TWM517381U - 水源管理系統 - Google Patents

Description

水源管理系統

本新型係關於一種水源管理系統，特別是關於遠端監控的水源管理系統。

台灣多雨，卻出現缺水的最大問題首先是地形因素，其次是水庫老化。由於台灣地形先天上地勢陡峭、地質破碎、河川長度較短而留不住集中降下的豐沛雨量；此外，台灣地區的水庫雖然超過20座，但都屬於小規模的水庫，加上水庫年齡已高、設備老舊且受淤積影響大，水庫的蓄水量自然減低。因此，雨量一旦減少，水庫的蓄水量就會嚴重不足。

有鑑於此，如何發展一種更高效率的水源管理系統以解決颱風、梅雨季水庫必洩洪，隔兩天出太陽又面臨乾旱的情況，實為一有待克服的課題。

為了增加水資源的使用效率，本揭示內容之一態樣是在提供一種水源管理系統，包含蓄水裝置以及水量監測單元。蓄水裝置設置於用水單位，用以儲存來自中央水庫 的水。水量監測單元包含水量測量單元以及進水控制單元。水量測量單元用以測量蓄水裝置中的蓄水量；進水控制單元用以控制來自中央水庫的水量，其中蓄水裝置之一部分係用於儲存用水單位的用水，蓄水裝置之另一部分係用於儲存中央用水。

本揭示內容之一實施例中，進水控制單元係由一中央監控單元管理。

本揭示內容之一實施例中，中央監控單元由遠端控制進水控制單元，進而調整蓄水裝置的已蓄水量。

本揭示內容之一實施例中，當中央水庫的進水量超過其所能儲存的水量時，中央監控單元從遠端控制進水控制單元以增加蓄水裝置中的已蓄水量。

本揭示內容之一實施例中，中央監控單元透過水量測量單元即時監測蓄水裝置的已蓄水量以及蓄水裝置的一剩餘蓄水量。

本揭示內容之一實施例中，當中央水庫的蓄水量無法供應各個用水單位的用水時，中央監控單元將蓄水裝置之中央用水分配為用水單位的用水。

本揭示內容之一實施例中，蓄水裝置是用水單位既有的蓄水池或蓄水塔。

綜上所述，本揭示內容所示的水源管理系統可由遠端的中央監控單元即時管理各個用水單位的已蓄水量，並藉由將蓄水裝置的部分空間分配以儲存中央用水，因此可以在不加蓋中央水庫的前提下大幅度地增加雨季時的中央蓄水量，增 加水資源的使用效率，真正達到未雨綢繆的效果。

以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本揭示內容之技術方案提供更進一步的解釋。

100‧‧‧水源管理系統

120‧‧‧蓄水裝置

122‧‧‧用水單位部分

124‧‧‧中央部分

130‧‧‧中央水庫

140‧‧‧水量監測單元

142‧‧‧水量測量單元

144‧‧‧進水控制單元

160‧‧‧中央監控單元

220‧‧‧感測裝置

240‧‧‧導桿

320‧‧‧浮體物

340‧‧‧感測裝置

340a‧‧‧第一感測元件

340b‧‧‧第二感測元件

340n‧‧‧第n感測元件

420‧‧‧超音波發射電路

440‧‧‧超音波接收電路

510‧‧‧進水量控制訊號

520‧‧‧進水量控制訊號發送單元

530‧‧‧蓄水量訊號

540‧‧‧進水量控制訊號接收單元

560‧‧‧蓄水量發送單元

580‧‧‧蓄水量接收單元

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖示之說明如下：第1圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖；第2圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖；第3圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖；第4圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖；第5圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖；以及第6圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的適用於水源管理系統的遠端控制裝置示意圖。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照附圖及以下所述之各種實施例。但所提供之實施例並非用以限制本新型所涵蓋的範圍；步驟的描述亦非用以限制其 執行之順序，任何由重新組合，所產生具有均等功效的裝置，皆為本新型所涵蓋的範圍。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或複數個。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、…等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本新型，其僅僅是為了區別以相同技術用語描述的元件或操作而已。

第1圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖。水源管理系統100包含蓄水裝置120以及水量監測單元140。蓄水裝置120可做為「超微型水庫」，其設置於用水單位(如：社區)，儲存來自中央水庫130(如：石門水庫)的水。在實際推廣上，可透過建築管理法規，令每個新建案應建立至少建立滿足自己長時間(如：15天)的用水需求儲存空間；或者，利用鼓勵方式，鼓勵舊有社區新建滿足自己長時間(如：15天)的用水需求的儲存空間。

蓄水裝置120之一部分係用於儲存用水單位的用水，蓄水裝置120之另一部分係用於儲存一中央用水。舉例而言，四分之一的存水空間為社區既有的水池，四分之三歸中央(如：自來水公司)控管。

關於控管技術，超微型水庫之水量監測單元140更包含水量測量單元142以及進水控制單元144。水量測量單元142測量蓄水裝置120中的蓄水量；進水控制單元 144有中央控制單元160統一監控管理，以控制來自中央水庫130的水量。當中央水庫130水量充沛時，中央控制單元160可遠端控制超微型水庫(即，蓄水裝置120)的蓄水量，快速將乾淨的水引入各「超微型水庫」內儲存，從而提升各用水單位的蓄水容量。如此一來，可將中央水庫130(如：石門水庫)的蓄水工作，分散至各用水單位建立的「超微型水庫」。加總各「超微型水庫」後，可形成巨大的水庫蓄水量，等同於全台灣多建立了數十座的石門水庫一樣。當水庫缺水時，各用水單位的「超微型水庫」可持續供應自己長時間(如：15天)的用水需求。

以下說明將搭配第2~6圖，對於超微型水庫的各種實施方式進行更進一步的闡述。應瞭解到，雖然第2~6圖繪示了硬體細節，但此並不限制本新型，本領域具有通常知識者可以視當時需要彈性調整超微型水庫的外觀形式及內部架構。

第2圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的一種水源管理系統示意圖。水源管理系統100包含蓄水裝置120、水量監測單元140以及中央監測單元160。蓄水裝置120設置於用水單位，用以儲存來自中央水庫130的水。水量監測單元140包含水量測量單元142以及進水控制單元144。水量測量單元142用以測量蓄水裝置120中的蓄水量，進水控制單元144用以控制來自中央水庫130的水量，其中蓄水裝置120之一用水單位部分122係用於儲存用水單位的用水，蓄水裝置120之另一中央部分124係用於儲存中 央的用水。中央監控單元160用以統一遠端控制用水單位的進水控制單元144。其中，於一般狀況下用水單位110僅能使用蓄水裝置120中用水單位部分122的儲水，在特殊情況下(例如：旱季)用水單位能藉由水量監測單元140以及中央監控單元160調配以使用中央用水，其中用水單位可以是社區、商場等建築物。

以下段落將提出各個實施例，來說明上述水源管理系統100的功能與應用，但本揭示內容並不僅以下所列的實施例為限。

第3圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的水源管理系統示意圖。於此實施例中，水量測量單元142可以包括感測裝置220及導桿240。水量測量單元142可藉由感測裝置220、用水單位部分122以及中央部分124的儲水、導桿240導通形成電流迴路，使感測裝置220得以感測蓄水裝置120的水位高度，並將目前的水位高度傳送給水量測量單元142。需說明的是，感測裝置220、導桿240及水量測量單元142的關係不以上述為限，本領域具通常知識者均可依據實際需求作不同設計。

第4圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的水源管理系統示意圖。於一實施例中，水量測量單元142可以包括浮體物320以及感測裝置340。感測裝置340可以包括設置於不同高度的複數個感測元件，例如第一感測元件340a、第二感測元件340b、第n感測元件340n等等，本領域具通常知識者可依據實際需求設計感測裝置340的數量。

當水位升高時，浮體物320亦隨著水位升高而浮起，當水位升高至第一感測元件340a的高度時，第一感測元件340a可發出感測訊號(未繪示)，水量測量單元142便可依據上述感測訊號判斷蓄水裝置120目前的已蓄水量為第一水量。同樣地，當水位降低時，浮體物320亦隨著水位降低而落下，當水位降低至第二感測元件340b的高度時，第二感測元件340b可發出另一感測訊號(未繪示)，水量測量單元142便可依據上述感測訊號判斷蓄水裝置120目前的已蓄水量為第二水量。藉此，水量監測單元140即可依據不同高度的複數個感測元件(340a~340n)發出的感測訊號，得知蓄水裝置120目前的已蓄水量。需說明的是，浮體物320、感測裝置340及水量測量單元142的關係不以上述為限，本領域具通常知識者均可依據實際需求作不同設計。

第5圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的水源管理系統示意圖。於一實施例中，水量測量單元142可以包括超音波發射電路420、超音波接收電路440。由於水和空氣的密度、波速相差甚遠，其波阻抗特性差異大，因此水量測量單元142可藉由計算超音波發射電路420向水面發射超音波後，超音波接收電路440接收水面反射波的時間來換算出水位高度。需說明的是，超音波發射電路420及超音波接收電路440的關係不以上述為限，本領域具通常知識者均可依據實際需求作不同設計。

上述實施例僅為例示，並非用以限制本新型。相關領域的熟知該項技藝者應理解水量測量單元142可包括 各式用以測量水位的裝置，例如壓力式水位計、電容式波高計、雷達波水位計等均不脫離本揭示內容的範疇。

於一實施例中，水量監測單元140可以由中央監控單元160統一遠端控制多個用水單位的進水控制單元144，進而調整蓄水裝置120的已蓄水量。舉例來說，當梅雨季或颱風天等降雨量較大的時候，急遽的降雨量可能超過中央水庫130所能負荷的蓄水量。此時，中央監控單元160可以從遠端控制各個用水單位的進水控制單元144，用以增加蓄水裝置120中的瞬間進水量。

第6圖係依照本揭示內容一實施例所繪示的適用於水源管理系統的遠端控制裝置示意圖。遠端控制裝置可包括進水量控制訊號發送單元520、進水量控制訊號接收單元540、蓄水量發送單元560以及蓄水量接收單元580。

進水量控制訊號發送單元520可設置於第1圖中的中央監控單元160，用以發送進水量控制訊號510。進水量控制訊號接收單元540可設置於第1圖中的水量監測單元140，用以接收進水量控制訊號510，並依據進水量控制訊號510調節蓄水裝置120的已蓄水量。蓄水量發送單元560可設置於第1圖中的水量監測單元140，用以發送代表目前蓄水裝置120已蓄水量的蓄水量訊號530。蓄水量接收單元580可設置於第1圖中的中央監控單元160，用以接收蓄水量訊號530。

進水量控制訊號510以及蓄水量訊號530可以藉由預設的通訊界面，例如ZigBee、WiFi、Bluetooth、 或其它無線傳輸通訊介面之一傳輸，藉此即時監測蓄水裝置120的已蓄水量以及剩餘蓄水量。

於一實施例中，蓄水裝置120可以是用水單位既有的蓄水池或蓄水塔，或是任何得以蓄水的裝置。而蓄水裝置120的容量可以例如是滿足用水單位15天用水需求的儲存空間。其中，蓄水裝置120中四分之一的蓄水空間儲存用水單位的用水，而剩餘的的蓄水空間儲存中央用水。上述蓄水裝置的儲存空間以及空間分配僅為例示，相關領域的熟知該項技藝者可依照需求自行調整其儲存空間以及空間分配。

此外，中央監控單元160可透過水量監測單元140將蓄水裝置120儲存的中央用水設置為一動態的蓄水值。例如在雨量集中的季節，中央監控單元160可以遠端控制各個蓄水裝置120內中央用水的蓄水值以及進水控制單元144的進水量，藉由各個用水單位的中央用水蓄水空間以分擔中央水庫130的蓄水量，避免因為急遽降雨超出中央水庫130的蓄水量而洩洪造成水資源的浪費。

或者，在乾旱季節，中央監控單元160可以透過水量監測單元140即時掌控各個蓄水裝置120的已蓄水量，並視情況將蓄水裝置120中儲存的中央用水分配給用水單位使用。如此一來，即使中央水庫130因為蓄水量不足無法再提供用水單位水源，用水單位110也能藉由蓄水裝置120中預先儲存的中央用水延長旱季時的用水天數。

由於各個用水單位將蓄水裝置120中之中央部分124用以儲存中央用水，加總各個蓄水裝置120的中央部 分124即可形成巨大的蓄水量，其效果就好比建立了好幾座中央水庫。上述僅為例示，本揭示內容並不以此為限，且本領域具有通常知識者可視實際需求調整蓄水裝置120中用水單位部分122以及中央部分124的空間分配。

綜上所述，本揭示內容所示的水源管理系統可由遠端的中央監控單元即時管理各個用水單位的已蓄水量，並藉由將蓄水裝置的部分空間分配以儲存中央用水，因此可以在不加蓋中央水庫的前提下大幅度地增加雨季時的中央蓄水量，增加水資源的使用效率，真正達到未雨綢繆的效果。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧水源管理系統

120‧‧‧蓄水裝置

130‧‧‧中央水庫

140‧‧‧水量監測單元

142‧‧‧水量測量單元

144‧‧‧進水控制單元

160‧‧‧中央監控單元

Claims (7)

1. 一種水源管理系統，包含：一蓄水裝置，設置於一用水單位，用以儲存來自一中央水庫的水；一水量監測單元，包含：一水量測量單元，用以測量該蓄水裝置中的蓄水量；以及一進水控制單元，用以控制來自該中央水庫的水量，其中該蓄水裝置之一部分係用於儲存該用水單位的用水，該蓄水裝置之另一部分係用於儲存一中央用水。
2. 如請求項1所述的水源管理系統，其中該進水控制單元係由一中央監控單元管理。
3. 如請求項2所述的水源管理系統，其中該中央監控單元由遠端控制該進水控制單元，進而調整該蓄水裝置的一已蓄水量。
4. 如請求項3所述的水源管理系統，其中當該中央水庫的進水量超過其所能儲存的水量時，該中央監控單元從遠端控制該進水控制單元以增加該蓄水裝置中的該已蓄水量。
5. 如請求項4所述的水源管理系統，其中該 中央監控單元透過該水量測量單元即時監測該蓄水裝置的該已蓄水量以及該蓄水裝置的一剩餘蓄水量。
6. 如請求項5所述的水源管理系統，其中當該中央水庫的蓄水量無法供應各個用水單位的用水時，該中央監控單元將該蓄水裝置之該中央用水分配為該用水單位的用水。
7. 如請求項1所述的水源管理系統，其中該蓄水裝置是該用水單位既有的蓄水池或蓄水塔。