工作日数据统计模块是对工作日时段的供水量进行统计并输送至统计模块2内。
状态调节模块8包括高压供水模块、低压供水模块以及睡眠模式调节模块,高压供水模块是由增加供水模块11运行后提高该供水系统的运行效率,并提高该供水系统的供水量,低压供水模块是改变状态调节模块8的运行模式,从而降低该供水系统的供水量以及水压,睡眠模式调节模块则是将状态调节模块8此时的模式调节为睡眠模式,并通过此模式再次降低该供水系统提供的水压和电力。
统计模块2是对供水统计模块2以及时间统计模块4收集的时间以及供水量数据进行收集,并根据收集的信息对其进行统计,将收集的信息根据时间段和时间段的供水量进行对比排布后存入数据库3内。
对比模块6是根据统计模块2统计的零时数据以及数据控中的历史数据进行提取和对比,具体参照两者在不同日期和同一时间所需的供水量,并得出对比数据,提取同一节日、假日和工作日的供水数据。
数据建模模块7是将对比模块6得出的参照数据进行统计和建模,具体参照同一日期同一时间段用水量、同一日期不同时间段用水量,不同日期同一时间段用水量以及不同时期不同时间段用水量。
预测模块9是根据数据建模模块7得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1T:R2T:R3T:........RNT}其中R代表对比用水量,其中1代表对比数据的第一天,其中T代表同一时间段,统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块8内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块8的供水模式进行调节。
备用供水模块10是当预测模块9将预测完毕的数据输送至状态调节模块8后,状态调节模块8根据预测模块9的数据调节自身的供水模式时,备用供水模块10则会根据预测模块9预测的数值进行上下浮动调整,一旦出现供水不足时,则备用供水模块10则会将数据输送至增压供水模块内。
一种智能节能变频供水系统的控制方法,包括以下步骤:
S1、通过控制中心1手动对统计模块2统计的数据进行调整,设定对比模块6、数据建模模块7、预测模块9、状态调节模块8、备用供水模块10、时间统计模块4以及供水量统计模块5的运行该供水系统即可运行,在时间统计模块4根据节日数据、假日数据以及工作日数据对收集的数据进行分类统计后存储至统计模块2内,同理,供水量统计模块5则会将收集每日供水数据进行时间分段后输送至统计模块2内。
S2、当时间统计模块4和供水量统计模块5将数据输送至统计模块2内时,统计模块2则会将当日数据分别存储至数据库3以及对比模块6内,对比模块6则会提取数据库3中历史数据,并得出的参照数据进行统计和建模,当数据建模模块7接收对比模块6的数据时,则会参照同一日期同一时间段用水量、同一日期不同时间段用水量,不同日期同一时间段用水量以及不同时期不同时间段用水量,得到建模数据。
S3、当数据建模模块7建模完毕后,预测模块9则会根据数据建模模块7得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1T:R2T:R3T:........RNT},统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块8内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块8的供水模式进行调节,此时状态调节模块8则会根据传输的数据对当天内不同时间进行不同的状态调整。
通过设置统计模块2、对比模块6、数据建模模块7、预测模块9、备用供水模块10和状态调节模块8,使得该供水系统实现了在不同时间段内所耗费的电量以及水压处于需求范围保障,同时使得该供水系统不易出现低需求量时间段高电量耗费的情况,且该供水系统可以具前一日的数据以及历史的数据进行对比并得出第二天的用水量结论,从而保障了该供水系统预测的准确性,同时对其每日需求的灵活性起到了辅助的效果,由于备用供水模块10可以实时调整每日用水量的浮动范围,从而保障了数据出现细微误差时备用供水模块10可以进行弥补,进而提高了该供水系统的适应性,降低了实际使用时出现浪费或断水的情况。
最后应说明的几点是:首先,在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变,则相对位置关系可能发生改变;
其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;
最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种智能节能变频供水系统,包括控制中心(1),其特征在于:所述控制中心(1)的输出端与统计模块(2)的输入端电连接,所述溶剂模块的输出端与数据库(3)的输入端电连接,所述统计模块(2)的输入端分别与时间统计模块(4)和供水量统计模块(5)的输出端电连接,所述统计模块(2)的输出端与对比模块(6)的输入端电连接,所述对比模块(6)的输出端与数据建模模块(7)的输入端电连接,所述数据建模模块(7)的输出端与数据库(3)的输入端电连接,所述数据库(3)的输入端与状态调节模块(8)的输出端电连接,所述状态调节模块(8)的输入端分别与预测模块(9)和备用供水模块(10)的输出端电连接,所述状态调节模块(8)的输入端与增压供水模块的输出端电连接,所述增加供水模块(11)的输入端与备用供水模块(10)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能节能变频供水系统,其特征在于:所述时间统计模块(4)包括节日数据统计模块,所述节日数据统计模块是对节日时段的供水量进行统计并输送至统计模块(2)内,所述时间统计模块(4)包括假日数据统计模块,所述假日数据统计模块是对假日时段的供水量进行统计并输送至统计模块(2)内,所述时间统计模块(4)包括工作日数据统计模块,所述工作日数据统计模块是对工作日时段的供水量进行统计并输送至统计模块(2)内。
3.根据权利要求1所述的一种智能节能变频供水系统,其特征在于:所述状态调节模块(8)包括高压供水模块、低压供水模块以及睡眠模式调节模块,所述高压供水模块是由增加供水模块(11)运行后提高该供水系统的运行效率,并提高该供水系统的供水量,所述低压供水模块是改变状态调节模块(8)的运行模式,从而降低该供水系统的供水量以及水压,所述睡眠模式调节模块则是将状态调节模块(8)此时的模式调节为睡眠模式,并通过此模式再次降低该供水系统提供的水压和电力。
4.根据权利要求1所述的一种智能节能变频供水系统,其特征在于:所述统计模块(2)是对供水统计模块(2)以及时间统计模块(4)收集的时间以及供水量数据进行收集,并根据收集的信息对其进行统计,将收集的信息根据时间段和时间段的供水量进行对比排布后存入数据库(3)内;
所述对比模块(6)是根据统计模块(2)统计的零时数据以及数据控中的历史数据进行提取和对比,具体参照两者在不同日期和同一时间所需的供水量,并得出对比数据,提取同一节日、假日和工作日的供水数据。
5.根据权利要求1所述的一种智能节能变频供水系统,其特征在于:所述数据建模模块(7)是将对比模块(6)得出的参照数据进行统计和建模,具体参照同一日期同一时间段用水量、同一日期不同时间段用水量,不同日期同一时间段用水量以及不同时期不同时间段用水量。
6.根据权利要求1所述的一种智能节能变频供水系统,其特征在于:所述预测模块(9)是根据数据建模模块(7)得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1(T):R2(T):R3(T):........RN(T)}其中R代表对比用水量,其中1代表对比数据的第一天,其中T代表同一时间段,统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块(8)内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块(8)的供水模式进行调节;
所述备用供水模块(10)是当预测模块(9)将预测完毕的数据输送至状态调节模块(8)后,状态调节模块(8)根据预测模块(9)的数据调节自身的供水模式时,备用供水模块(10)则会根据预测模块(9)预测的数值进行上下浮动调整,一旦出现供水不足时,则备用供水模块(10)则会将数据输送至增压供水模块内。
一种智能节能变频供水系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、通过控制中心(1)手动对统计模块(2)统计的数据进行调整,设定对比模块(6)、数据建模模块(7)、预测模块(9)、状态调节模块(8)、备用供水模块(10)、时间统计模块(4)以及供水量统计模块(5)的运行该供水系统即可运行,在时间统计模块(4)根据节日数据、假日数据以及工作日数据对收集的数据进行分类统计后存储至统计模块(2)内,同理,供水量统计模块(5)则会将收集每日供水数据进行时间分段后输送至统计模块(2)内;
S2、当时间统计模块(4)和供水量统计模块(5)将数据输送至统计模块(2)内时,统计模块(2)则会将当日数据分别存储至数据库(3)以及对比模块(6)内,对比模块(6)则会提取数据库(3)中历史数据,并得出的参照数据进行统计和建模,当数据建模模块(7)接收对比模块(6)的数据时,则会参照同一日期同一时间段用水量、同一日期不同时间段用水量,不同日期同一时间段用水量以及不同时期不同时间段用水量,得到建模数据;
S3、当数据建模模块(7)建模完毕后,预测模块(9)则会根据数据建模模块(7)得出的建模数据进行合理预测,在保障预测准确性的同时对数据进行进一步统计和推理,同时将其通过公式进行统计,例如:{R1(T):R2(T):R3(T):........RN(T)},统计完毕后将所需的用水量输送至状态调节模块(8)内,通过对不同时间和日期的供水量从而对状态调节模块(8)的供水模式进行调节,此时状态调节模块(8)则会根据传输的数据对当天内不同时间进行不同的状态调整。
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