[發明專利]一種智能排水系統

有效

• 申請號: 201310405899.0
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103472792A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 馬仁海;余十平
• 申請（專利權）人: 上海水頓智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

????本發明涉及給排水領域，特別是一種實現動態系統監控、設備自動化監控、管網模型仿真分析為一體的智慧水務中的智能化運行監控排水系統。

背景技術

????現有排水系統分為多個環節，每個環節的運行都有相關性，目前現狀基本屬于：獨立的管網監控單元，獨立的靜態管網模型分析，獨立的自動化單元等。它們沒有互聯，更沒有具有關聯性分析后具有實際規則的智能化運行監控系統。

??管網監控單元是獲取管網的實際運行狀態，例如排水中的流量?水位等；管網模型是通過函數關系和現況基礎數據等來分析仿真系統的各種能力和狀態的，目前國內無動態實時仿真分析的，屬于某種狀態的靜態分析；自動化單元是指電氣設備的實際運行和自動化控制系統，例如供排水中的泵站的關開度等。

????現有的管網模型主要應用于仿真，就是利用現有的基礎數據和歷史數據對現況進行仿真模擬和校核，沒有對系統的動態監測數據進行動態仿真，更無法將動態仿真的結果展示在實時監控系統上，僅僅為某種狀態下的靜態仿真。????

????目前的設備自動化運行是獨立的簡單條件控制，沒有結合系統的實際狀態進行同步。實際中?管網中的水的運行和泵站運行是脫節的，但是泵站運行是為了滿足需求來運輸水的。無論在?制水?輸水?送水?配水?排水戶排水?提水?處理水?排放水的環節中，各個環節實際控制中沒有關聯。?但是為了滿足整個系統需求，應該是?每個環節都是關聯聯動的。

實際的目前現狀運行下，不僅僅是產生了很大的浪費，例如在末端取水需求量小的情況下，上游環節仍然原有狀態工作，設備壽命減少，管網損壞更大，而且易于引起管網漏損等，還有大量的電能被浪費。例如排水管網中的水量需要一定時間運輸至泵站，但提升泵站僅僅按照泵站池的2個水位來簡單工作，沒有發揮出整個系統的最大優勢，特別是在?防洪排澇時會產生可以避免的損失。

發明內容

本發明提供了一種智能排水系統，其包括自動化單元、交互式平臺、管網模型、管網監控單元以及智能采集終端；

所述自動化單元獲取系統中的設備參數與設備狀態并發送至所述交互式平臺，同時從所述交互式平臺獲取工作規則對系統中的設備進行控制；

所述交互式平臺分別與所述自動化單元、管網監控單元以及管網模型連接，所述交互式平臺用于所述自動化單元、管網監控單元以及管網模型之間的數據的安全交互；

所述管網模型根據系統中各設備參數與狀態、基礎數據以及管網的實時運行數據對系統的水文、水質以及水動力進行模擬仿真得到仿真狀態；

所述管網監控單元通過智能采集終端獲取管網實時的運行狀態，并將管網的實時運行數據與仿真狀態、內置規則進行對比運算得到結果數據并將所述結果數據發送至交互式平臺；

所述交互式平臺根據所述結果數據發送工作規則至系統中的各設備，所述各設備根據所述工作規則運行。

較佳地，所述設備參數與設備狀態包括排水系統中提升泵站和污水廠泵站的數量，每臺泵的開度，關停狀態，每臺泵的關停的水位設置參數依據，污水廠的加藥設備，曝氣機，污泥脫水機，風機，輸送機，刮泥機的關停狀態和工作規則參數。

較佳地，所述基礎數據包括水力數據、水文數據?、水質數據。

較佳地，所述管網的實時數據包括管網中的水位數據、流量數據以及水質數據。

較佳地，所述內置規則包括系統狀態的預設參數，系統的最大容忍限度，與時間相關聯的系統運行數據。

較佳地，所述水文模擬為降雨徑流模擬，其是利用降雨時間計算扣除洼地蓄水、下滲等徑流損失后生成城市地表徑流的降雨部分，包括輸入降雨資料，計算徑流損失，降雨過程和雨水口入流過程線。

????較佳地，所述水動力模擬是對管網匯流的計算，即管道中水流運動的演算由上游逐漸向下確定系統的流量過程線。

較佳地，所述水質模擬用于預測各種污染物組分從分散地方集結、沖洗到排水管道、污水處理廠和受納水體的遷移過程，模擬排水系統特定位置處污染物濃度隨時間的變化，進而用以改善系統性能，優化系統中污染物的滯留情況。

較佳地，所述工作規則具有優先級順序。

通過本發明提供的智能排水系統，可以提起獲知排水系統運行的最大能力，排水管道的實時運行情況，泵站的同步狀態，污水廠的運行，溢水口等排水系統個環節之間的動態關聯關系?，并且可以找出他們的關系并建立系統最優的工作規則?，而且可以對各種工作實施會產生的影響和后果，并且是實時的進行決策和可知結果的執行。