CN114545850A - 一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统，包括智慧管理平台子系统、物联网子系统、云服务器子系统、泵房管理子系统以及至少一个水处理子系统；所述智慧管理平台子系统包括账户授权管理模块、日常运维管理模块、显示模块、第一通信控制模块以及至少一个云平台备份模块，所述账户授权管理模块用于授权并管理登录智慧管理平台子系统的账号，所述日常运维管理模块用于管理各设备日常的运行状态以及维护需要，所述显示模块用于显示各设备的运行状态，所述云平台备份模块用于备份数据，所述泵房管理子系统包括门禁模块以及第二通信控制模块。采用本发明，能够解决现有医院水系统存在水处理工作效率和质量较低的问题。

Description

一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统。

背景技术

随着自动化技术的发展，该技术被广泛应用于工业、农业、建筑业等许多行业。自动化技术能有效降低能耗、减少污染，降低工作成本，有效提高工作效率，实现经济效益和社会效益的统一。我国不断提升的科学技术水平，促进了各类智能化设备、自动化设备的形成，该趋势下也促使了各领域及行业逐渐将自动化和智能化作为了新发展方向。

但在水资源管理领域，尤其是医院的水资源管理领域，缺乏自动化设备的应用，且需要大量劳动力进行监督处理，水处理工作效率和质量都较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统，能够解决现有医院水系统存在水处理工作效率和质量较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统，包括智慧管理平台子系统、物联网子系统、云服务器子系统、泵房管理子系统以及至少一个水处理子系统；所述智慧管理平台子系统包括账户授权管理模块、日常运维管理模块、显示模块、第一通信控制模块以及至少一个云平台备份模块，所述账户授权管理模块用于授权并管理登录所述智慧管理平台子系统的账号，所述日常运维管理模块用于管理各设备日常的运行状态以及维护需要，所述显示模块用于显示各设备的运行状态，所述云平台备份模块用于备份数据，所述泵房管理子系统包括门禁模块以及第二通信控制模块，所述门禁模块用于根据用户身份信息控制泵房门的运行状态，每个所述水处理子系统均包括信号采集模块、工艺设备模块、预警保护模块以及第三通信控制模块，所述信号采集模块用于采集工艺设备模块的运行参数信息，所述工艺设备模块用于对医院用水进行处理，所述预警保护模块用于对工艺设备模块的运行状态进行预警并对工艺设备模块进行保护；所述第一通信控制模块、第二通信控制模块以及第三通信控制模块均用于与PC端或手机端进行通信，所述第一通信控制模块还用于与所述云服务器子系统进行通信，所述云服务器子系统还用于与所述物联网子系统进行通信，所述第二通信控制模块以及第三通信控制模块还均用于与所述物联网子系统进行通信。

优选地，所述日常运维管理模块包括：运行状态监控单元，用于时时监控设备所有可监控和上传的运行数据，并用于对设备的历史数据进行统计查询；故障报警单元，用于根据设备的运行数据以及报警规则进行故障报警，并用于将报警信息推送至指定负责人员，其中，可根据设备的类型或级别设定报警方式，所述报警形式包括字体变色、图标闪动、报警窗口弹出以及语音报警等。

优选地，所述日常运维管理模块还包括：生命在线预估及维修计划单元，用于根据设备使用寿命进行生命预估分析，并根据设备的基础数据和历史运行数据设备的状态进行判断，进而生成维修计划，其中，设备使用寿命包括设备整体使用寿命和零部件使用寿命。

优选地，所述日常运维管理模块还包括：数据统计分析单元，用于对设备的基础数据和历史运行数据进行分析，并用于根据日期进行设定进而生成日报表分析、周报表分析、月报表分析和年度报表分析且支持数据导出。

优选地，所述泵房管理子系统还包括：视频监控模块，用于对泵房内外进行视频监控，并用于根据预设规则进行立即录像、定时录像和视频报警触发录像且将每路视频信号录制成文件进行云端及本地保存，还用于当泵房的监控画面改变时使得所述智慧管理平台子系统的显示模块的画面联动并显示报警点以便于及时做出反应。

优选地，所述泵房管理子系统还包括：红外线报警模块，用于当用户未经合法途径进入泵房后通过发射红外线监测是否有人体入侵信号，并用于当监测到人体入侵信号时控制视频监控模块录像，同时将人体入侵信号以及监控录像上传到控制中心及门卫处以便值班人员立刻做出响应保护泵房的安全。

优选地，所述泵房管理子系统还包括：泵房环境监测模块，用于实时监测泵房的环境参数，其中，所述环境参数包含但不限于温度、湿度、烟雾、火灾以及水淹报警；水质安全保障模块，用于在各水箱或水池进水管加装Y型过滤器以过滤自来水中可能存在的较大杂物进而保护水泵安全，并用于在出水处增加紫外线消毒器以保障水质安全。

优选地，所述水处理子系统还包括工艺设备定位模块，所述工艺设备定位模块用于定位工艺设备的地理位置。

优选地，所述第一通信控制模块包括第一通信模块、第二通信模块以及第一控制模块，所述第二通信控制模块包括第三通信模块、第四通信模块以及第二控制模块，所述第三通信控制模块包括第五通信模块、第六通信模块以及第三控制模块，所述第一控制模块用于通过所述第一通信模块与PC端或手机端进行通信并用于通过所述第二通信模块与所述云服务器子系统进行通信，所述第二控制模块用于通过所述第三通信模块与PC端或手机端进行通信并用于通过所述第四通信模块与所述物联网子系统进行通信，所述第三控制模块用于通过所述第五通信模块与PC端或手机端进行通信并用于通过所述第六通信模块与所述物联网子系统进行通信。

优选地，所述第一通信模块、第三通信模块以及第五通信模块为2G、3G、4G或5G通信模块，所述第二通信模块、第四通信模块以及第六通信模块均为NB-IOT无线通信模块，所述第一控制模块、第二控制模块以及第三控制模块均为PLC控制模块。

实施本发明的有益效果在于：

本发明提供一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统，包括智慧管理平台子系统、物联网子系统、云服务器子系统、泵房管理子系统以及至少一个水处理子系统；所述智慧管理平台子系统包括账户授权管理模块、日常运维管理模块、显示模块、第一通信控制模块以及至少一个云平台备份模块，所述账户授权管理模块用于授权并管理登录所述智慧管理平台子系统的账号，所述日常运维管理模块用于管理各设备日常的运行状态以及维护需要，所述显示模块用于显示各设备的运行状态，所述云平台备份模块用于备份数据，所述泵房管理子系统包括门禁模块以及第二通信控制模块，所述门禁模块用于根据用户身份信息控制泵房门的运行状态，每个所述水处理子系统均包括信号采集模块、工艺设备模块、预警保护模块以及第三通信控制模块，所述信号采集模块用于采集工艺设备模块的运行参数信息，所述工艺设备模块用于对医院用水进行处理，所述预警保护模块用于对工艺设备模块的运行状态进行预警并对工艺设备模块进行保护；所述第一通信控制模块、第二通信控制模块以及第三通信控制模块均用于与PC端或手机端进行通信，所述第一通信控制模块还用于与所述云服务器子系统进行通信，所述云服务器子系统还用于与所述物联网子系统进行通信，所述第二通信控制模块以及第三通信控制模块还均用于与所述物联网子系统进行通信。

附图说明

图1是本发明提供的用于医院水系统的物联网智慧管理系统的示意框图；

图2是本发明提供的日常运维管理模块的示意框图；

图3是本发明提供的泵房管理子系统的示意框图；

图4是本发明提供的水处理子系统的示意框图；

图5是本发明提供的第一通信控制模块的示意框图；

图6是本发明提供的第二通信控制模块的示意框图；

图7是本发明提供的第三通信控制模块的示意框图；

图8是本发明提供的用于医院水系统的物联网智慧管理系统的架构原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1所示，本发明提供了一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统，包括智慧管理平台子系统1、物联网子系统2、云服务器子系统3、泵房管理子系统7以及至少一个水处理子系统4；所述智慧管理平台子系统1包括账户授权管理模块11、日常运维管理模块12、显示模块13、第一通信控制模块14以及至少一个云平台备份模块15，所述账户授权管理模块11用于授权并管理登录所述智慧管理平台子系统1的账号，所述日常运维管理模块12用于管理各设备日常的运行状态以及维护需要，所述显示模块13用于显示各设备的运行状态，所述云平台备份模块15用于备份数据，所述泵房管理子系统7包括门禁模块71以及第二通信控制模块72，所述门禁模块71用于根据用户身份信息控制泵房门的运行状态，每个所述水处理子系统4均包括信号采集模块41、工艺设备模块42、预警保护模块43以及第三通信控制模块44，所述信号采集模块41用于采集工艺设备模块42的运行参数信息，所述工艺设备模块42用于对医院用水进行处理，所述预警保护模块43用于对工艺设备模块42的运行状态进行预警并对工艺设备模块42进行保护；所述第一通信控制模块14、第二通信控制模块72以及第三通信控制模块44均用于与PC端5或手机端6进行通信，所述第一通信控制模块14还用于与所述云服务器子系统3进行通信，所述云服务器子系统3还用于与所述物联网子系统2进行通信，所述第二通信控制模块72以及第三通信控制模块44还均用于与所述物联网子系统2进行通信。

需要说明的是，医院供水由于业务范围广、业务关联性强等特点，使得很多的问题和风险的发掘需要基于专业的团队和精准的数据分析。这个工作既需要对医院供水业务的深入掌握和本院情况的全面了解，又需要丰富的IT知识及对智慧平台的熟练使用。因此，需要建设基于第三方的日常运维服务，对医院供水运行情况进行周期性分析，并以报告方式将周期内医院供水的整体状态和问题建议进行报告。报告的内容包括：1、供水总体状况概述；2、本周期内用水情况：总用水量、近期水量明细、区域水量分析、漏损分析以及漏点监测；3、供水安全情况：泵房的进出记录、设备的安全、水质的安全情况等；4、运维情况：运维人员的巡检情况、巡检记录、巡检报告等，分析任务及告警的处理效率、处理结果等；5、风险和建议：提出院区供水的问题、风险，对问题的严重程度和影响程度进行分析，并给出处理建议。通过建设医院智慧供水信息化平台，借助信息科技手段可以实现对供水全链条的有效监管和融合管理。构建布局合理、结构稳定、功能完善的医院供水信息化体系。平台搭建方面,亦可在医院专用管理平台的基础上纳入专业的水务管理模块，进行统一管理。可较好的进行资源整合，最大限度降低了人工成本，达到智慧化管理效果。为保证医院供水智慧管理平台建设完毕后，平台的应用和管理能达到新高度，将定制符合KPI要求的大屏内容，将医院供水的管理水平完美展示，通过一张图可以实现对于整个院区供水状况的全方位了解。

本发明，包括智慧管理平台子系统1、物联网子系统2、云服务器子系统3、泵房管理子系统7以及至少一个水处理子系统4；所述智慧管理平台子系统1包括账户授权管理模块11、日常运维管理模块12、显示模块13、第一通信控制模块14以及至少一个云平台备份模块15，所述账户授权管理模块11用于授权并管理登录所述智慧管理平台子系统1的账号，所述日常运维管理模块12用于管理各设备日常的运行状态以及维护需要，所述显示模块13用于显示各设备的运行状态，所述云平台备份模块15用于备份数据，所述泵房管理子系统7包括门禁模块71以及第二通信控制模块72，所述门禁模块71用于根据用户身份信息控制泵房门的运行状态，每个所述水处理子系统4均包括信号采集模块41、工艺设备模块42、预警保护模块43以及第三通信控制模块44，所述信号采集模块41用于采集工艺设备模块42的运行参数信息，所述工艺设备模块42用于对医院用水进行处理，所述预警保护模块43用于对工艺设备模块42的运行状态进行预警并对工艺设备模块42进行保护；所述第一通信控制模块14、第二通信控制模块72以及第三通信控制模块44均用于与PC端5或手机端6进行通信，所述第一通信控制模块14还用于与所述云服务器子系统3进行通信，所述云服务器子系统3还用于与所述物联网子系统2进行通信，所述第二通信控制模块72以及第三通信控制模块44还均用于与所述物联网子系统2进行通信。采用本发明，能够解决现有医院水系统存在水处理工作效率和质量较低的问题。

具体地，主要功能包括：

1、供水设施的分图层展示：管网(自来水、绿化、中水和消防)；各类监测设备(水表、水量计、压力监测设备、噪声探测设备)；泵房；泵站；二供设备；直饮水设备；排水设施等。

2、分区和用水单元划分及用水量、漏损展示：按照dma划分，从一级到最底层用水单元的图上划分，及其数据展示。以及重要的数据统计及分析：用水总量、平均用水量；设备故障、疑似漏点、水质问题、泵房安全、用水异常等告警及工单处理状态；

3、通过数据集成获取的后勤其他对象的状态和数据的展示，例如电、气的情况，以及各级分区用水明细，水平衡分析，夜间最小流量分析，用水单元用水对比等等；

4、供水泵站、二供设备的基础运行监控。例如设备工况、泵房出入记录，泵房实时视频，自来水水质等。

智慧管理平台：实现全系统集中式的帐户管理、授权管理，具备安全管理机制为不同级别的人员赋予不同的操作权限，数据安全，防止系统信息泄露和被非授权人员所干扰。多地云平台备份(3个云平台)同时保障系统可正常运行。实时通知报修，故障处理；运维巡检；用户通过PC端、手机端进行操作。1、通过PC/大屏实时展示不同维度和类型的运行数据；2、所有设备数据与大屏模型关联，实现数据在模型构件上的精准分类展示和定位。

物理网子系统搭建：采用标准开放系统接入技术，即插即用方式接入，为设备提供安全可靠的连接通信能力，向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供云端API，服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程控制:1)集成主流IoT协议栈，包括tcp、modbus等2)支提供简单易用云API。

所述水处理子系统4为医疗用水子系统、总污水处理子系统、实验室污水处理子系统、感染科污水处理子系统、放射科污水处理子系统、空调水处理子系统、消防用水处理子系统、雨水处理子系统、二次供水子系统或热泵供水子系统。需要说明的是，本实施例中，具体如下，

医疗用水子系统搭建(数据对接)：采用集中制备，分质供水方式提供服务(包括：直饮水、透析用水、生化检验用水、清洗用水、冲洗用水、软化水、酸咸水)，用户通过触摸屏、手机端进行监测和操控；系统提供每一个监测点的数据监测可视化能力(例如：水质监测、水量监测、耗材情况监测等)，系统提供故障预警能力，当某项监测值接近预设指标时，系统自动向相关的负系分发送预警通知。

总污水处理子系统搭建：底层硬件开发。a、传感器选择及测试；b、485电路板(PLC)开发；c、数据上传信息端口对接软件开发。对污水处理全过程进行监测(包括：入水监测、出水监测、出入废气监测)；通过对监测数据分析，实现对处理过程的管控(如：通过远程控制，进行加药处理)；用户通过PC端、手机端进行监测和操控。

实验室污水处理子系统搭建：针对实验室环境，对出入水进行监测，通过加药控制系统对处理过程进行管控；用户通过PC端、手机端进行监测和操控。

感染科污水处理子系统搭建：针对感染科环境，对出入水进行监测，通过加药控制系统对处理过程进行管控；用户通过PC端、手机端进行监测和操控。

放射性污水处理子系统搭建：针对放射性环境，对衰变池出入水、出入气进行监测，通过加药控制系统对处理过程进行管控；用户通过PC端、手机端进行监测和操控。

空调水处理子系统搭建：通过系统对中央空调进水及内部水循环进行监测，通过系统对循环各个环节进行自动化管控(如：消毒、碱化处理)，从而达到让整个空调系统更节能的目标；用户通过PC端、手机端进行监测。

消防用水处理子系统搭建：通过系统对消防系统中各个设备进行监控；用户通过PC端、手机端进行监测。

雨水处理子系统搭建：通过系统对雨水回收过程中各个环节进行监控，确保回收系统在有降雨的情况下能正常运转；用户通过PC端、手机端进行监测。

二次供水子系统：通过对接第三方二次供水平台，实现数据打通，从而达到数据监测效果；用户通过PC端、手机端进行监测。

热泵供水子系统：通过对接第三方热泵供水平台，实现数据打通，从而达到数据监测效果；用户通过PC端、手机端进行监测。

优选地，所述云服务器子系统3包括私网负载均衡模块、负载均衡带宽模块、应用服务器模块、业务数据库模块、对象存储服务模块、OSS加速模块、服务器安全模块以及应用安全模块。

使用感应式IC卡中控门禁管理系统。使用者在门外出示经过授权的感应卡，经读卡器识别确认合法身份后，并有监控中心，通过摄像装置识别后，控制器驱动，打开电锁放行，并记录进门时间。按开门按钮，打开电锁，直接外出。

如图2所示，所述日常运维管理模块12包括：运行状态监控单元121，用于时时监控设备所有可监控和上传的运行数据，并用于对设备的历史数据进行统计查询；故障报警单元122，用于根据设备的运行数据以及报警规则进行故障报警，并用于将报警信息推送至指定负责人员，其中，可根据设备的类型或级别设定报警方式，所述报警形式包括字体变色、图标闪动、报警窗口弹出以及语音报警等。

需要说明的是，本实施例中，平台在线监控系统可以监控设备所有可监控和上传的运行数据，包括市政进出口压力、出口压力、超高腔压力、高压腔压力、1#-3#电机运行电压/电流/频率/转速/功率/温度/累计功耗、门禁状态(开启/关闭)、泵房状态(有人/无人)、流量(瞬时流量/累计流量)等数据，可以对设备运行进行时时的监控，并可以历史数据进行统计查询。

平台对所有监控的数据，均可设置报警限制，包括过电压、欠电压、缺相、变频器故障、进水压力低、出水压力低、出水压力高、地面液位高、烟感、泵房温度、设备温度、湿度等几大类。可以根据各泵站特点精确筛选报警数值，同时针对一些数据采集异常值，底层采集设备通过数据整合，可以将非正常值剔除，保证报警的准确性，并具备一定的延时功能。同时可以对设备历史报警记录进行查询，可以根据设定条件对报警信息进行查询，并可关联查询其它监测值及视频信息。同时平台支持短消息报警，可设置将报警信息发送到项目相关负责人手机，能够及时的发现问题并解决。

针对故障的产生及处理进行管理。包括以下功能：故障登记、故障查询、隐患台账、隐患处理。同时对人员故障的处理进行统计，方便后期绩效管理。其中故障查询和根据故障类型，分类查询，如变频器故障、PLC故障、水泵故障、超压故障、负压报警等等，同时还可以对故障派单的执行情况进行查询，了解售后工作的进展。

可以对泵房接入的开关量，如供水机组启停、排水泵控制、灯控制、除湿机控制、排风扇控制等。底层的采集设备，在于服务器联通之后，会自动的向服务器进行院时以检验是否与服务器联通，所有的站点监测时间均与服务器时间一致。当数据采集器与服务器断开时，所有的数据将储存在采集器中，当采集器再次与服务器联通时，将从断点开始，重新上传数据，并且数据补传不影响实时监控的数据传输。

优选地，所述日常运维管理模块12还包括：生命在线预估及维修计划单元123，用于根据设备使用寿命进行生命预估分析，并根据设备的基础数据和历史运行数据设备的状态进行判断，进而生成维修计划，其中，设备使用寿命包括设备整体使用寿命和零部件使用寿命。

需要说明的是，本实施例中，平台设备管理模块整合了设备零部件使用寿命分析，可以根据设备的基础数据和历史运行数据，对设备的状态进行判断，给出维修计划，使用寿命预估包括设备整理使用寿命和零部件使用寿命，如PLC、工控机、压力传感器、阀门、水泵等等一系列机械和电气部件的使用寿命。

目前系统内置了超过10种零部件的维修计划。临时维修是指在巡检或者日常过程中根据状况制定的维修任务。维修任务包括水泵维修、阀门维修、压力传感器、变频器、PLC等零部件的维修。

进一步地，所述日常运维管理模块12还包括：数据统计分析单元124，用于对设备的基础数据和历史运行数据进行分析，并用于根据日期进行设定进而生成日报表分析、周报表分析、月报表分析和年度报表分析且支持数据导出。

需要说明的是，本实施例中，平台具有丰富的统计分析功能，能够对压力、泵房日运行情况、能耗等进行分析，其中，压力不仅可以进行单个泵站单个数据分析，还可以进行单个泵站多数据对比分析，以及多个泵站数据对比分析。可以根据日期进行设定，得出日报表分析、周报表分析、月报表分析和年度报表分析，并支持数据导出。

如图3所示，所述泵房管理子系统7还包括：视频监控模块73，用于对泵房内外进行视频监控，并用于根据预设规则进行立即录像、定时录像和视频报警触发录像且将每路视频信号录制成文件进行云端及本地保存，还用于当泵房的监控画面改变时使得所述智慧管理平台子系统的显示模块的画面联动并显示报警点以便于及时做出反应。

需要说明的是，本实施例中，管理平台集成了视频监控系统，可以监控实时了解泵房状态，并对历史视频记录进行查询。视频监控子系统是加压泵房监控系统的基础，主要负责对泵站重要部位进行监视，满足远程对运行管理的要求。管理平台融合了视频监控系统，可以在平台中显示泵房现场的监控画面。

泵房内设置视频监控系统，满足以下要求：

1)在二供泵房管理平台能看到所有的视频监控，能远程调用动态视频回放，本地配置硬盘录像机，存储45天*24h录像。

2)在制高点安装球机摄像头，可进行360度方位旋转，确保监控无死角。

3)不应有盲区；通过显示屏在白天和黑夜均能清楚地显示出入人员面部特征，出入人员面部的有效画面宜不小于显示画面的1/10。

4)二供泵房内根据泵房大小，可搭配多组摄像机，并可对任一摄像机的镜头等进行操作控制。

5)采用立即录像、定时录像和视频报警触发录像，将每路视频信号录制成文件进行云端及本地保存。

6)录像检索及回放功能：可通过设定时间、日期、线路等检索条件，在硬盘录像中查找以前录制的文件，并能进行回放。

7)报警联动功能：当画面改变时，工作站画面联动显示报警点，便于及时做出反应。

优选地，所述泵房管理子系统7还包括：红外线报警模块74，用于当用户未经合法途径进入泵房后通过发射红外线监测是否有人体入侵信号，并用于当监测到人体入侵信号时控制视频监控模块录像，同时将人体入侵信号以及监控录像上传到控制中心及门卫处以便值班人员立刻做出响应保护泵房的安全。

需要说明的是，本实施例中，通过红外线反射原理，当人未经合法途径进入泵房后，红外线发射管发出的红外线，人体手或身体摭挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给控制系统，泵房开始声光报警，摄像装置开始录像，同时报警信号会上传到控制中心及门卫处，值班人员立刻做出响应，处理突发状况，保护泵房的安全。

进一步地，所述泵房管理子系统7还包括：泵房环境监测模块75，用于实时监测泵房的环境参数，其中，所述环境参数包含但不限于温度、湿度、烟雾、火灾以及水淹报警；水质安全保障模块76，用于在各水箱或水池进水管加装Y型过滤器以过滤自来水中可能存在的较大杂物进而保护水泵安全，并用于在出水处增加紫外线消毒器以保障水质安全。

需要说明的是，本实施例中，建设环境检测类硬件，实时读取环境数据并上传到管理平台。环境监测内容包含但不限于温度、湿度、烟雾、火灾、水淹报警等。泵房严格按照卫生局要求进行安装，墙面、地面贴白色瓷砖，泵房做通风，安装防盗门，达到卫生局验收的要求。

泵房内地面应铺设防滑瓷砖，且有千分之五的坡度。构筑物四周墙壁应镶嵌白色瓷砖到顶，顶部应涂刷防水防霉的涂料或加吊白色顶棚。设备间的墙壁上或防盗门上应加设排风扇或相似设备。泵房内应在坡度最低位置设地漏或泵房内设排水沟，排水沟之上应设箅子。泵房内有集水坑的应加设井盖。泵房内应在墙壁上适当位置悬挂彩色喷绘塑板制作的卫生管理制度。将二供设备与控制柜单独分隔起来，改善二供设备环境，隔离噪音与尘土，延长设备寿命。在各水箱、水池进水管加装Y型过滤器，过滤来水中可能存在的较大杂物，保护水泵安全，出水增加紫外线消毒器保障水质安全。在各水箱、水池进水管增加电动阀门和液位采集器，在水箱间增设液位控制箱，对水箱液位进行终端控制，并预留数据传输器，为平台管理提供水箱实时数据。

采用【遥控浮球阀+电动阀+投入式液位计】进行高液位停，低液位启动的逻辑控制。当高液位时，液位计向控制系统发出信号，控制系统控制电动阀关闭；当到达低液位时，控制系统控制电动阀打开，给水池进水。遥控液位浮球阀作为备用，当电动阀不能正常工作，到达高液位不能关闭时，通过遥控液位浮球阀进行启闭。当水池内的水处于低液位时，向控制系统发出信号，控制系统向电动阀下达打开指令，泵站后端压力变送器检测到压力下降的信号，水泵开始启动，给后端水池供水；当水池达到高液位时，电动阀关闭，设备后端压力上升，水泵降频休眠，同时可以设置不同的液位，进行控制。通过供水管理平台对院内所有水箱进行综合管理，协助医院后勤管理提高工作效率。通过在泵房中加装水质传感器，实时监控水质状况，及时做到水质超标的预报警，提醒管理人员提前采取应对措施。威派格水质六项多参数水质在线监测仪，可监测余氯、浊度、耗氧量、电导率、PH、温度，并对采集数据进行可视化显示。

关于门禁、报警、视频联防工作：

门禁系统结合视频系统，能够实现进门人员的图像采集记录，并且与安防也可进行有效的联动。正常进入及非法进入对应着不同的控制逻辑。泵房安防联动系统包括，进门时候的门磁反馈信号与摄像头的联动控制、泵房无人期间的红外布防控制、摄像头移动侦测自动录制控制、上下级喊话控制等，以上功能需通过工控机做整体接入，并做统一集成控制。

正常情况下，售后服务人员带着任务进入泵房，扫码打开门禁，视频系统自动拍照将画面上传至监控中心，方便管理人员查看。非正常情况下，即非法人员强制进入泵房，泵房视频系统拍摄画面上传至监控中心，并及时短信通知相关人员。

即使非法人员盗取了售后人员或项目管理人员的手机，在没有系统任务的情况下，打开泵房的瞬间，视频监控系统自动拍摄进入泵房人员的照片和摄像，并将视频提醒至监控中心。管理人员可以瞬间发现异常，并通过视频系统的喊话功能，在泵房安装了对讲机后，对进入泵房的人员进行询问。这与传统的ID卡或者静态密码开启的门禁系统和视频系统相比，安全性大大增强。

人员离开泵房，按下布防开关，泵房环境处于布防状态。此时红外感应系统激活，摄像头处于动态捕捉模式，当有人员非法从其他入口闯入时，一旦碰到红外监控区域或者摄像头监控区域，泵房现场声光报警，同时报警信号即时上传到管理平台。

如图4所示，所述水处理子系统4还包括工艺设备定位模块45，所述工艺设备定位模块45用于定位工艺设备的地理位置。

需要说明的是，本实施例中，所述工艺设备定位模块45为GIS系统，通过GIS系统可以快速的选择需要监控的泵房设备，准确了解出问题的泵房，并且及时发现和解决问题。

如图5～7所示，所述第一通信控制模块14包括第一通信模块141、第二通信模块142以及第一控制模块143，所述第二通信控制模块72包括第三通信模块721、第四通信模块722以及第二控制模块723，所述第三通信控制模块44包括第五通信模块441、第六通信模块442以及第三控制模块443，所述第一控制模块143用于通过所述第一通信模块141与PC端5或手机端6进行通信并用于通过所述第二通信模块142与所述云服务器子系统3进行通信，所述第二控制模块723用于通过所述第三通信模块721与PC端5或手机端6进行通信并用于通过所述第四通信模块722与所述物联网子系统2进行通信，所述第三控制模块443用于通过所述第五通信模块441与PC端5或手机端6进行通信并用于通过所述第六通信模块442与所述物联网子系统2进行通信。

优选地，所述第一通信模块141、第三通信模块721以及第五通信模块441为2G、3G、4G或5G通信模块，所述第二通信模块142、第四通信模块722以及第六通信模块442均为NB-IOT无线通信模块，所述第一控制模块143、第二控制模块723以及第三控制模块443均为PLC控制模块。

需要说明的是，本实施例中，智能化水处理设备自动化系统中的控制系统主要是由控制回路、变频器、阀门电动装置以及可编程控制器所组成。该系统一般都被应用在水处理工艺设备以及给水工艺设备的控制回路上，以便可以丰富各工艺设备的应用功能，使之在水处理过程中发挥出真正的实效作用。基于PLC作为自动化控制系统：中枢部分的PLC，是计算机信息管理与现代水循环系统的有效结合，在多核CPU和电脑的综合布控下，依据信息技术控制各级硬件并发布指令，通过逻辑算法的优化，无需升级改造系统线路与程序便可将各硬件系统的优势最大限度发挥，推动水处理系统工作效率与智能化水平的提升，并实现更高的费效比，可将传统线控处理系统取代。水处理工艺流程通常都十分复杂，尤其是在处理个别化学水的过程中，针对处理程序而言多以个别继电器实现控制。而因该类控制方式具有较为复杂的安装接线流程和相对困难的程序修改，故而在后期维护时具有较为庞大的工作量，这会降低水处理系统的可靠性及其使用频率。要想将控制中继电器存在问题改善，可采用PLC控制程序。而对于PLC编程来说，在使用方面具备便捷、可靠性高、运行环境要求低等优势，故而其使用极为广泛。水处理系统中，借助PLC自动化控制可实时控制、自动化检测水处理，并促进水处理效率的提升，将生产期间不必要的能源消耗减少，推动企业水处理系统可持续发展的实现。

如图8所示，是本发明提供的用于医院水系统的物联网智慧管理系统的架构原理图，包括设备工艺系统、控制系统、信号采集系统、保护系统以及操作与人际界面系统，其中，

智能化水处理设备自动化系统中的工艺系统主要是由三大关键装置所组成，即机械过滤器、活性炭过滤器以及精密过滤器。同时，还包括一些配套设备，如：水泵、阀门、消毒仪器、反渗透高压泵、膜堆主体等。整个工艺系统的操作原理都是围绕水处理、给水这两方面进行设计的。

智能化水处理设备自动化系统中的控制系统主要是由控制回路、变频器、阀门电动装置以及可编程控制器所组成。该系统一般都被应用在水处理工艺设备以及给水工艺设备的控制回路上，以便可以丰富各工艺设备的应用功能，使之在水处理过程中发挥出真正的实效作用。

智能化水处理设备自动化系统中的信号采集系统主要针对所有水处理工艺设备的运行参数，进以对这些数据进行有效的分析，从而根据分析结果，来判断设备的运行状态，以便为促进水处理工作的顺利开展创造良好的条件。

智能化水处理设备自动化系统中的保护系统，主要负责处理整个水处理系统故障问题，进以通过中断或介质的排放，来达到对水处理工艺设备的全面保护。

智能化水处理设备自动化系统中的操作系统和人机界面系统，是两个最为核心的组成部分，其可以帮助相关工作人员灵活运用智能水处理设备，进而更好的提高水处理工作效率和工作质量。

中枢部分的PLC，是计算机信息管理与现代水循环系统的有效结合，在多核CPU和电脑的综合布控下，依据信息技术控制各级硬件并发布指令，通过逻辑算法的优化，无需升级改造系统线路与程序便可将各硬件系统的优势最大限度发挥，推动水处理系统工作效率与智能化水平的提升，并实现更高的费效比，可将传统线控处理系统取代。水处理工艺流程通常都十分复杂，尤其是在处理个别化学水的过程中，针对处理程序而言多以个别继电器实现控制。而因该类控制方式具有较为复杂的安装接线流程和相对困难的程序修改，故而在后期维护时具有较为庞大的工作量，这会降低水处理系统的可靠性及其使用频率。要想将控制中继电器存在问题改善，可采用PLC控制程序。而对于PLC编程来说，在使用方面具备便捷、可靠性高、运行环境要求低等优势，故而其使用极为广泛。水处理系统中，借助PLC自动化控制可实时控制、自动化检测水处理，并促进水处理效率的提升，将生产期间不必要的能源消耗减少，推动企业水处理系统可持续发展的实现。

变频器在智能化水处理自动化系统中，占有着很重要的位置，其集结了微电子、电力电子等多种技术优势，能够很大程度上推动水处理系统实现自动化。另外，变频器自身具有很强的调速性以及软启动和软中断功能，在实际应用时，可以大大提升水处理工作效率，且操作性能也是十分简便，所以该设备也可用作反渗透设备的水泵启动装置，即在反渗透系统启动时，变频器可以对其膜压力的上升速度进行有效控制，进而最大化保障反渗透设备的安全运行。

因监控站无法完成非直控水处理设备的适应，而为了确保有效发挥管理机制的作用，就需以信息层结构、设备层结构和控制层结构等多个层级结构来细化监控系统。其中，信息层结构是将以外网作为个水处理单位彼此信息共享的实现依据，同时立足于原有基础上也能进行全新、较强实用性水处理产品的开发；而控制层结构是围绕隧道区域控制器网络，在标准总线的运用下开展组网工作，如此一来可实现水处理信息传输速度的提升，为信息提供兼容性、实效性保障，进而推动水处理远程自动化监控的实现。而在不断提升的科技技术水平背景下，针对现有的智能水处理需求而言，传统以外网网络模式已无法有效满足，创新与优化是必经道路，同时通过结合现场总线构成全新、完整的网络模式，能为智能水处理自动化系统提供正常运行的保障，推动水处理效果的提升。

就像计算机开机过程中会对各硬件进行检查一样，智能化水处理自动化系统通过PLC控制系统可以对各流程控制单元、各关键设备、各种仪表进行轮询检查。这种检查可以定时或定频率进行，从而就实现了自诊断功能。这功能一方面提高工艺设备的安全可靠性，有力保障水质安全和供水安全；另一方面可以减少人的现场巡检和人的实时监控，从而提升智能化水平，逐步过渡到无人值守。当今社会，互联网和手机无线网络已相当发达，当智能化水处理自动化系统足够可靠，足够成熟以后，完全有可能实现基于互联网和手机无线网络的远程监控。进而减少用于看守的劳动力，加强维修维护的能力，进一步解放生产力。

PLC设备是智能化水处理自动化系统的核心部分，对其进行合理选择，可以大大提高智能水处理效果，保证水处理质量和处理效率。因此，相关工作人员在采用智能化水处理自动化系统时，必须对PLC设备的选择给予高度的重视，尽可能选择高性能、高质量的PLC设备，这样不仅可以促进水处理自动化系统实现集中处理或独立处理功能，而且还能实现智能水处理自动化系统的数据采集功能、互换功能、保存功能、分析功能以及处理功能等。同时，在选择PLC设备时，还要结合智能水处理自动化系统的实际运行需求，例如，当处在较差的水处理环境下时，相关单位就要选择2Quantom系列的PLC设备或Quantom 140系列的PLC设备，这样既可以保证自动化系统的开放性和融合性，实现对水处理现场的自动化远程监控，又能支持水处理厂中的以太网络和现场总线，提高水处理质量和效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，包括智慧管理平台子系统、物联网子系统、云服务器子系统、泵房管理子系统以及至少一个水处理子系统；

所述智慧管理平台子系统包括账户授权管理模块、日常运维管理模块、显示模块、第一通信控制模块以及至少一个云平台备份模块，所述账户授权管理模块用于授权并管理登录所述智慧管理平台子系统的账号，所述日常运维管理模块用于管理各设备日常的运行状态以及维护需要，所述显示模块用于显示各设备的运行状态，所述云平台备份模块用于备份数据，所述泵房管理子系统包括门禁模块以及第二通信控制模块，所述门禁模块用于根据用户身份信息控制泵房门的运行状态，每个所述水处理子系统均包括信号采集模块、工艺设备模块、预警保护模块以及第三通信控制模块，所述信号采集模块用于采集工艺设备模块的运行参数信息，所述工艺设备模块用于对医院用水进行处理，所述预警保护模块用于对工艺设备模块的运行状态进行预警并对工艺设备模块进行保护；

所述第一通信控制模块、第二通信控制模块以及第三通信控制模块均用于与PC端或手机端进行通信，所述第一通信控制模块还用于与所述云服务器子系统进行通信，所述云服务器子系统还用于与所述物联网子系统进行通信，所述第二通信控制模块以及第三通信控制模块还均用于与所述物联网子系统进行通信。

2.如权利要求1所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述日常运维管理模块包括：

运行状态监控单元，用于时时监控设备所有可监控和上传的运行数据，并用于对设备的历史数据进行统计查询；

故障报警单元，用于根据设备的运行数据以及报警规则进行故障报警，并用于将报警信息推送至指定负责人员，其中，可根据设备的类型或级别设定报警方式，所述报警形式包括字体变色、图标闪动、报警窗口弹出以及语音报警等。

3.如权利要求2所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述日常运维管理模块还包括：

生命在线预估及维修计划单元，用于根据设备使用寿命进行生命预估分析，并根据设备的基础数据和历史运行数据设备的状态进行判断，进而生成维修计划，其中，设备使用寿命包括设备整体使用寿命和零部件使用寿命。

4.如权利要求2所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述日常运维管理模块还包括：

数据统计分析单元，用于对设备的基础数据和历史运行数据进行分析，并用于根据日期进行设定进而生成日报表分析、周报表分析、月报表分析和年度报表分析且支持数据导出。

5.如权利要求1所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述泵房管理子系统还包括：

视频监控模块，用于对泵房内外进行视频监控，并用于根据预设规则进行立即录像、定时录像和视频报警触发录像且将每路视频信号录制成文件进行云端及本地保存，还用于当泵房的监控画面改变时使得所述智慧管理平台子系统的显示模块的画面联动并显示报警点以便于及时做出反应。

6.如权利要求5所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述泵房管理子系统还包括：

红外线报警模块，用于当用户未经合法途径进入泵房后通过发射红外线监测是否有人体入侵信号，并用于当监测到人体入侵信号时控制视频监控模块录像，同时将人体入侵信号以及监控录像上传到控制中心及门卫处以便值班人员立刻做出响应保护泵房的安全。

7.如权利要求1所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述泵房管理子系统还包括：

泵房环境监测模块，用于实时监测泵房的环境参数，其中，所述环境参数包含但不限于温度、湿度、烟雾、火灾以及水淹报警；

水质安全保障模块，用于在各水箱或水池进水管加装Y型过滤器以过滤自来水中可能存在的较大杂物进而保护水泵安全，并用于在出水处增加紫外线消毒器以保障水质安全。

8.如权利要求1所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述水处理子系统还包括工艺设备定位模块，所述工艺设备定位模块用于定位工艺设备的地理位置。

9.如权利要求1所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述第一通信控制模块包括第一通信模块、第二通信模块以及第一控制模块，所述第二通信控制模块包括第三通信模块、第四通信模块以及第二控制模块，所述第三通信控制模块包括第五通信模块、第六通信模块以及第三控制模块，所述第一控制模块用于通过所述第一通信模块与PC端或手机端进行通信并用于通过所述第二通信模块与所述云服务器子系统进行通信，所述第二控制模块用于通过所述第三通信模块与PC端或手机端进行通信并用于通过所述第四通信模块与所述物联网子系统进行通信，所述第三控制模块用于通过所述第五通信模块与PC端或手机端进行通信并用于通过所述第六通信模块与所述物联网子系统进行通信。

10.如权利要求9所述的用于医院水系统的物联网智慧管理系统，其特征在于，所述第一通信模块、第三通信模块以及第五通信模块为2G、3G、4G或5G通信模块，所述第二通信模块、第四通信模块以及第六通信模块均为NB-IOT无线通信模块，所述第一控制模块、第二控制模块以及第三控制模块均为PLC控制模块。

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