[發(fā)明專利]一種自適應給水系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011078338.0
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112064728A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 池學聰;陳擁軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海熊貓機械(集團)有限公司
• 主分類號: E03B11/16
• 分類號: E03B11/16;E03B1/02;E03B7/07;E03B7/09;G05D27/02
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種自適應給水系統(tǒng)，其特征在于，包括干管(1)、水箱(4)、泵房(6)、數(shù)據(jù)采集器(11)和控制器(12)；所述干管(1)上設(shè)置有進水流量計(2)和出水流量計(10)，所述水箱(4)內(nèi)設(shè)置有液位計(5)，所述泵房(6)內(nèi)容置有水泵(7)，所述水箱(4)通過調(diào)節(jié)閥(3)與所述干管(1)連通于所述進水流量計(2)的出口處；所述泵房(6)通過所述水泵(7)的進口與所述水箱(4)連接，所述水泵(7)的出口和支管(9)的一端連接，所述支管(9)的另一端和所述干管(1)在所述出水流量計(10)的進口處連通；

所述數(shù)據(jù)采集器(11)用于采集所述進水流量計(2)、液位計(5)、出水流量計(10)、調(diào)節(jié)閥(3)和水泵(7)的電信號，所述控制器(12)通過所述數(shù)據(jù)采集器(11)發(fā)送控制信號控制所述調(diào)節(jié)閥(3)的開關(guān)和水泵(7)的轉(zhuǎn)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應給水系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(12)內(nèi)置有用于預測用戶用水需求的用戶用水流量預測模型，包括：當處于用水低谷時段，將所述干管(1)中的一部分水供給用戶，另一部分通過打開所述調(diào)節(jié)閥(3)向所述水箱(4)進行補水，通過所述用戶用水流量預測模型來調(diào)節(jié)所述水箱(4)的容積，公式為：

其中，q₁為補水量，t₂為供水高峰時段結(jié)束時間，t₁為供水高峰時段開始時間，q為任意時刻所述水箱(4)中儲存的水的體積且q＝S*h，S為所述水箱(4)的底面積，h為所述液位計(5)的測量信號，Q₁為所述進水流量計(2)測量的進水流量；當處于用水高峰時段，則關(guān)閉所述調(diào)節(jié)閥(3)，將所述干管(1)中的水全部供給用戶。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應給水系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(12)內(nèi)置有用于預測用戶用水需求的用戶用水流量預測模型，還包括：當處于供水高峰時段，則關(guān)閉所述調(diào)節(jié)閥(3)，將所述干管(1)中的水全部供給用戶，并且所述控制器(12)將水箱(4)的水通過所述水泵(7)與所述干管(1)中的水一起供給用戶，所述干管(1)供給用戶的水量為：

Q₂＝Q₁+Q₃

其中，Q₂為所述出水流量計(10)測量的出水流量，Q₁為所述進水流量計(2)測量的進水流量，Q₃為所述水泵(7)在供水高峰時段提供給所述干管(1)的補水量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應給水系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(12)在供水高峰期間根據(jù)出水流量與用戶供水需求的關(guān)系來調(diào)節(jié)所述水泵(7)的轉(zhuǎn)速時，若用戶用水需求大于所述干管(1)的進水流量，則所述控制器(12)通過所述數(shù)據(jù)采集器(11)調(diào)節(jié)所述水泵(7)的轉(zhuǎn)速，來將所述水箱(4)中的水補充給用戶，并且當所述出水流量計(10)測量的出水流量大于用戶供水需求，則降低所述水泵(7)的轉(zhuǎn)速，直到出水流量和用戶用水需求匹配；當所述出水流量計(10)測量的出水流量小于用戶供水需求，則提高所述水泵(7)的轉(zhuǎn)速，直到出水流量和用戶用水需求匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應給水系統(tǒng)，其特征在于，所述所述控制器(12)設(shè)置有所述水箱(4)的最高液位H_max，當補水的水位高度達到所述最高液位H_max時，則關(guān)閉所述調(diào)節(jié)閥(3)來停止補水，并且所述水箱(4)當前的儲水量為：

H_max*S＝S*h₁+q₁

其中，h₁為所述液位計(5)在補水前的測量值，q₁為補水量，S為所述水箱(4)的底面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應給水系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(12)根據(jù)用戶用水模式，在不同的時間段預設(shè)有不同的流量需求初始值，并根據(jù)所述出水流量計(10)的測量值按照測量值偏離度最小原則來實時動態(tài)修正所述流量需求初始值。