[发明专利]二次供水错峰调度系统

说明书

本发明公开了二次供水错峰调度系统，属于二次供水系统管理技术领域，包括数据获取模块，所述数据获取模块的输出端口连接有数据预处理模块，所述数据预处理模块的输出端口分别连接有模型调度分析模块和居民用水负荷模型建立模块，所述居民用水负荷模型建立模块的输出端口与模型调度分析模块的输入端口连接；本发明采用可靠的二次供水系统的时序数据传输、存储和分析技术，有效采集居民用水数据并通过机器学习方式，建立居民用水负荷数据模型；本发明基于二次供水水箱容量，提出错峰供水的调度思路，有效避免用水高峰期水压不足问题；本发明有效解决传统供水方式大量用水留存于水箱，形成死水区并影响水质问题。

技术领域

本发明属于二次供水系统管理技术领域，具体涉及二次供水错峰调度系统。

背景技术

随着城市中高层住宅小区的飞速发展，二次供水系统作为住宅附属配套设施的重要性日益凸显，如何在确保可靠供水的前提下，建立精确的居民用水负荷模型、提高供水品质并降低供水费用成为二次供水系统研究的热点和难点。

当前我国高层住宅小区精确用水量数据研究很少，导致设计参数依据国家相关规范提供的公式估算而设计参数和型号不一定科学；大部分时间二次供水的水箱利用率很低，仅上层水流动，而这类水箱容积较大，会形成死水区滋生微生物，降低游离氯而导致水质恶化；现有二次供水一般都采用持续进水的方式，能耗和费用偏高；居民用水很容易形成“蜂聚”效应，在极少数用水高峰期，二次供水水箱同时补水，供水管网水压快速降低，容易形成缺水。

目前针对二次供水系统监控、能耗优化和水质保障等已经有不少理论研究和一些实践，但这些研究和实践针对水箱错峰调度上的很少，尤其应用于实际供水系统中的几乎没有，主要原因在于缺乏可靠有效的居民用水数据存储分析系统，以及二次供水控制系统，无论从提高供水品质、或是降低供水费用角度，二次供水错峰调度系统都有及其重要的研究价值和社会效益。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了二次供水错峰调度系统，具有尽量保证用水低谷期供水，有效解决用水高峰期水压不足引起供水困难、无法供水问题，同时可以解决存在的死水区导致水体二次污染问题的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：二次供水错峰调度系统，包括数据获取模块，所述数据获取模块的输出端口连接有数据预处理模块，所述数据预处理模块的输出端口分别连接有模型调度分析模块和居民用水负荷模型建立模块，所述居民用水负荷模型建立模块的输出端口与模型调度分析模块的输入端口连接，所述模型调度分析模块的输出端口连接有模型调度方法输出模块；

所述数据获取模块采集的数据包括水箱水位h(t)、进水瞬时流量φ(t)；

所述居民用水负荷模型建立模块包括数据学习模块，所述数据学习模块的输入端口与数据预处理模块连接，所述数据学习模块的输出端口连接有模型生成模块，所述模型生成模块的输入端口连接有模型调整模块，所述模型生成模块的输出端口与模型调度分析模块连接；

所述数据学习模块的学习方法为：

S1：计算瞬时出水量ξ(t)

若数据获取模块采集的数据为成熟小区，则采用ARIMA模型进行处理，获得预计瞬时出水量ξ(t)，若数据获取模块采集的数据为不成熟小区，则采用动态模型进行处理，获得预计瞬时出水量ξ(t)；

S2：根据预计瞬时出水量ξ(t)计算波峰t_peak、波峰期T_peak、波谷t_valley、波谷期T_valley和总用水量Ξ_pred

假设其阈值为ξ_max和ξ_min，对瞬时流量求一阶导数ξ′(t)和ξ″(t)，

求得波峰t_peak为：