[发明专利]一种基于云平台的二次供水智能监测系统

说明书

本发明公开了一种基于云平台的二次供水智能监测系统，包括MCU控制模块、二次供水水质监测模块、水泵运行工况监测模块、云平台综合模块和手机APP客户端。通过采集水泵出口处的压力信号得到二次供水水泵转速；通过电流互感器和和电压互感器采集水泵驱动电机的输入电流电压信号，再结合水泵转速和水泵的相似定律得到水泵的流量、扬程、效率等工况信息；通过水质传感器对水泵进口处的水质信息进行采集，实现水质监测。本系统只需要获得水泵出口压力脉动、水泵驱动电机的电压电流信息、水泵进口的水质信息即可通过云平台在手机APP实现对二次供水水泵运行工况和二次供水水质的远程实时监测，易安装，人机交互性能好。

技术领域

本发明涉及一种基于云平台的二次供水智能监测系统，尤其涉及一种能够远程监测二次供水水质、实时显示水泵运行工况并且在水质超标或者水泵在异常工况下运行时立即远程报警的系统。

背景技术

二次供水是为居民提供生活饮用水，涉及到人民的身体健康，关系到社会的发展与稳定。近些年，随着我国城镇建设的快速发展和高层楼房数量的不断增多，我国二次供水设施越来越普遍，随之也产生了许多问题。其中最为典型的是二次供水的水质污染和运行能耗问题。尤其是二次供水的水质安全已成为了当前城镇供水的薄弱环节。现阶段二次供水的水质安全急需得到保证，但是现有的水质监测装置比较复杂，故开发一个操作简单、准确可靠、经济合理的实时水质检测装置，对提高二次供水水质检测能力具有重要的意义。

根据有关数据分析，我国二次供水的水泵运行能耗费用约占二次供水成本的三至四成，可以看出水泵的耗电量很大，但是二次供水的运行能耗和节能问题在现实生活中并没有得到足够的重视，水泵类产品的节能也迫在眉睫。二次供水水泵运行能耗大却很容易被忽视，主要是因为没有一套精准的水泵运行工况实时监测设备。现阶段对水泵电机系统的智能监测设备少，而且存在二次供水水泵工况监测所需传感器多的问题，因此需要一个智能监测系统来对其进行能耗监测，获取水泵的实时运行工况信息，通过云平台实现人机交互，从而实现节能安全运行。

由于二次供水是为居民提供饮用水，涉及到饮用水安全，所以二次供水水泵一般安装在封闭泵房内。二次供水水泵工作方式必须采取全天运行。二次供水泵房内无人值守，但是泵房内水泵的供水量和水泵运行情况对管理人员来说是必需信息，所以对二次供水水泵进行远程实时监测是必然选择。现阶段二次供水监测设备存在远程实时监测性能差、人机交互性能差、监测设备受地域影响大等问题，因此需要开发一个基于云平台的智能监测系统来监测二次供水水泵运行情况。

发明内容

为解决传统的二次供水监测存在水泵工况监测所需传感器多、水质安全监测比较复杂、人机交互性差、监测设备受地域影响大、二次供水水泵运行能耗大却常被忽视等问题，本发明提出了一种基于云平台的二次供水智能监测系统，能同时实现水质监测、水泵运行工况监测、远程自动报警、通过云平台在手机APP上实时进行人机交互四大功能，以达到对水泵运行工况与二次供水水质远程实时监测。

为达到上述发明目的，本发明主要包括：

一种基于云平台的二次供水智能监测系统，包括智能监测模块和手机APP客户端，智能监测模块包括MCU核心控制模块、云平台综合模块，MCU核心控制模块连接云平台综合模块，云平台综合模块连接APP客户端，MCU核心控制模块可实现二次供水水泵运行工况和水质信息的求解处理，并通过云平台综合模块发送给APP客户端显示。

上述方案中，所述二次供水水泵运行工况的具体过程为：采集二次供水水泵出口压力，将压力信号变换得到压力信号的主频f₁，进一步得到水泵泵轴频率f₂和水泵的转速n；利用水泵驱动电机的输入电流I和电压U，获得水泵的输入功率P；根据水泵在额定转速下的流量功率曲线Q-P，再结合水泵的相似定律和当前转速下的流量功率曲线Q-P计算得到水泵的流量Q；根据二次供水水泵扬程H、流量Q、输入功率P，得到二次供水水泵效率η，从而实现对二次供水水泵的运行工况监测。