CN113741279A - 一种基于真空站的智能水循环控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于真空站的智能水循环控制系统，属于真空站技术领域，进水模块用于将水流输送至真空站，并根据真空站的使用情况及时进行补水，补水包含未使用水体和已使用水体；运行处理模块用于对真空站的运行情况进行监测，获取真空站运行时的各项数据并进行处理，得到监测信息；运行分析模块用于对采集的监测信息进行分析，通过对处理后的各项数据进行联立计算，得到水体的差分值，将差分值与预设的差分阈值进行匹配，得到分析集；调控模块根据分析集对真空站中的水流输送进行调控；本发明用于解决现有方案中水循环控制系统运行效率低的技术问题。

Description

一种基于真空站的智能水循环控制系统

技术领域

本发明涉及真空站技术领域，具体涉及一种基于真空站的智能水循环 控制系统。

背景技术

真空站是由单台或双台真空泵作为真空获得的主要设备、以真空罐为 真空存储设备以及连接电器控制部份组成的，真空负压站配备一台气水分 离器，从而可以节约水源并减少环境污染。

不同区域的水体影响真空站的运行效果，现有的真空站水循环系统在 使用时，没有对使用的水体进行准确的监测和分析并及时进行调控，使得 水体的质量不能得到保证，导致水循环控制系统的运行效率低以及真空站 的使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于真空站的智能水循环控制系统，解决 以下技术问题：如何解决现有方案中水循环控制系统运行效率低的技术问 题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于真空站的智能水循环控制系统，包括进水模块、运行处理模 块、运行分析模块和调控模块；

进水模块用于将水流输送至真空站，并根据真空站的使用情况及时进 行补水，补水包含未使用水体和已使用水体；运行处理模块用于对真空站 的运行情况进行监测，获取真空站运行时的各项数据并进行处理，得到监 测信息；运行分析模块用于对采集的监测信息进行分析，通过对处理后的 各项数据进行联立计算，得到水体的差分值，将差分值与预设的差分阈值 进行匹配，得到分析集；调控模块根据分析集对真空站中的水流输送进行调控。

进一步地，还包括：处理器、数据采集模块、数据传输模块和显示模 块，处理器用于对各个模块的数据计算进行处理；数据采集模块用于对水 体的数据和真空站运行时的各项数据进行采集；显示模块用于对真空站的 运行和水流的调控分别进行提示。

进一步地，运行处理模块包含水体处理单元和设备处理单元，水体处 理单元对采集的水体数据进行提取，将排进真空站的水体设定为第一水 体，将排出真空站的水体设定为第二水体；获取水体数据中第一水体的类 型和物质含量，将第一水体的类型标记为SL；获取水体类型对应的水体 关联值并标记为STG；将第一水体中的各个物质标记为WLQi， i＝1,2,3...n；获取各个物质对应的物质关联值并标记为WGQi；将排水前 第一水体中各个物质的实际含量标记为WHQi；将标记的各项数据排列组 合，得到水体处理数据；

设备处理单元对采集的设备运行时的各项数据进行提取，获取进水时 第一水体的进水速度和进水容量，对进水速度进行取值并标记为JSi；对 进水容量进行取值并标记为JSRi；获取排水后第二水体中的各个物质并 标记为WLHi；获取各个物质对应的物质关联值并标记为WGHi；将排水后 第二水体中各个物质对应的实际含量标记为WHHi；将标记的各项数据排 列组合，得到运行处理数据；其中，各项数据的采集可以通过不同类型的 传感器获取，包括但不限于流量传感器和水质检测仪。

进一步地，将标记的各项数据进行归一化处理并取值，利用公式

计算获取第一水体的原始值，其中，a1 和a2表示为不同的比例系数，STG表示为水体类型对应的水体关联值， WGQi表示为第一水体中各个物质对应的物质关联值，WHQi表示为第一水 体中各个物质对应的实际含量；真空站运行后获取排出的第二水体，利用 公式

计算获取第二水体的运监值，其中， b1和b2表示为不同的比例系数，WGHi表示为第二水体中各个物质对应的 物质关联值，WHHi表示为第二水体中各个物质对应的实际含量；利用公 式CF＝μ×(YJ-YS)计算获取第二水体的差分值,μ表示为分析补偿因子，取 值范围为(0,1)；将差分值与预设的差分阈值进行匹配，得到分析集。

进一步地，将差分值与预设的差分阈值进行匹配的具体的步骤包括： 若差分值不大于差分阈值，则判定第二水体可以循环使用并生成第一匹配 信号，将第一匹配信号对应的第二水体标记为循环水体；若差分值大于差 分阈值，则判定第二水体不可以循环使用并生成第二匹配信号；将第一匹 配信号和第二匹配信号组合，得到分析集；将第二匹配信号对应的第二水 体标记为选中水体，对选中水体进行过滤调控。

进一步地，对选中水体进行过滤调控的具体步骤包括：获取选中水体 中的含量数据，利用公式

计 算获取选中水体的含匹值，其中，g1和g2表示为不同的比例系数，WGHi0 表示为预设的不同物质对应的物质关联值，WHHi0表示为不同物质对应的 标准含量；将含匹值与预设的标准含匹阈值进行匹配，若含匹值不大于标 准含匹阈值，则生成第一检测信号；若含匹值大于标准含匹阈值，则生成 第二检测信号；将第一检测信号与第二检测信号分类组合，得到检测集； 根据检测集中第一检测信号对选中水体中的物质进行过滤，根据检测集中 的第二检测信号对选中水体中的物质含量进行处理。

进一步地，对真空站的运行进行提示的具体步骤包括：获取第一水体 的进水速度JSi和进水容量JSRi；将过滤后的水体标记为第三水体，获 取第三水体的排水速度和排水容量并分别标记为CSEi和CSRi，利用公式

计算获取排水的时效值，其中，c1和c2表示为 不同的比例系数，T表示为排水时长，对时效值进行分析并控制水流的输 送。

进一步地，对时效值进行分析并控制水流的输送的具体步骤包括：将 最大的时效值标记为选中时效值，将选中时效值对应的进水速度和排水速 度分别标记为第一选中速度和第二选中速度，根据第一选中速度和第二选 中速度分别将第一水体和第三水体向真空站中输送。

本发明的有益效果：

1、通过进水模块将水流输送至真空站，并根据真空站的使用情况及 时进行补水，补水包含未使用水体和已使用水体；通过从排水前的水体和 排水后的水体进行数据采集，从水体方面为真空站的水循环使用提供可靠 的数据支持；

2、通过运行处理模块对真空站的运行情况进行监测，获取真空站运 行时的各项数据并进行处理，得到包含水体处理数据和运行处理数据的监 测信息；通过对各项数据进行取值以及获取对应的关联值，使得各项数据 规范化，可以提高数据计算的准确性；

3、通过运行分析模块对采集的监测信息进行分析，通过对处理后的 各项数据进行联立计算，得到水体的差分值，将差分值与预设的差分阈值 进行匹配，得到分析集；通过将采集的各项数据进行计算，便于对真空站 的水循环进行合理有效的调整，可以提高真空站的使用寿命；

4、调控模块根据分析集对真空站中的水流输送进行调控，使得水体 符合真空站运行的要求，可以提高真空站的水循环效果，避免水体中的颗 粒物杂质以及微量元素影响真空站的运行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于真空站的智能水循环控制系统的模块框图。

图2为本发明中运行处理模块的单元框图。

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 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的 范围。

请参阅图1-2，本发明为一种基于真空站的智能水循环控制系统，包 括进水模块、运行处理模块、运行分析模块和调控模块以及处理器、数据 采集模块、数据传输模块和显示模块，处理器用于对各个模块的数据计算 进行处理；数据采集模块用于对水体的数据和真空站运行时的各项数据进 行采集；显示模块用于对真空站的运行和水流的调控分别进行提示；

本实施例中，通过对真空站运行前的水体以及运行后的水体进行数据 采集和分析，可以实现对水循环过程中的水体进行调控，比如，真空站运 行后的水体符合真空站运行的要求，则根据水体的流速和流量来进行调 节；若真空站运行后的水体不符合真空站运行的要求，则对水体进行过滤 并对水体的输送进行调控；其中，水体的类型以及水中的物质均会影响到 真空站的运行效果，例如，北方的水质偏硬，循环该类的水体容易堵塞电 磁阀阀芯，以及水体中的钙离子和镁离子容易造成结垢；真空站运行的要 求可以基于现有的真空站大数据进行分析设定。

进水模块用于将水流输送至真空站，并根据真空站的使用情况及时进 行补水，补水包含未使用水体和已使用水体；运行处理模块用于对真空站 的运行情况进行监测，获取真空站运行时的各项数据并进行处理，得到监 测信息；运行处理模块包含水体处理单元和设备处理单元，水体处理单元 对采集的水体数据进行提取，将排进真空站的水体设定为第一水体，将排 出真空站的水体设定为第二水体；获取水体数据中第一水体的类型和物质含量，将第一水体的类型标记为SL；水体的类型包括但不限于硬水和软 水；获取水体类型对应的水体关联值并标记为STG；通过将水体类型与预 设的水体关联表进行匹配得到；将第一水体中的各个物质标记为WLQi， i＝1,2,3...n；其中，各个物质包括但不限于杂质颗粒或者各种微量元素， 比如钙离子、镁离子；获取各个物质对应的物质关联值并标记为WGQi； 通过将各个物质与预设的物质关联表进行匹配得到；将排水前第一水体中 各个物质的实际含量标记为WHQi；将标记的各项数据排列组合，得到水 体处理数据；

本实施例中，对真空站进行输送水体前，通过对输送的第一水体中的 各项数据进行采集，为后续输出的第二水体中各项数据之间的匹配分析提 供了有效的支持，通过采集影响水循环的各项数据，可以及时对水循环中 的水体进行调节，避免水体影响真空站的运行。

设备处理单元对采集的设备运行时的各项数据进行提取，获取进水时 的进水速度和进水容量，对进水速度进行取值并标记为JSi；对进水容量 进行取值并标记为JSRi；获取排水后第二水体中的各个物质并标记为 WLHi；获取第二水体中各个物质对应的物质关联值并标记为WGHi；将排 水后第二水体中各个物质对应的实际含量标记为WHHi；将标记的各项数 据排列组合，得到运行处理数据；水体处理数据和运行处理数据构成监测 信息；

本实施例中，通过对排出的第二水体中的各项数据进行采集分析，可 以分析该第二水体是否影响真空站的运行，并对其循环使用的水量进行调 控，使得第一水体和第二水体输送至真空站的效率达到最佳。

运行分析模块用于对采集的监测信息进行分析，通过对处理后的各项 数据进行联立计算，得到水体的差分值，将差分值与预设的差分阈值进行 匹配，得到分析集；包括：

将标记的各项数据进行归一化处理并取值，利用公式

计算获取第一水体的原始值，其中，a1 和a2表示为不同的比例系数，STG表示为水体类型对应的水体关联值， WGQi表示为第一水体中各个物质对应的物质关联值，WHQi表示为第一水 体中各个物质对应的实际含量；真空站运行后获取排出的第二水体，利用 公式

计算获取第二水体的运监值，其中， b1和b2表示为不同的比例系数，WGHi表示为第二水体中各个物质对应的 物质关联值，WHHi表示为第二水体中各个物质对应的实际含量；

利用公式CF＝μ×(YJ-YS)计算获取第二水体的差分值,μ表示为分析 补偿因子，取值可以为0.6368；将差分值与预设的差分阈值进行匹配， 若差分值不大于差分阈值，则判定第二水体可以循环使用并生成第一匹配 信号，将第一匹配信号对应的第二水体标记为循环水体；若差分值大于差 分阈值，则判定第二水体不可以循环使用并生成第二匹配信号；将第一匹 配信号和第二匹配信号组合，得到分析集；将第二匹配信号对应的第二水 体标记为选中水体，对选中水体进行过滤调控。

通过调控模块对选中水体进行过滤调控的具体步骤包括：获取选中水 体中的含量数据，利用公式

计算获取选中水体的含匹值，其中，g1和g2表示为不同的比例系数，WGHi0 表示为预设的不同物质对应的物质关联值，WHHi0表示为不同物质对应的 标准含量；将含匹值与预设的标准含匹阈值进行匹配，若含匹值不大于标 准含匹阈值，则生成第一检测信号；若含匹值大于标准含匹阈值，则生成 第二检测信号；将第一检测信号与第二检测信号分类组合，得到检测集； 根据检测集中第一检测信号对选中水体中的物质进行过滤，根据检测集中 的第二检测信号对选中水体中的物质含量进行处理；

本实施例中，通过对采集的各项数据进行联立计算，便于对排水前和 排水后的水体进行整体分析，并对排出的水体进行匹配分析能否循环使 用，便于对排出后的水体进行物质过滤，以及对物质含量进行处理；其中， 有些物质会直接影响真空站的运行，例如，一些颗粒物杂质会造成堵塞， 需要进行过滤处理；有些物质会间接影响真空站的运行，例如，一些微量 元素的浓度超标，长时间的循环使用会产生水垢，需要对这些物质进行处 理使得微量元素浓度处于一个合理的范围，从而可以提高真空站的使用寿 命。

对真空站的运行进行提示的具体步骤包括：获取第一水体的进水速度 JSi和进水容量JSRi；将过滤后的水体标记为第三水体，获取第三水体的 出水速度和出水容量并分别标记为CSEi和CSRi，利用公式

计算获取排水的时效值，其中，c1和c2表示为 不同的比例系数，T表示为排水时长，对时效值进行分析并控制水流的输送。

通过调控模块对时效值进行分析并控制水流输送的具体步骤包括：将 最大的时效值标记为选中时效值，将选中时效值对应的进水速度和排水速 度分别标记为第一选中速度和第二选中速度，根据第一选中速度和第二选 中速度分别将第一水体和第三水体向真空站中输送，可以提高水循环的使 用效果。

各项公式均是去除量纲取其数值计算，通过采集大量数据进行软件模 拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设比例系数和阈值由本领 域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术 语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接； 可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的 连通。对应本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明 的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请 范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之 内。

Claims (8)

1.一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，包括：进水模块将水流输送至真空站，并根据真空站的使用情况及时进行补水，补水包含未使用水体和已使用水体；运行处理模块对真空站的运行情况进行监测，获取真空站运行时的各项数据并进行处理，得到监测信息；运行分析模块对采集的监测信息进行分析，通过对处理后的各项数据进行联立计算，得到水体的差分值，将差分值与预设的差分阈值进行匹配，得到分析集；调控模块根据分析集对真空站中的水流输送进行调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，还包括：处理器、数据采集模块、数据传输模块和显示模块，处理器对各个模块的数据计算进行处理；数据采集模块对水体的数据和真空站运行时的各项数据进行采集；显示模块对真空站的运行和水流的调控分别进行提示。

3.根据权利要求2所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，运行处理模块包含水体处理单元和设备处理单元，水体处理单元对采集的水体数据进行提取，将排进真空站的水体设定为第一水体，将排出真空站的水体设定为第二水体；获取水体数据中第一水体的类型和物质含量，对第一水体的类型进行标记并获取对应的水体关联值；对第一水体中的各个物质进行标记并获取对应的物质关联值；对第一水体中各个物质的含量进行标记；将标记的各项数据排列组合，得到水体处理数据；设备处理单元对采集的设备运行时的各项数据进行提取，获取进水时第一水体的进水速度和进水容量并分别进行取值和标记；对排水后第二水体中的各个物质进行标记并获取对应的物质关联值；对排水后第二水体中各个物质对应的含量进行标记；将标记的各项数据排列组合，得到运行处理数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，获取第一水体的原始值；真空站运行后获取排出的第二水体，计算获取第二水体的运监值以及差分值；将差分值与预设的差分阈值进行匹配，得到分析集。

5.根据权利要求4所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，将差分值与预设的差分阈值进行匹配的具体的步骤包括：若差分值不大于差分阈值，则生成第一匹配信号，将第一匹配信号对应的第二水体标记为循环水体；若差分值大于差分阈值，则生成第二匹配信号；将第一匹配信号和第二匹配信号组合，得到分析集；将第二匹配信号对应的第二水体标记为选中水体，对选中水体进行过滤调控。

6.根据权利要求5所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，对选中水体进行过滤调控的具体步骤包括：获取选中水体中的含量数据，计算获取选中水体的含匹值；将含匹值与预设的标准含匹阈值进行匹配，若含匹值不大于标准含匹阈值，则生成第一检测信号；若含匹值大于标准含匹阈值，则生成第二检测信号；根据检测集中的第一检测信号对选中水体中的物质进行过滤，根据检测集中的第二检测信号对选中水体中的物质含量进行处理。

7.根据权利要求6所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，对真空站的运行进行提示的具体步骤包括：获取第一水体的进水速度和进水容量；将过滤后的水体标记为第三水体，获取第三水体的排水速度和排水容量，计算获取排水的时效值，对时效值进行分析并控制水流的输送。

8.根据权利要求7所述的一种基于真空站的智能水循环控制系统，其特征在于，对时效值进行分析并控制水流的输送的具体步骤包括：将最大的时效值标记为选中时效值，根据选中时效值对应的进水速度和排水速度分别将第一水体和第三水体向真空站中输送。

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