CN114575410A - 基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法 - Google Patents

基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114575410A
CN114575410A CN202210089729.5A CN202210089729A CN114575410A CN 114575410 A CN114575410 A CN 114575410A CN 202210089729 A CN202210089729 A CN 202210089729A CN 114575410 A CN114575410 A CN 114575410A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
internet
things
flooding
mute
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
CN202210089729.5A
Other languages
English (en)
Inventor
毕涛
张敏
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.)
Qilis Wuhan Smart Water Technology Co ltd
Original Assignee
Qilis Wuhan Smart Water Technology 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 Qilis Wuhan Smart Water Technology Co ltd filed Critical Qilis Wuhan Smart Water Technology Co ltd
Priority to CN202210089729.5A priority Critical patent/CN114575410A/zh
Publication of CN114575410A publication Critical patent/CN114575410A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/02Methods or layout of installations for water supply for public or like main supply for industrial use
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B5/00Use of pumping plants or installations; Layouts thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00Water main or service pipe systems
    • E03B7/07Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00Water main or service pipe systems
    • E03B7/07Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E03B7/075Arrangement of devices for control of pressure or flow rate
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00Economic sectors
    • G16Y10/35Utilities, e.g. electricity, gas or water
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/10Detection; Monitoring
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16YINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/30Control
    • G16Y40/35Management of things, i.e. controlling in accordance with a policy or in order to achieve specified objectives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法,多个物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水末端压力数据;边缘计算网关计算末端最小压力Fm发送给物联网防淹静音变频器;出水压力传感器采集物联网防淹静音泵组的出口压力Fck;设定反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm,或反馈压力Ff=Fck且目标压力Fs=Fmc;物联网防淹静音变频器根据反馈压力和目标压力,采用PID控制算法调节物联网防淹静音变频器的输出频率,控制防淹静音泵的运转速度调节出水压力;采用末端恒压、出口变压变流的方式,能根据实际使用水量自动调节出水压力,当出水流量很小或为零时,自动降低出水压力或者直接设备停机,大大降低二次供水设备的能耗值。

Description

基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法
技术领域
本发明涉及供水领域,尤其涉及一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法。
背景技术
20世纪80年代以来,变频调速二次供水技术以其供水压力稳定、卫生、节能等优势逐步替代了水泵水塔、水泵屋顶水箱及气压供水等供水方式,成为了二次加压供水的首选方案。
变频调速供水技术根据其出口压力值不同,分为恒压变流控制方式和变压变流方式;由于受制于技术难度、施工难度等原因,工程上普遍采用恒压变流控制方式,但这种方式会由于各厂商的设计方法不一致、小区实际环境不同等因素影响,设计时会将供水设备的出口压力设计偏高,来保证末端供水正常;另外即使在出口流量很小时,也要维持设定的压力,造成了二次供水设备能耗偏高。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法,物联网防淹静音变频器接收来自于边缘计算网关中传来的计算后的管网最不利点压力,同时主动采集出水压力传感器采集的物联网防淹静音泵组出口压力;其次根据供水实际情况分别设定采用出口压力和管网最不利点时的目标压力分别是Fmc、Fmm;再次根据管网最不利点压力Fm和物联网防淹静音泵组出口压力Fck计算出反馈压力,最后通过PID算法调节变频器输出频率控制防淹静音泵运转速度达到调节出水压力的作用,采用末端恒压、出口变压变流的方式,一方面能根据实际使用水量自动调节出水压力,另一方面当出水流量很小或为零时,自动降低出水压力或者直接设备停机,大大降低二次供水设备的能耗值。
根据本发明的第一方面,提供了一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统,其特征在于,所述二次供水系统包括:物联网压力传感器、边缘计算网关、出水压力传感器和物联网防淹静音泵组,所述物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵;
多个所述物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水末端最不利点的压力数据,发送给所述边缘计算网关;
所述边缘计算网关根据各个所述物联网压力传感器发送的压力计算末端最小压力Fm,发送给所述物联网防淹静音变频器;
所述出水压力传感器采集所述物联网防淹静音泵组的出口压力Fck;
设置末端目标压力Fmm和出口目标压力Fmc;设定反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm,或反馈压力Ff=Fck且目标压力Fs=Fmc;
所述物联网防淹静音变频器根据所述反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节所述物联网防淹静音变频器的输出频率,控制所述防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以作出如下改进。
可选的,n个所述物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水最不利点的压力分别为:Fm1、Fm2、...Fmi...、Fmn;所述边缘计算网关计算得到所述末端最小压力Fm=Min{Fmi}。
可选的,各个所述物联网压力传感器通过有线或者无线的方式周期性的将采集到的压力数据按照约定的协议传送给所述边缘计算网关。
可选的,各个所述物联网压力传感器通过无线的方式将采集到的压力数据按照局域网无线标准协议Lora传送给所述边缘计算网关。
可选的,所述二次供水系统还包括:部署在所述边缘计算网关和所述物联网压力传感器之间的信号中继器,所述信号中继器将所述物联网压力传感器的压力数据放大后发送给所述边缘计算网关。
可选的,所述边缘计算网关未收到任意一路所述物联网压力传感器传来的压力数据超过设定时长时,向所述物联网防淹静音变频器发送故障信息;
所述物联网防淹静音变频器未收到所述故障信息时,设定所述反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm;否则,设定所述反馈压力Ff=Fck且所述目标压力Fs=Fmc。
可选的,所述物联网防淹静音变频器采用PID控制算法调节所述物联网防淹静音变频器的输出频率,控制所述防淹静音泵的运转速度调节出水压力的过程中,所述反馈压力Ff的时间函数与所述反馈压力Ff和目标压力Fs之差的时间函数的关系函数为:
Figure BDA0003488527480000031
其中,Ff(t)为反馈压力Ff的时间函数,E(t)为目标值与反馈值之差的时间函数,Kp为比例增益,Tt为积分时间常数,Td为微分时间常数。
根据本发明的第二方面,提供一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法,包括:步骤1,在各楼栋末端分别设置物联网压力传感器,各个所述物联网压力传感器将采集的压力数据周期性的发送给所述边缘计算网关;
步骤2,所述边缘计算网关收到各个所述物联网压力传感器发送的所述压力数据时,计算得到末端最小压力Fm发送给物联网防淹静音泵组,执行步骤3;所述边缘计算网关未收到任意一路所述物联网压力传感器发送的所述压力数据超过设定时长时,将故障信息发送给所述物联网防淹静音泵组,执行步骤4;
步骤3,设定反馈压力Ff=Fm,目标压力Fs=Fmm,其中,Fmm为设置的末端目标压力,执行步骤5;
步骤4,采集所述物联网防淹静音泵组的出口压力Fck,设定反馈压力Ff=Fck,目标压力Fs=Fmc;其中,Fmc为设置的出口目标压力,执行步骤5;
步骤5,所述物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵,所述物联网防淹静音变频器根据所述反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节所述物联网防淹静音变频器的输出频率,控制所述防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
可选的,所述步骤2中,n个所述物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水最不利点的压力分别为:Fm1、Fm2、...Fmi...、Fmn;所述边缘计算网关计算得到所述末端最小压力Fm=Min{Fmi}。
可选的,所述步骤4中所述反馈压力Ff的时间函数与所述反馈压力Ff和目标压力Fs之差的时间函数的关系函数为:
Figure BDA0003488527480000041
其中,Ff(t)为反馈压力Ff的时间函数,E(t)为目标值与反馈值之差的时间函数,Kp为比例增益,Tt为积分时间常数,Td为微分时间常数。
本发明提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法,物联网防淹静音变频器接收来自于边缘计算网关中传来的计算后的管网最不利点压力,同时主动采集出水压力传感器采集的物联网防淹静音泵组出口压力;其次根据供水实际情况分别设定采用出口压力和管网最不利点时的目标压力分别是Fmc、Fmm;边缘计算网关没有收到各个压力数据进行报错;根据是否报错,根据管网最不利点压力Fm或物联网防淹静音泵组出口压力Fck计算出反馈压力,最后通过PID算法调节变频器输出频率控制防淹静音泵运转速度达到调节出水压力的作用,采用末端恒压、出口变压变流的方式,一方面能根据实际使用水量自动调节出水压力,另一方面当出水流量很小或为零时,自动降低出水压力或者直接设备停机,大大降低二次供水设备的能耗值;物联网之间的无线通信采用局域网无线标准协议Lora,具有低功耗、低延迟和传输距离可达2-5Km的特点;当物联网压力传感器无法直接将数据传输到边缘计算网关时增加信号中继器,起到信号放大或者信号中继的作用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统中的物联网防淹静音变频器PID调节的原理示意图;
图3为本发明实施例公开的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统的结构示意图,如图1所示,该二次供水系统二次供水系统包括:物联网压力传感器、边缘计算网关、出水压力传感器、物联网防淹静音泵组以及部署在边缘计算网关和物联网压力传感器之间的信号中继器,物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵;可以理解的是,物联网防淹静音泵组由多个物联网水泵、控制柜、压力传感器组成。
多个物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水末端最不利点的压力数据,发送给边缘计算网关。
可以理解的是,各个物联网压力传感器位于供水管网末端,采集各供水管网供水最不利点的压力。根据二次供水系统设计,每套供水设备对多个楼栋进行供水,每个楼栋供水管网末端都将安装一个物联网压力传感器。
边缘计算网关根据各个物联网压力传感器发送的压力计算末端最小压力Fm,发送给物联网防淹静音变频器。
出水压力传感器采集物联网防淹静音泵组的出口压力Fck。
设置末端目标压力Fmm和出口目标压力Fmc;设定反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm,或反馈压力Ff=Fck且目标压力Fs=Fmc。
物联网防淹静音变频器根据反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节物联网防淹静音变频器的输出频率,控制防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
可以理解的是,边缘计算网关部署在供水现场边缘侧的网关,通过网络联接、协议转换等功能联接物理和数字世界,提供轻量化的联接管理、实时数据分析及应用管理功能。边缘计算网关具备接收/采集管网物联网压力传感器功能,同时具备边缘计算功能,将所有楼栋的最不利管网物联网压力传感器的压力值通过计算转换出来。
本发明提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统,物联网防淹静音变频器接收来自于边缘计算网关中传来的计算后的管网最不利点压力,同时主动采集出水压力传感器采集的物联网防淹静音泵组出口压力;其次根据供水实际情况分别设定采用出口压力和管网最不利点时的目标压力分别是Fmc、Fmm;再次根据管网最不利点压力Fm和物联网防淹静音泵组出口压力Fck计算出反馈压力,最后通过PID算法调节变频器输出频率控制防淹静音泵运转速度达到调节出水压力的作用,采用末端恒压、出口变压变流的方式,一方面能根据实际使用水量自动调节出水压力,另一方面当出水流量很小或为零时,自动降低出水压力或者直接设备停机,大大降低二次供水设备的能耗值。
实施例1
本发明提供的实施例1为本发明提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统的实施例,结合图1可知,该二次供水系统的实施例包括:
二次供水系统包括:物联网压力传感器、边缘计算网关、出水压力传感器和物联网防淹静音泵组,物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵。
多个物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水末端最不利点的压力数据,发送给边缘计算网关。
在一种可能的实施例方式中,n个物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水最不利点的压力分别为:Fm1、Fm2、...Fmi...、Fmn;边缘计算网关计算得到末端最小压力Fm=Min{Fmi}。
在一种可能的实施例方式中,各个物联网压力传感器通过有线或者无线的方式周期性的将采集到的压力数据按照约定的协议传送给边缘计算网关。
该周期可以根据情况灵活设置,例如可以为200ms。
在一种可能的实施例方式中,各个物联网压力传感器通过无线的方式将采集到的压力数据按照局域网无线标准协议Lora传送给边缘计算网关。
局域网无线标准协议Lora具有低功耗、低延迟和传输距离可达2-5Km的特点。
在一种可能的实施例方式中,信号中继器将物联网压力传感器的压力数据放大后发送给边缘计算网关。
当物联网压力传感器无法直接将数据传输到边缘计算网关时增加该信号中继器,起到信号放大或者信号中继的作用。
边缘计算网关根据各个物联网压力传感器发送的压力计算末端最小压力Fm,发送给物联网防淹静音变频器。
出水压力传感器采集物联网防淹静音泵组的出口压力Fck。
设置末端目标压力Fmm和出口目标压力Fmc;设定反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm,或反馈压力Ff=Fck且目标压力Fs=Fmc。
在一种可能的实施例方式中,边缘计算网关未收到任意一路物联网压力传感器传来的压力数据超过设定时长时,向物联网防淹静音变频器发送故障信息Ferr;该设定时长可以灵活设置,例如可以为1秒。
物联网防淹静音变频器未收到故障信息Ferr时,设定反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm;否则,设定反馈压力Ff=Fck且目标压力Fs=Fmc。
物联网防淹静音变频器是应用变频技术、微电子技术和物联网技术,通过采集各传感器数据、改变防淹静音泵工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、采集单元、微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据防淹静音泵的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
物联网防淹静音变频器接收来自于边缘计算网关中传来的计算后的管网最不利点压力,同时主动采集出水压力传感器采集的物联网防淹静音泵组出口压力;其次根据供水实际情况分别设定采用出口压力和管网最不利点时的目标压力分别是Fmc、Fmm;再次根据管网最不利点压力Fm和物联网防淹静音泵组出口压力Fck计算出反馈压力,最后通过PID算法调节变频器输出频率控制防淹静音泵运转速度达到调节出水压力的作用。
物联网防淹静音变频器根据反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节物联网防淹静音变频器的输出频率,控制防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
如图2所示为本发明实施例提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统中的物联网防淹静音变频器PID调节的原理示意图,由图2可知,在一种可能的实施例方式中,物联网防淹静音变频器采用PID控制算法调节物联网防淹静音变频器的输出频率,控制防淹静音泵的运转速度调节出水压力的过程中,反馈压力Ff的时间函数与反馈压力Ff和目标压力Fs之差的时间函数的关系函数为:
Figure BDA0003488527480000091
其中,Ff(t)为反馈压力Ff的时间函数,E(t)为目标值与反馈值之差的时间函数,Kp为比例增益,Tt为积分时间常数,Td为微分时间常数。
实施例2
本发明提供的实施例2为本发明提供的基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法的实施例,如图3所示为本发明实施例提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法的流程图,结合图1和图3可知,该二次供水方法的实施例包括:
步骤1,在各楼栋末端分别设置物联网压力传感器,各个物联网压力传感器将采集的压力数据周期性的发送给边缘计算网关。
步骤2,边缘计算网关收到各个物联网压力传感器发送的压力数据时,计算得到末端最小压力Fm发送给物联网防淹静音泵组,执行步骤3;边缘计算网关未收到任意一路物联网压力传感器发送的压力数据超过设定时长时,将故障信息发送给物联网防淹静音泵组,执行步骤4。
在一种可能的实施例方式中,步骤2中,n个物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水最不利点的压力分别为:Fm1、Fm2、...Fmi...、Fmn;边缘计算网关计算得到末端最小压力Fm=Min{Fmi}。
步骤3,设定反馈压力Ff=Fm,目标压力Fs=Fmm,其中,Fmm为设置的末端目标压力,执行步骤5。
步骤4,采集物联网防淹静音泵组的出口压力Fck,设定反馈压力Ff=Fck,目标压力Fs=Fmc;其中,Fmc为设置的出口目标压力,执行步骤5。
步骤5,物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵,物联网防淹静音变频器根据反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节物联网防淹静音变频器的输出频率,控制防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
在一种可能的实施例方式中,反馈压力Ff的时间函数与反馈压力Ff和目标压力Fs之差的时间函数的关系函数为:
Figure BDA0003488527480000101
其中,Ff(t)为反馈压力Ff的时间函数,E(t)为目标值与反馈值之差的时间函数,Kp为比例增益,Tt为积分时间常数,Td为微分时间常数。
可以理解的是,本发明提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法与前述各实施例提供的基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统相对应,基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法的相关技术特征可参考基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统的相关技术特征,在此不再赘述。
本发明实施例提供的一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法,物联网防淹静音变频器接收来自于边缘计算网关中传来的计算后的管网最不利点压力,同时主动采集出水压力传感器采集的物联网防淹静音泵组出口压力;其次根据供水实际情况分别设定采用出口压力和管网最不利点时的目标压力分别是Fmc、Fmm;边缘计算网关没有收到各个压力数据进行报错;根据是否报错,根据管网最不利点压力Fm或物联网防淹静音泵组出口压力Fck计算出反馈压力,最后通过PID算法调节变频器输出频率控制防淹静音泵运转速度达到调节出水压力的作用,采用末端恒压、出口变压变流的方式,一方面能根据实际使用水量自动调节出水压力,另一方面当出水流量很小或为零时,自动降低出水压力或者直接设备停机,大大降低二次供水设备的能耗值;物联网之间的无线通信采用局域网无线标准协议Lora,具有低功耗、低延迟和传输距离可达2-5Km的特点;当物联网压力传感器无法直接将数据传输到边缘计算网关时增加信号中继器,起到信号放大或者信号中继的作用。
需要说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统,其特征在于,所述二次供水系统包括:物联网压力传感器、边缘计算网关、出水压力传感器和物联网防淹静音泵组,所述物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵;
多个所述物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水末端最不利点的压力数据,发送给所述边缘计算网关;
所述边缘计算网关根据各个所述物联网压力传感器发送的压力计算末端最小压力Fm,发送给所述物联网防淹静音变频器;
所述出水压力传感器采集所述物联网防淹静音泵组的出口压力Fck;
设置末端目标压力Fmm和出口目标压力Fmc;设定反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm,或反馈压力Ff=Fck且目标压力Fs=Fmc;
所述物联网防淹静音变频器根据所述反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节所述物联网防淹静音变频器的输出频率,控制所述防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
2.根据权利要求1所述的二次供水系统,其特征在于,n个所述物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水最不利点的压力分别为:Fm1、Fm2、...Fmi...、Fmn;所述边缘计算网关计算得到所述末端最小压力Fm=Min{Fmi}。
3.根据权利要求1所述的二次供水系统,其特征在于,各个所述物联网压力传感器通过有线或者无线的方式周期性的将采集到的压力数据按照约定的协议传送给所述边缘计算网关。
4.根据权利要求1所述的二次供水系统,其特征在于,各个所述物联网压力传感器通过无线的方式将采集到的压力数据按照局域网无线标准协议Lora传送给所述边缘计算网关。
5.根据权利要求1所述的二次供水系统,其特征在于,所述二次供水系统还包括:部署在所述边缘计算网关和所述物联网压力传感器之间的信号中继器,所述信号中继器将所述物联网压力传感器的压力数据放大后发送给所述边缘计算网关。
6.根据权利要求1所述的二次供水系统,其特征在于,所述边缘计算网关未收到任意一路所述物联网压力传感器传来的压力数据超过设定时长时,向所述物联网防淹静音变频器发送故障信息;
所述物联网防淹静音变频器未收到所述故障信息时,设定所述反馈压力Ff=Fm且目标压力Fs=Fmm;否则,设定所述反馈压力Ff=Fck且所述目标压力Fs=Fmc。
7.根据权利要求1所述的二次供水系统,其特征在于,所述物联网防淹静音变频器采用PID控制算法调节所述物联网防淹静音变频器的输出频率,控制所述防淹静音泵的运转速度调节出水压力的过程中,所述反馈压力Ff的时间函数与所述反馈压力Ff和目标压力Fs之差的时间函数的关系函数为:
Figure FDA0003488527470000021
其中,Ff(t)为反馈压力Ff的时间函数,E(t)为目标值与反馈值之差的时间函数,Kp为比例增益,Tt为积分时间常数,Td为微分时间常数。
8.一种基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水方法,其特征在于,包括:
步骤1,在各楼栋末端分别设置物联网压力传感器,各个所述物联网压力传感器将采集的压力数据周期性的发送给所述边缘计算网关;
步骤2,所述边缘计算网关收到各个所述物联网压力传感器发送的所述压力数据时,计算得到末端最小压力Fm发送给物联网防淹静音泵组,执行步骤3;所述边缘计算网关未收到任意一路所述物联网压力传感器发送的所述压力数据超过设定时长时,将故障信息发送给所述物联网防淹静音泵组,执行步骤4;
步骤3,设定反馈压力Ff=Fm,目标压力Fs=Fmm,其中,Fmm为设置的末端目标压力,执行步骤5;
步骤4,采集所述物联网防淹静音泵组的出口压力Fck,设定反馈压力Ff=Fck,目标压力Fs=Fmc;其中,Fmc为设置的出口目标压力,执行步骤5;
步骤5,所述物联网防淹静音泵组包括多组物联网防淹静音变频器和防淹静音泵,所述物联网防淹静音变频器根据所述反馈压力Ff和目标压力Fs,采用PID控制算法调节所述物联网防淹静音变频器的输出频率,控制所述防淹静音泵的运转速度调节出水压力。
9.根据权利要求8所述的二次供水方法,其特征在于,所述步骤2中,n个所述物联网压力传感器分别采集供水管网各个供水最不利点的压力分别为:Fm1、Fm2、...Fmi...、Fmn;所述边缘计算网关计算得到所述末端最小压力Fm=Min{Fmi}。
10.根据权利要求1所述的二次供水方法,其特征在于,所述步骤4中所述反馈压力Ff的时间函数与所述反馈压力Ff和目标压力Fs之差的时间函数的关系函数为:
Figure FDA0003488527470000031
其中,Ff(t)为反馈压力Ff的时间函数,E(t)为目标值与反馈值之差的时间函数,Kp为比例增益,Tt为积分时间常数,Td为微分时间常数。
CN202210089729.5A 2022-01-25 2022-01-25 基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法 Pending CN114575410A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210089729.5A CN114575410A (zh) 2022-01-25 2022-01-25 基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210089729.5A CN114575410A (zh) 2022-01-25 2022-01-25 基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114575410A true CN114575410A (zh) 2022-06-03

Family

ID=81769164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210089729.5A Pending CN114575410A (zh) 2022-01-25 2022-01-25 基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114575410A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2476907A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-18 Grundfos Management a/s System and method for pressure control in a network
CN103696456A (zh) * 2014-01-02 2014-04-02 上海上源泵业制造有限公司 物联网信号传输变频恒压供水系统及变频恒压供水方法
CN107143001A (zh) * 2017-04-28 2017-09-08 南方中金环境股份有限公司 一种变频变压智能供水设备及供水控制方法
CN108374448A (zh) * 2018-05-08 2018-08-07 伟泰科技(无锡)有限公司 一种工业再生水恒压供水系统
CN108643278A (zh) * 2018-06-22 2018-10-12 安徽机电职业技术学院 一种节能型乡镇供水系统及其供水控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2476907A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-18 Grundfos Management a/s System and method for pressure control in a network
CN103696456A (zh) * 2014-01-02 2014-04-02 上海上源泵业制造有限公司 物联网信号传输变频恒压供水系统及变频恒压供水方法
CN107143001A (zh) * 2017-04-28 2017-09-08 南方中金环境股份有限公司 一种变频变压智能供水设备及供水控制方法
CN108374448A (zh) * 2018-05-08 2018-08-07 伟泰科技(无锡)有限公司 一种工业再生水恒压供水系统
CN108643278A (zh) * 2018-06-22 2018-10-12 安徽机电职业技术学院 一种节能型乡镇供水系统及其供水控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103850875B (zh) 用于为风场提供偏航备用的系统和方法
CN201865154U (zh) 一种模糊自适应pid控制的变频恒压智能供水装置
CA2581917A1 (en) Wind park with robust reactive power adjustment system and method for the operation thereof
CN105182740B (zh) 原料粉磨自动控制方法
CN109703977B (zh) 一种多级带式输送机调速控制方法
CN105240211A (zh) 一种变速变桨风电机组优化功率曲线控制方法
RU2689261C1 (ru) Система управления множеством насосов
CN102062460B (zh) 一种空调机组的精确送风系统及其实现方法
CN110445192A (zh) 一种调频方法、装置、系统、设备及存储介质
CN114575410A (zh) 基于物联网的智能变流变压防淹静音二次供水系统及方法
CN100499309C (zh) 背靠背直流输电系统多单元功率协调控制的实现方法
CN109327041B (zh) 在可再生发电单元、尤其风力发电设备运行时提供调节功率
CN107305055A (zh) 一种中央空调水泵的变频控制系统
CN112796983A (zh) 一种柴油机试车冷却系统及其多个热水泵联动控制装置
CN117212046A (zh) 一种超高柔性风电塔筒桨叶角控制方法及系统
CN116565966A (zh) 智能水力发电双微机自动同步控制系统
CN108054787B (zh) 一种风电电力系统agc调节速率需求的确定方法
CN115264820A (zh) 室内机控制方法、装置及空调
CN111953247B (zh) 一种水电机组功率精细调节控制方法及装置
CN101489295B (zh) 一种ofdm系统基站接收机的功率控制方法
CN107094279B (zh) 调整发射功率的方法、装置及系统
CN114439767A (zh) 一种风机的变频调节方法
WO2015130289A1 (en) Method and apparatus for coordinated reactive power control in a wind park
CN110456836B (zh) 一种gbl型水浸式刮板捞渣机的远程控制方法及系统
CN206110241U (zh) 基于无线通信的智能末端恒压供水控制系统

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