[发明专利]一种用于二次供水设备的水龄控制系统

权利要求书

1.一种用于二次供水设备的水龄控制系统，包括流量计、液位计、调节阀、压力计、水箱和控制器，其特征在于，所述流量计用于监测实时进水流量；所述液位计用于监测水箱实时液位值；所述压力计用于监测实时压力；所述调节阀用于控制水箱进水流量大小；所述水箱用于存储用水；所述控制器分别与流量计、液位计、调节阀和压力计相连，并根据流量计、液位计和压力计的实时检测值对调节阀进行控制；所述控制器内部设有智能分析引擎，所述智能分析引擎将采集到的若干个月的用水量数据，并基于若干个月的用水量数据预测出用水量模式曲线；所述控制器通过所述用水量模式曲线对用水性质进行判定与分类，并根据所述用水量模式曲线计算出进水量曲线，再根据进水量曲线和用水量模式曲线得到水箱的蓄水量曲线，根据目标进水量对调节阀进行实时控制，具体为：将未来N小时用水量平均值作为当前进水量，得到进水量曲线，再将进水量曲线减去用水量曲线得到蓄水量曲线，当蓄水量曲线上的某点为负值时，通过在该值上加理论水箱蓄水量的最小值进行修正，其中，所述理论水箱蓄水量的最小值根据0点时刻的蓄水量为零计算得到。

2.根据权利要求1所述的用于二次供水设备的水龄控制系统，其特征在于，所述智能分析引擎通过BP神经网络预测出用水量模式曲线，并通过当天的实际用水数据，生成真实的用水量模式曲线，并计算真实的用水量模式曲线与预测的用水量模式曲线之间的误差，将所述误差反向传播到BP神经网络的各个隐含层，计算出各隐含层的误差，再根据各隐含层的误差更新权值，得到新的预测结果，利用新的预测结果对调节阀进行控制。

3.根据权利要求1所述的用于二次供水设备的水龄控制系统，其特征在于，当由于随机因素导致预测结果与当天的实际用水数据产生偏差时，所述智能分析引擎还通过卡尔曼滤波理论对预测结果进行纠偏，所述控制器根据不满足用水需求的具体情况实时调整调节阀的开度。

4.根据权利要求1所述的用于二次供水设备的水龄控制系统，其特征在于，当所述智能分析引擎通过所述预测的用水量模式曲线对用水性质判定为非高峰时段时，所述控制器通过所述压力计和液位计的变化来控制调节阀，具体为：当市政压力大于负压解除时，若液位计的检测值低至第一阈值液位，调节阀全开进水，若液位计的检测值上升至第二阈值液位，调节阀开度调节为40％，若液位计的检测值达到第三阈值液位，则调节阀关闭；当市政压力处于负压下限与负压解除之间时，若液位计的检测值低至第一阈值液位，调节阀全开进水，若液位计的检测值上升到第二阈值液位，调节阀开度调节为30％，若液位计的检测值达到第三阈值液位，调节阀自动关闭；当市政压力小于负压下限时，调节阀关闭，当液位计的检测值低至第一阈值液位，调节阀全开进水。

5.根据权利要求1所述的用于二次供水设备的水龄控制系统，其特征在于，当所述智能分析引擎通过所述预测的用水量模式曲线对用水性质判定为高峰时段时，所述控制器控制调节阀关闭，并根据上位机的指示调整调峰时段周期，当液位计的检测值低至第一阈值液位，调节阀全开进水。

6.根据权利要求1所述的用于二次供水设备的水龄控制系统，其特征在于，当所述智能分析引擎通过所述预测的用水量模式曲线对用水性质判定为夜间蓄水时段时，所述控制器控制调节阀的开度，保证在夜间蓄水时段结束前水箱处于满水状态。