一种自感应加压泵送管系统的制作方法

1.本发明涉及供水调节领域，尤其涉及一种自感应加压泵送管系统。


背景技术：

2.在居民用水中，对用水量影响最大的就是清洁用水，即用来洗澡、洗衣等方面的用水，当并发大量用水时，水压会降低，此时如果不及时对水进行增压会导致水压降低很大，影响用户使用。现有的办法一般是直接将水增加到一个比较大的水压，但是这样做的坏处是一方面水压过大会导致管路安全风险提高，另一方面会导致能源浪费。目前也有一些系统实时检测当前的水压，然后根据水压调节泵送的功率，但是由于用户和泵送的位置还有一段距离，这种泵送方式存在一定的滞后性，即用户还是会感觉到水压不稳定。
3.研究表明清洁用水量实际是和当天的降水以及气温都有关系的，因此可以通过获取一些气候信息来对水压进行一些调节；此外由于当前清洁离不开电器，因此用电量也和用水量相关，因此可以和用电量进行一个关联，从而进行水压调节；基于此本发明建立了和天气情况、用电量情况以及实时用水量相关的水压调节体系。


技术实现要素：

4.针对上述内容，为解决上述问题，提供一种自感应加压泵送管系统，包括主控模块、模型计算模块、信息获取模块、流量检测模块、压力检测模块和加压泵模块；模型计算模块、信息获取模块、流量检测模块、压力检测模块和加压泵模块均连接至主控模块；加压泵模块设置于供水管路上，用于控制供水管路的压力，为供水管加压，包括一级加压泵和二级加压泵，一级加压泵设置在供水总管路上，二级加压泵设置在各个楼宇对应的供水支路上；压力检测模块用于检测一级加压泵和二级加压泵的泵前水压，并将检测的泵前水压发送给主控模块；流量检测模块用于检测实时的用水量，并将实时用水量发送至主控模块；信息获取模块用于获取影响用水量的信息，包括降水信息、气温信息、实时用电信息，并将收集的降水信息、气温信息、实时用电信息发送给主控模块；主控模块将降水信息、气温信息、实时用电信息、泵前水压、时用水量发送给模型计算模块，模型计算模块内置水压计算模型，将降水信息、气温信息、实时用电信息、泵前水压、时用水量得到一级加压泵和二级加压泵的加压功率。
5.流量检测模块包括流量检测控制器、无线通信模块、异常报警模块和检测终端；检测终端设置于各个用户的供水管路上，用于收集各个用户的实时用水量，并将数据发送给检测控制器；各个终端在流量检测控制器内对应唯一编码；
无线通信模块用于将收集的实时用水量发送给主控模块；异常报警模块用于当某个终端的持续用水量明显超过阈值时发出泄漏警报。
6.一级加压泵用于为总管路提供整体加压，二级加压泵用于为各个楼宇的供水提供精细加压；一级加压泵的泵前水压为p1，泵后水压为p2；二级加压泵的泵前水压为p3，泵后水压为p4；流量检测模块检测到的实时用水总量为v1，单个楼宇对应的全部用户的实时用水总量为v2；降水信息对应的降水概率为k、气温信息对应的气温为t、实时用电信息对应的用电量为c；由此，p1对应了供水的初始水压，p2对应的是一级加压泵需要增加到的压力，由p1和p2就可以计算出一级加压泵需要的加压功率；p3对应了单个楼宇的初始水压，p4对应的是二级加压泵需要增加到的压力，由p3和p4就可以计算出二级加压泵需要的加压功率；在模型计算模块中预先存储有相关系数模型，分别为降水相关系数模型、气温相关系数模型、用电量相关系数模型和时间相关系数模型；降水相关系数模型为不同降水概率k的情况下其对应的当天的用水量的变化曲线，即输入降水概率k就可以得到当天的用水量；气温相关系数模型为不同气温t的情况下其对应的当天的用水量的变化曲线，即输入气温t就可以得到当天的用水量；用电量相关系数模型为不同用电量c的情况下其对应的实时的用水量的变化曲线，即输入用电量c就可以得到实时的用水量；时间相关系数模型为不同时刻其对应的实时的用水量的变化曲线，即输入时间t就可以得到实时的用水量；p2的计算方法为p2=p1
·
(f(k)/f(k0))
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(g(t)/g(t0))
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(v1/v0)；其中f(k)/f(k0)表示降水概率由k0变化到k所需要调节的水压比例，g(t)/g(t0) 表示气温由t0变化到t所需要调节的水压比例，f(k0)表示p1对应的降水概率，g(t0)表示p1对应的气温；f()和g()的具体表达式由经验模型获得，v0表示初始水压为p1时不进行增压可以允许的用水量，允许的用水量即不影响用户使用的用水量；p4的计算方法为p4=p3
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(h(c)/h(c0))
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(s(t)/s(t0))
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(v2/v3)；其中h(c)/h(c0)表示用电量由c0变化到c所需要调节的水压比例，s(t)/s(t0)表示时间由t0变化到t所需要调节的水压比例，c0表示p3对应的用电量，t0表示p3对应的时刻；h()和s()的具体表达式由经验模型获得，v3表示楼宇水压为p3时不进行增压可以允许的用水量，允许的用水量即不影响用户使用的用水量。
7.在模型计算模块内设置模型前，需要统计至少3个月的全部用水量信息、降水信息、气温信息、实时用电信息；然后将用水量信息和降水信息、气温信息、实时用电信息进行相关性分析，并将同一个降水概率对应的全部用水量进行平均，然后绘制降水概率和用水量的关系曲线；将同一个气温对应的全部用水量进行平均，然后绘制气温和用水量的关系曲线；将每天任一个小时内同一个用电量对应的全部用水量进行平均，然后绘制用电量和用水量的关系曲线；然后将每一天的时间按照5分钟进行分段，计算每个时间段内的用水量
的均值，然后绘制时间和用水量的关系曲线，即可得到所需的各个模型。
8.本发明的有益效果为：本发明将用水量信息和降水信息、气温信息、实时用电信息进行相关性分析，根据分析的结果进行加压泵的加压调节，从而实现供水的精准调节和控制，既可以防止由于供水调节不及时导致的水压过低或过高，又可以避免长时间高压供水导致的供水管压力过大，延长的供水管的寿命。
9.设置了两级加压泵，可以根据气候信息粗调供水压力的情况下又结合实际用水量的情况对每个楼宇的水压进行单独调节，保证了用水的安全和精准调节。
附图说明
10.被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
11.图1为本发明的整体架构示意图；图2为本发明用水量检测模块的结构示意图。
具体实施方式
12.本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
13.实施例：一种自感应加压泵送管系统，包括主控模块、模型计算模块、信息获取模块、流量检测模块、压力检测模块和加压泵模块；模型计算模块、信息获取模块、流量检测模块、压力检测模块和加压泵模块均连接至主控模块；加压泵模块设置于供水管路上，用于控制供水管路的压力，为供水管加压，包括一级加压泵和二级加压泵，一级加压泵设置在供水总管路上，二级加压泵设置在各个楼宇对应的供水支路上；压力检测模块用于检测一级加压泵和二级加压泵的泵前水压，并将检测的泵前水压发送给主控模块；流量检测模块用于检测实时的用水量，并将实时用水量发送至主控模块；信息获取模块用于获取影响用水量的信息，包括降水信息、气温信息、实时用电信息，并将收集的降水信息、气温信息、实时用电信息发送给主控模块；主控模块将降水信息、气温信息、实时用电信息、泵前水压、时用水量发送给模型计算模块，模型计算模块内置水压计算模型，将降水信息、气温信息、实时用电信息、泵前水压、时用水量得到一级加压泵和二级加压泵的加压功率。
14.流量检测模块包括流量检测控制器、无线通信模块、异常报警模块和检测终端；检测终端设置于各个用户的供水管路上，用于收集各个用户的实时用水量，并将数据发送给检测控制器；各个终端在流量检测控制器内对应唯一编码；
无线通信模块用于将收集的实时用水量发送给主控模块；异常报警模块用于当某个终端的持续用水量明显超过阈值时发出泄漏警报。
15.一级加压泵用于为总管路提供整体加压，二级加压泵用于为各个楼宇的供水提供精细加压；一级加压泵的泵前水压为p1，泵后水压为p2；二级加压泵的泵前水压为p3，泵后水压为p4；流量检测模块检测到的实时用水总量为v1，单个楼宇对应的全部用户的实时用水总量为v2；降水信息对应的降水概率为k、气温信息对应的气温为t、实时用电信息对应的用电量为c；由此，p1对应了供水的初始水压，p2对应的是一级加压泵需要增加到的压力，由p1和p2就可以计算出一级加压泵需要的加压功率；p3对应了单个楼宇的初始水压，p4对应的是二级加压泵需要增加到的压力，由p3和p4就可以计算出二级加压泵需要的加压功率；在模型计算模块中预先存储有相关系数模型，分别为降水相关系数模型、气温相关系数模型、用电量相关系数模型和时间相关系数模型；降水相关系数模型为不同降水概率k的情况下其对应的当天的用水量的变化曲线，即输入降水概率k就可以得到当天的用水量；气温相关系数模型为不同气温t的情况下其对应的当天的用水量的变化曲线，即输入气温t就可以得到当天的用水量；用电量相关系数模型为不同用电量c的情况下其对应的实时的用水量的变化曲线，即输入用电量c就可以得到实时的用水量；时间相关系数模型为不同时刻其对应的实时的用水量的变化曲线，即输入时间t就可以得到实时的用水量；p2的计算方法为p2=p1
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(f(k)/f(k0))
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(g(t)/g(t0))
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(v1/v0)；其中f(k)/f(k0)表示降水概率由k0变化到k所需要调节的水压比例，g(t)/g(t0) 表示气温由t0变化到t所需要调节的水压比例，f(k0)表示p1对应的降水概率，g(t0)表示p1对应的气温；f()和g()的具体表达式由经验模型获得，v0表示初始水压为p1时不进行增压可以允许的用水量，允许的用水量即不影响用户使用的用水量；p4的计算方法为p4=p3
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(h(c)/h(c0))
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(s(t)/s(t0))
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(v2/v3)；其中h(c)/h(c0)表示用电量由c0变化到c所需要调节的水压比例，s(t)/s(t0)表示时间由t0变化到t所需要调节的水压比例，c0表示p3对应的用电量，t0表示p3对应的时刻；h()和s()的具体表达式由经验模型获得，v3表示楼宇水压为p3时不进行增压可以允许的用水量，允许的用水量即不影响用户使用的用水量。
16.在模型计算模块内设置模型前，需要统计至少3个月的全部用水量信息、降水信息、气温信息、实时用电信息；然后将用水量信息和降水信息、气温信息、实时用电信息进行相关性分析，并将同一个降水概率对应的全部用水量进行平均，然后绘制降水概率和用水量的关系曲线；将同一个气温对应的全部用水量进行平均，然后绘制气温和用水量的关系曲线；将每天任一个小时内同一个用电量对应的全部用水量进行平均，然后绘制用电量和用水量的关系曲线；然后将每一天的时间按照5分钟进行分段，计算每个时间段内的用水量
的均值，然后绘制时间和用水量的关系曲线，即可得到所需的各个模型。
17.以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。