本發(fā)明涉及二次供水技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

二次供水成套設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)，為保障生活用水量和連續(xù)不間斷供水，都會(huì)設(shè)置配套水箱，水箱的容量都會(huì)設(shè)計(jì)比較大。在設(shè)備正常運(yùn)行情況下，水的更新時(shí)間較長(zhǎng)，管網(wǎng)自來(lái)水中能抑制微生物繁殖的余氯消耗完后，造成水中的微生物大量繁殖，從而造成水質(zhì)的二次污染。

造成此情況出現(xiàn)的根本原因，是因?yàn)樗淙萘看蠖盟可伲疁魰r(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致余氯濃度下降?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)水箱供水，進(jìn)水控制僅為簡(jiǎn)單的液位控制方式，即水箱內(nèi)水位到達(dá)低限位，進(jìn)水管路進(jìn)水，當(dāng)水箱內(nèi)水位到達(dá)高限位時(shí)，停止進(jìn)水。而二供設(shè)備有時(shí)在安裝使用之初，所在小區(qū)入住率較低，如使用上述控制模式，很容易造成水箱內(nèi)清水滯留的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種二次供水小區(qū)住戶入住率智能判斷方法，其能解決因二次供水設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，因小區(qū)入住率低、用水量小、進(jìn)水控制方式簡(jiǎn)單而造成的水箱清水滯留問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種二次供水小區(qū)住戶入住率智能判斷方法，在二次供水設(shè)備的水箱上加裝液位計(jì)，在水箱內(nèi)設(shè)定一個(gè)高液位設(shè)定值和一個(gè)低液位設(shè)定值，在同一天內(nèi)確定若干個(gè)不同的測(cè)試時(shí)間段，在每個(gè)測(cè)試時(shí)間段內(nèi)采集數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括水箱內(nèi)液位和水箱內(nèi)水從高液位設(shè)定值下降到低液位設(shè)定值所需的時(shí)間；根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算得出在該測(cè)試時(shí)間段內(nèi)水箱出水流量大?。辉儆?jì)算出若干個(gè)不同測(cè)試時(shí)間段的平均出水流量；根據(jù)平均出水流量進(jìn)而計(jì)算出小區(qū)住戶入住率。

在同一天內(nèi)確定三個(gè)不同的測(cè)試時(shí)間段；水箱出水流量及平均出水流量的計(jì)算公式如下：

其中：q1、q2、q3分別表示三個(gè)不同測(cè)試時(shí)間段的水箱出水流量；

t代表測(cè)試用水量，x為高液位設(shè)定值，y為低液位設(shè)定值，v表示水箱體積，h表示水箱最高水位值；

t1、t2、t3分別表示三個(gè)不同測(cè)試時(shí)間段內(nèi)水箱內(nèi)水從高液位設(shè)定值下降到低液位設(shè)定值所需的時(shí)間；

表示三個(gè)不同測(cè)試時(shí)間段的平均出水流量。

小區(qū)住戶入住率計(jì)算公式如下：

（1）：入住戶數(shù)量計(jì)算：

（2）：小區(qū)住戶入住率計(jì)算

r=p/n

其中：p表示入住戶數(shù)量，表示每戶用水平均值，r表示小區(qū)住戶入住率，n表示小區(qū)用戶總數(shù)。

所述二次供水設(shè)備還包括控制系統(tǒng)；通過(guò)控制系統(tǒng)于每月1日自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，每天進(jìn)行三次采集；同一天內(nèi)的測(cè)試時(shí)間段為三個(gè)，分別安排在每月1日的6:30～8：00，11：30～13：00，17：30～19：00。

在控制系統(tǒng)中預(yù)置用于計(jì)算小區(qū)住戶入住率所需的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)控制系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出小區(qū)住戶入住率；根據(jù)計(jì)算得出的小區(qū)住戶入住率，控制系統(tǒng)通過(guò)液位計(jì)控制水箱進(jìn)水量大小，使水箱進(jìn)水量與小區(qū)住戶入住率相匹配。

控制系統(tǒng)根據(jù)小區(qū)住戶入住率確定所需的進(jìn)水高度，從而控制水箱進(jìn)水量，使水箱內(nèi)儲(chǔ)水量與小區(qū)入住率相匹配；

當(dāng)10≥r>0時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度為l1

當(dāng)30≥r>10時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度為l2

當(dāng)70≥r>30時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度為l3

當(dāng)100≥r>70時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度為l4

其中，l1為1/5h、l2為2/5h、l3為3/5h、l4為4/5h。

在每個(gè)測(cè)試時(shí)間段內(nèi)采集數(shù)據(jù)的流程包括：

a、作好采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備；

b、采集當(dāng)前液位數(shù)據(jù)，水箱開(kāi)始進(jìn)水；

c、當(dāng)水箱內(nèi)液位到達(dá)高液位設(shè)定值時(shí)，記錄好液位數(shù)據(jù)，關(guān)閉水箱進(jìn)水，啟動(dòng)恒壓供水程序，同時(shí)計(jì)時(shí)開(kāi)始；

d、當(dāng)水箱內(nèi)液位到達(dá)低液位設(shè)定值時(shí)，記錄好液位數(shù)據(jù)，記錄好液位從高液位設(shè)定值下降到低液位設(shè)定值所用的時(shí)間；

e、完成數(shù)據(jù)采集。

所述二次供水小區(qū)住戶入住率智能判斷方法包括如下步驟：

①在水箱上加裝液位計(jì)的步驟；

②采集數(shù)據(jù)的步驟；

③計(jì)算出水流量，判斷小區(qū)住戶入住率的步驟；

④控制進(jìn)水量，使進(jìn)水量與小區(qū)住戶入住率相匹配的步驟。

所述二次供水設(shè)備包括水箱、進(jìn)水管、出水裝置、排污裝置、plc控制器、變頻器、安裝在水箱內(nèi)的液位計(jì)和連接液位計(jì)的液位變送器；出水裝置包括出水管、閘閥、蝶閥一、水泵、蝶閥二、止回閥、電接點(diǎn)壓力表、壓力變送器和穩(wěn)壓壓平衡器；所述進(jìn)水管、出水裝置、排污裝置均連接水箱；水泵和壓力變送器均通過(guò)信號(hào)線連接變頻器，所述液位變送器、電接點(diǎn)壓力表、變頻器均通過(guò)信號(hào)線連接plc控制器，plc控制器上安裝有控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中預(yù)置有計(jì)算小區(qū)住戶入住率所需的數(shù)學(xué)模型。

采用本發(fā)明，能使水箱內(nèi)清水的滯留時(shí)間大幅度減少，確保水箱內(nèi)清水的余氯含量，杜絕微生物滋長(zhǎng)，防止造成水質(zhì)的二次污染。從而解決因二次供水設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，因小區(qū)入住率低、用水量小、進(jìn)水控制方式簡(jiǎn)單而造成的水箱清水滯留問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的二次供水設(shè)備原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中采集數(shù)據(jù)的流程圖；

圖中：1-水箱，2-液位變送器，3-進(jìn)水管，4-蝶閥一，5-水泵，6-蝶閥二，7-止回閥，8-電接點(diǎn)壓力表，9-plc控制器，10-變頻器，11-壓力變送器，12-穩(wěn)壓壓平衡器，13-信號(hào)線，14-出水管，15-閘閥，16-排污閥。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參考圖1，二次供水設(shè)備包括水箱1、進(jìn)水管3、出水裝置、排污裝置、plc控制器9、變頻器10、安裝在水箱內(nèi)的液位計(jì)和連接液位計(jì)的液位變送器2。出水裝置包括出水管14、閘閥15、蝶閥一4、水泵5、蝶閥二6、止回閥7、電接點(diǎn)壓力表8、壓力變送器11和穩(wěn)壓壓平衡器12。排污裝置包括排污閥16。進(jìn)水管、出水裝置、排污裝置均連接水箱；水泵和壓力變送器均通過(guò)信號(hào)線連接變頻器。液位變送器、電接點(diǎn)壓力表、變頻器均通過(guò)信號(hào)線13連接plc控制器，plc控制器上安裝有控制系統(tǒng)。進(jìn)水管接市政管網(wǎng)，進(jìn)水管上安裝有進(jìn)水閥。

小區(qū)住戶入住率判斷算法：在水箱上加裝液位計(jì)，控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集測(cè)試時(shí)間段內(nèi)，循環(huán)多次記錄水箱內(nèi)液位，得出在測(cè)試時(shí)間段水箱內(nèi)出水流量大小，并通過(guò)控制系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出目前小區(qū)住戶入住率情況?？刂葡到y(tǒng)判斷出入住率后，又可通過(guò)液位計(jì)控制進(jìn)水量大小，使進(jìn)水量與此時(shí)小區(qū)住戶入住率相匹配。以上算法，設(shè)備控制系統(tǒng)定期進(jìn)行。

二次供水小區(qū)住戶入住率智能判斷方法包括如下步驟：

1、水箱加裝液位計(jì)；

2、系統(tǒng)采集周期內(nèi)液位；一個(gè)周期可以是一個(gè)月同一天內(nèi)的三個(gè)不同測(cè)試時(shí)間段；

3、計(jì)算出水流量，判斷小區(qū)用戶入住率；

4、控制進(jìn)水量，使之與入住率匹配。

請(qǐng)參考圖2，在每個(gè)測(cè)試時(shí)間段內(nèi)采集數(shù)據(jù)的流程包括：

a、作好采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備；

b、采集當(dāng)前液位數(shù)據(jù)，水箱開(kāi)始進(jìn)水；

c、控制系統(tǒng)記錄水箱內(nèi)液位數(shù)據(jù)并判斷水箱內(nèi)液位是否到達(dá)高液位設(shè)定值（設(shè)定高值）；水箱內(nèi)液位沒(méi)有到達(dá)高液位設(shè)定值時(shí)，水箱繼續(xù)進(jìn)水；當(dāng)水箱內(nèi)液位到達(dá)高液位設(shè)定值時(shí)，記錄好液位數(shù)據(jù)，關(guān)閉水箱進(jìn)水，啟動(dòng)恒壓供水程序，同時(shí)計(jì)時(shí)開(kāi)始；

d、控制系統(tǒng)記錄水箱內(nèi)液位數(shù)據(jù)并判斷水箱內(nèi)液位是否到達(dá)低液位設(shè)定值（設(shè)定低值）；水箱內(nèi)液位沒(méi)有到達(dá)低液位設(shè)定值時(shí)，恒壓供水程序繼續(xù)，水箱進(jìn)水繼續(xù)關(guān)閉；當(dāng)水箱內(nèi)液位到達(dá)低液位設(shè)定值時(shí)，記錄好液位數(shù)據(jù)，記錄好液位從高液位設(shè)定值下降到低液位設(shè)定值所用的時(shí)間；

e、完成數(shù)據(jù)采集。

以上數(shù)據(jù)采集程序每月1日系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行，分別進(jìn)行3次采集，測(cè)試時(shí)間段安排在6:30～8：00，11：30～13：00，17：30～19：00；采集時(shí)間分別為t1、t2、t3。

具體計(jì)算方法如下：

1、計(jì)算因數(shù)

水箱體積v（m³）

水箱最高水位值h（m）：水箱內(nèi)可儲(chǔ)存的最高水位

高液位設(shè)定值（設(shè)定高值）x（m）

低液位設(shè)定值（設(shè)定低值）y（m）

測(cè)試用水量t=（x-y）/h*v(m3)

該計(jì)算公式的含義是：先將用水高度除以水箱高度計(jì)算出比例，再將該比例乘以水箱容量得出用水量t(m3)。

液位從x→y下降所需時(shí)間t1、t2、t3（h）

每戶用水平均值=0.002(m3/h)，為已知常數(shù)

設(shè)備所在小區(qū)用戶總數(shù)n（戶）

2、計(jì)算流程

（1）出水流量q1、q2、q3計(jì)算

q1=t/t1(m3/h)

q2=t/t2(m3/h)

q3=t/t3(m3/h)

平均出水流量

=(q1+q2+q3)/3(m3/h)

（2）小區(qū)入住率判斷

入住戶數(shù)量計(jì)算

(戶)

入住率計(jì)算

r=p/n（%）

3、小區(qū)住戶入住率區(qū)間判斷及相應(yīng)的進(jìn)水高度設(shè)定

當(dāng)10≥r>0時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度l1

當(dāng)30≥r>10時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度l2

當(dāng)70≥r>30時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度l3

當(dāng)100≥r>70時(shí)，設(shè)定進(jìn)水高度l4

l1為1/5h、l2為2/5h、l3為3/5h、l4為4/5h。進(jìn)水高度即所需進(jìn)水完成后水箱內(nèi)液位高度。

二次供水設(shè)備智能調(diào)節(jié)進(jìn)水：當(dāng)月初二次供水設(shè)備上述智能判斷算法完成后，控制系統(tǒng)根據(jù)所得出的進(jìn)水高度計(jì)算值（l1、l2、l3、l4），控制水箱進(jìn)水量，從而使得水箱內(nèi)儲(chǔ)水量與小區(qū)住戶入住率相匹配，避免水箱內(nèi)出現(xiàn)清水滯留現(xiàn)象。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。