1.本公开涉及于二次供水技术领域，具体涉及一种提高二次供水水箱使用率的调控方法和系统。
背景技术：2.随着城市化进程的加快和城市建设土地的紧缺，城区面积已经越来越大，建筑越来越高，受此影响，城市自来水公司市政管网的铺设面积越来越大，用水点与水厂的距离越来越远，在水厂出水压力无法提高的情况下，势必导致供水管网的整体供水压力越来越低，城市中供水压力不足的地方也就越来越多。基于此种状况，小区供水往往分成两种方式，一种方式是市政管网直接供给低层用户，另一种通过二次供水设施给自来水加压供高层用户使用。
3.二次供水设施在设计时，为保障生活用水量和连续不间断供水，都会按照小区所有户数设置配套的大容量水箱，若小区入住率低，水箱内的水更新时间较长，管网自来水中能抑制微生物繁殖的余氯消耗完后，造成水中的微生物大量繁殖，从而造成水质的二次污染。现阶段国内水箱供水，进水控制仅为简单的液位控制方式，即水箱内水位到达低限位，进水管路进水，当水箱内水位到达高限位时，停止进水。而二供设备有时在安装使用之初，所在小区入住率较低，如使用上述控制模式，很容易造成水箱内清水滞留的问题。
4.中国专利cn110258723b通过找到存留水量与自来水在储水设备中停留时间之间的定量关系，实现根据给定停留时间来定量计算存留水量，再由计算出的存留水量计算进口流量，按计算出的进口流量给高位水箱或低位水箱供水就能实现对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制，解决了对自来水在储水设备中的停留时间进行定量控制的问题，但是并没有根据储水设备的实时流出水量进行计算，对用水量的统计不够精确。
技术实现要素：5.本公开提供种一种提高二次供水水箱使用率的调控方法和系统，能够解决小区实际用水与二次供水水箱存水不匹配的问题，实现高效简便提高二次供水水箱使用率的目的。为解决上述技术问题，本公开提供一种提高二次供水水箱使用率的调控方法，包括如下步骤：
6.获得二次供水水箱的实时流出水量数据；
7.根据二次供水水箱的实时流出水量数据绘制实时流出水量随时间变化的曲线；
8.根据实时流出水量随时间变化的曲线得出各时间段内二次供水水箱的流出量；
9.根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的液位。
10.较佳的，根据实时流出水量随时间变化的曲线得出各时间段二次供水水箱的流出量的具体步骤为：
11.根据实时流出水量随时间变化的曲线拟合出时间与流出量的函数f(t)；
12.根据时间与流出量的函数f(t)采用定积分求取各时间段的流出量。
13.较佳的，二次供水水箱的实时流出水量数据由安装在二次供水水箱出水管上的流量计提供。
14.较佳的，根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的存水量的具体步骤为：
15.根据各时间段二次供水水箱的流出量得出二次供水水箱各时间段所需的供水量；
16.根据二次供水水箱的各时间段所需的供水量计算二次供水水箱的各时间段得最佳液位值；
17.根据所述最佳液位值控制二次供水水箱进水管上的阀门的关闭和开启来调控二次供水水箱的液位。
18.较佳的，二次供水水箱的实时液位小于所述各时间段最佳液位值，控制二次供水水箱进水管上的阀门为开启状态；二次供水水箱的实时液位等于所述时间段最佳液位值，控制二次供水水箱进水管上的阀门为关闭状态。
19.本公开还提供一种提高二次供水水箱使用率的简便调控系统统，包括控制器、智能流量计、液位计、二次供水水箱和控制阀，所述二次供水水箱通过进水管与市政管网连接，所述进水管上设置控制阀，所述二次供水水箱通过出水管与高层用户管网连接，所述出水管上设置智能流量计，所述二次供水水箱上设置液位计，所述智能流量计、控制阀、液位计与控制器连接。
20.较佳的，所述流量计将二次供水水箱的实时流量上传至所述控制器，所述控制器根据实时流量数据进行绘图并拟合出时间与流出量的曲线f(t),并对时间与流出量的函数f(t)采用定积分求取各时间段二次供水水箱的流出量。
21.较佳的，所述控制器根据各时间段二次供水水箱的流出量得出二次供水水箱的存水量，进而得到二次供水水箱的各时间段得最佳液位值，再根据所述最佳液位值控制二次供水水箱进水管上控制阀的关闭和开启。
22.较佳的，所述液位计将二次供水水箱的液位传输至控制器，所述二次供水水箱的实时液位值小于所述各时间段的最佳液位值，控制器控制所述控制阀开启，所述二次供水水箱的实时液位值到达所述各时间段的最佳液位值，控制器控制所述控制阀关闭。
23.较佳的，所述控制阀前端设置过滤器。
24.本公开根据二次供水水箱的实际使用情况进行绘图并根据曲线或积分原理精确计算出各时段二次供水水箱所需的供水量，以此为依据进而控制二次供水水箱内的液位和存水量，此方法简单明了，易于实现，可以提高二次供水水箱内水量的使用率，减少二次供水水箱内清水滞留导致水质恶化的问题。
附图说明
25.图1为提高二次供水水箱使用率的调控方法流程图；
26.图2为提高二次供水水箱使用率的简便调控系统图；
27.图3为实施例1中的实时流出量随时间变化的曲线图。
具体实施方式
28.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
29.实施例1
30.本实施例提供一种提高二次供水水箱使用率的调控方法，请参阅附图1，包括如下步骤：
31.s100、获得二次供水水箱的实时流出水量数据；
32.s200、根据二次供水水箱的实时流出水量数据绘制实时流出水量随时间变化的曲线；
33.s300、根据实时流出水量随时间变化的曲线采用积分公式得出各时间段内二次供水水箱的流出量；
34.s400、根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的液位。
35.本实施例中，所述各时间段是根据大数据统计的用户用水习惯来划分的，不同地区的生活用水习惯不太相同，如大城市和小城市，市区和郊区，根据大数据统计当地大部分人的生活用水习惯进行时间段的划分，或者可以根据实时流出量数据有依据的划分。
36.作为一种优选的实施方式，各时间段还通过参考我国农历及节假日与供水变化规律，以及室外气温、湿度与用水量的关系，根据统计数据生成经验公式模型，将用户用水时段、气温、湿度等信息输入经验公式模型计算出的结果来调控二次供水水箱的液位。同时，根据现实中的真实用水量来纠正或更新经验公式模型。
37.本实施例中，二次供水水箱的实时流出水量由安装在水箱进水管上的流量计提供，流量计与控制端连接，控制端，如控制器或其他远程终端获取流量计的实时流出水量数据上，控制器或其他远程终端接收实时流出水量数据后以时间为自变量、实时流出水量为因变量进行绘图，得到流出水量随时间变化的曲线，用orijin软件或excel软件根据所述曲线拟合出时间与实时流出量的关系函数f(t)，曲线函数相关系数应不低于0.999，再根据时间与流出量的函数f(t)采用定积分求取各时间段的流出量，采用的积分公式为：其中，a、b为某个时刻，q
ab
为时刻a到时刻b这一时间段的用水量，也可以采用面积法求取各时间段的流出量。
38.本实施例中，根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的需水量的具体步骤为：
39.根据各时间段二次供水水箱的流出量得出二次供水水箱各时间段的供水量，进而各时间段二次供水水箱最小有效存水量，根据各时间段二次供水水箱最小有效存水量计算二次供水水箱的各时间段得最佳液位值，二次供水水箱的横截面积乘以二次供水水箱的液位即为二次供水水箱内的现有水量，控制器或其他远程终端根据二次供水水箱最小有效存水量和必要的存水量计算出二次供水水箱所需达到液面高度，即各时间段最佳液位值。
40.本实施例中，二次供水水箱上的液位计与控制器或其他远程终端连接，液位计将液位信息传输至控制器或其他远程终端，控制器或其他远程终端根据二次供水水箱上的实时液位值与各时间段最佳液位值进行比较判断，若液位计的数值小于最佳液位值，控制器或其他远程终端发送命令控制进水管上阀门开启，若液位计的数值等于最佳液位值，控制
器或其他远程终端发送命令控制进水管上阀门关闭。
41.本实施例中，以某小区的二次供水箱为例，因数据太多，只列出整点的实时流出水量，如表1所示。
42.表1实时流出水量随时间的变化表
43.时间实时流出量(m3/h)实时流出量(m3/h)实时流出量(m3/h)13.53.53.5233332.12.12.143.13.13.153.93.93.966.26.26.279.89.89.889.79.79.798.58.58.5107.77.77.7117.67.67.6128.48.48.4
44.本实施例中，根据表1用excel绘制曲线，如图3所示，对曲线进行拟合得到曲线函数f(t)，其中曲线函数相关系数应不低于0.999，再根据时间与流出量的函数f(t)采用积分公式求取各时间段的流出量，采用的积分公式为：根据本实施例中的实时流出量曲线将一天分成以下时间段：24:00～5:00、6:00～7:00、7:00～9:00、9:00～13:00、13:00～17:00、17:00～19:00、19:00～21:00、21:00～23:00，划分的各时间段实时流出水量的差距不应过大，求出各时间段所需的水量后，结合实际使用情况需考虑的因素，如二次水箱的有效使用溶剂和满足水泵吸水的要求，确定各时间段二次水箱的最佳液位值，控制器实时获取二次水箱的实时液位值，与所述各时间段的最佳液位值进行比较，进而控制二次水箱进水管上阀门的开启和关闭。
45.实施例2
46.本公开还提供一种提高二次供水水箱使用率的简便调控系统，如图2所示，包括控制器1、智能流量计4、液位计3、二次供水水箱2和控制阀6，所述二次供水水箱2通过进水管7与市政管网连接，所述进水管7上设置控制阀6，所述二次供水水箱2通过出水管5与高层用户管网连接，所述出水管5上设置智能流量计4，所述二次供水水箱2上设置液位计3，所述智能流量计4、控制阀6、液位计3与控制器1连接。
47.本实施例中，二次供水水箱2的实时流出水量由安装在水箱进水管7上的流量计提供，流量计与控制端连接，实时流出水量数据上传至控制器1，控制器1接收实时流出水量数据后以时间为自变量，实时流出量为因变量，进行绘图，用orijin软件或excel软件根据图像拟合出时间与实时流出量的关系函数f(t)，根据时间与流出量的函数f(t)采用定积分求取各时间段的流出量，进而算出二次供水水箱2各时间段的供水量，即各时间段二次供水水箱2最小有效存水量，再利用二次供水水箱2的横截面积乘以二次供水水箱2的液位即为二
次供水水箱2内的现存水量这一关系，得到二次供水水箱2的各时间段的最佳液位值，控制器1根据二次供水水箱2各时间段的最佳液位值控制二次供水水箱2进水管7上控制阀6的关闭和开启，各时间段的最佳液位值要满足水泵吸水的要求。
48.本实施例中，二次供水水箱2上设置液位计3，所述液位计3连接控制器1或其他远程终端，所述液位计3将液位信息实时传输至控制器1或其他远程终端，控制器1或其他远程终端根据计算得到的液面高度与液位计3传输的信息进行比较判断，若液位计3的数值小于最佳液位值，控制器1发送命令控制进水管7上阀门开启，若液位计3的数值等于最佳液位值，控制器1发送命令控制进水管7上阀门关闭。
49.作为另一种实施方式，控制器1可采用远程终端代替。
50.本实施例中，所述控制阀6为球阀、蝶阀或闸阀。
51.本实施例中，所述控制阀6前端设置过滤器，尤其是对水质硬度较高，容易结垢的地区，如贵州等喀斯特地貌地区，水中含有的碳酸氢钙在温度和水力作用下极易结垢，为防止杂质、砂粒进入控制阀6引起工作失灵，控制阀6前应装过滤器。
52.尽管已经示出和描述了本公开的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种提高二次供水水箱使用率的调控方法，其特征在于，包括如下步骤：获得二次供水水箱的实时流出水量数据；根据二次供水水箱的实时流出水量数据绘制实时流出水量随时间变化的曲线；根据实时流出水量随时间变化的曲线得出各时间段内二次供水水箱的流出量；根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的液位。2.如权利要求1所述的提高二次供水水箱使用率的调控方法，其特征在于，根据实时流出水量随时间变化的曲线得出各时间段内二次供水水箱的流出量的具体步骤为：根据实时流出水量随时间变化的曲线拟合出时间与流出量的函数f(t)；根据时间与流出量的函数f(t)采用积分公式求取各时间段的流出量。3.如权利要求1所述的提高二次供水水箱使用率的调控方法，其特征在于，二次供水水箱的实时流出水量数据由安装在二次供水水箱出水管上的流量计提供。4.如权利要求1所述的提高二次供水水箱使用率的调控方法，其特征在于，根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的液位的具体步骤为：根据各时间段二次供水水箱的流出量得出二次供水水箱各时间段所需的供水量；根据二次供水水箱的各时间段所需的供水量计算二次供水水箱各时间段的最佳液位值；根据所述最佳液位值控制二次供水水箱进水管上的阀门的关闭和开启。5.如权利要求4所述的提高二次供水水箱使用率的调控方法，其特征在于，二次供水水箱的实时液位小于所述各时间段最佳液位值，控制二次供水水箱进水管上的阀门为开启状态；二次供水水箱的实时液位达到所述时间段最佳液位值后，控制二次供水水箱进水管上的阀门为关闭状态。6.一种提高二次供水水箱使用率的简便调控系统，其特征在于，包括控制器、智能流量计、液位计、二次供水水箱和控制阀，所述二次供水水箱通过进水管与市政管网连接，所述进水管上设置控制阀，所述二次供水水箱通过出水管与高层用户管网连接，所述出水管上设置智能流量计，所述二次供水水箱上设置液位计，所述智能流量计、控制阀、液位计与控制器连接。7.如权利要求6所述的提高二次供水水箱的简便调控系统，其特征在于，所述流量计将二次供水水箱的实时流量上传至所述控制器，所述控制器根据实时流量数据进行绘图并拟合出时间与流出量的曲线f(t),并对时间与流出量的函数f(t)采用积分求取各时间段二次供水水箱的流出量。8.如权利要求7所述的提高二次供水水箱的简便调控系统，其特征在于，所述控制器根据各时间段二次供水水箱的流出量得出二次供水水箱各时间段所需的供水量，进而计算得到二次供水水箱的各时间段的最佳液位值，再根据所述最佳液位值控制二次供水水箱进水管上控制阀的关闭和开启。9.如权利要求8所述的提高二次供水水箱的简便调控系统，其特征在于，所述液位计将二次供水水箱的实时液位数据传输至控制器，若所述二次供水水箱的液位值小于各时间段的最佳液位置，控制器控制所述控制阀开启，若所述二次供水水箱的液位值到达各时间段的最佳液位置，控制器控制所述控制阀关闭。10.如权利要求6所述的提高二次供水水箱的简便调控系统，其特征在于，所述控制阀
前端设置过滤器。
技术总结本公开涉及了一种提高二次供水水箱使用率的调控方法和系统，所述方法包括如下步骤：获得二次供水水箱的实时流出水量数据；根据二次供水水箱的实时流出水量数据绘制实时流出水量随时间变化的曲线；根据实时流出水量随时间变化的曲线得出各时间段二次供水水箱的流出量；根据各时间段二次供水水箱的流出量调控二次供水水箱的液位。本公开能够根据二次供水水箱的实际使用情况，根据统计原理计算出各时间段二次供水水箱所需的供水量，进而控制二次供水水箱内的存水量和液位，提高二次供水水箱内水量的使用率，减少二次供水水箱内清水滞留导致水质恶化的问题。导致水质恶化的问题。导致水质恶化的问题。
技术研发人员：姚宏斌 朱飞鹏
受保护的技术使用者：正人智慧科技（苏州）有限公司
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/11/1
