一种用于住宅的智能节水系统及节水方法

摘要

本发明提供一种用于住宅的智能节水系统及节水方法，通过在连接有用水器具的水管的前端或末端对应的位置设置前端压力传感器和末端压力传感器，结合控制器、流量计和入户阀门，实时监测和控制住宅内部水管的用水状态。本发明的节水系统结构简单，节水方法简便、可靠。

权利要求

1.一种用于住宅的智能节水方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、基于流量计(4)的流量数据，所述流量计(4)计量的流量在两小时内无变化，启动漏损监测模式；

S2、漏损监测模式下，控制器(6)获取前端压力传感器(3)和末端压力传感器(7)检测得到水管(1)的前端水压数据和末端水压数据；

S3、所述控制器(6)确认所述前端水压数据和末端水压数据的比值在异常范围，并执行应急处理动作；

其中，水管(1)上连接有用水器具支路，所述水管(1)的前端与所述支路之间依次连接有入户阀门(2)和用于监测水压的前端压力传感器(3)，所述支路与所述水管(1)的末端之间连接有用于监测水压的末端压力传感器(7)，所述入户阀门(2)、前端压力传感器(3)和末端压力传感器(7)均连接至控制器(6)，所述控制器(6)根据所述前端压力传感器(3)和末端压力传感器(7)采集的水压数据控制所述入户阀门(2)启/停；所述前端压力传感器(3)与所述支路之间连接有用于计量用水量的流量计(4)，所述流量计(4)连接至所述控制器(6)。

2.如权利要求1的一种用于住宅的智能节水方法，其特征在于：还包括步骤S4、执行应急处理动作后或所述流量计(4)计量的流量二十四小时内无变化，进入离线模式。

3.如权利要求1的一种用于住宅的智能节水方法，其特征在于，所述异常范围为：所述前端水压数据和末端水压数据的比值大于1.5。

4.如权利要求1的一种用于住宅的智能节水方法，其特征在于，步骤S3中所述控制器(6)执行应急处理动作的具体内容为：所述控制器(6)控制入户阀门(2)关闭以切断供水。

5.如权利要求4的一种用于住宅的智能节水方法，其特征在于，步骤S3中所述控制器(6)执行应急处理动作的具体内容进一步包括：所述控制器(6)将所述前端水压数据和末端水压数据的比值在异常范围的情况发送至应用终端以提醒用户出现漏损情况。

说明书

一种用于住宅的智能节水系统及节水方法

技术领域

[0001] 本发明涉及智能节水技术，更具体地，涉及一种用于住宅的智能节水系统及节水方法。

背景技术

[0002] 清洁水资源的日益短缺已是越来越严重的问题，我国多个地方都出现严重的缺水现象。在日常生活中，生活用水在总用水量中所占的比重很大，如何更有效的节约用水，已成为社会讨论的热点。

[0003] 目前我国住宅给水系统普遍存在两大缺陷：一是各楼层压力的设计不合理，用水器具处于超压出流状态，造成能量浪费；二是住宅给水管道漏损严重，造成水资源浪费。

[0004] 就目前而言，虽然住宅给水系统采用了一些节水措施，但是，一部分节水系统虽然从技术上达到节水目的，民众既看不到也听不到，导致民众对节水缺乏参与感，无法增进民众节水意识；一部分节水系统缺乏管道漏损控制功能，一旦发生管道漏损，可能导致水资源的严重浪费与用户财产损失；一部分节水系统专注于中水回用，但缺乏管道水压监测功能，导致住宅供水压力不合理，增加了不必要的供水能耗，造成能量浪费。

发明内容

[0005] 本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的能够实时监测用水管路状态、避免漏损、提高民众参与感的用于住宅的智能节水系统和节水方法。

[0006] 根据本发明的一个方面，提供一种用于住宅的智能节水系统，其包括：连接有用水器具支路的水管，所述水管的前端与所述支路之间依次连接有入户阀门和用于监测水压的前端压力传感器，所述支路与所述水管的末端之间连接有用于监测水压的末端压力传感器，所述入户阀门、前端压力传感器和末端压力传感器均连接至控制器，所述控制器根据前端压力传感器和末端压力传感器采集的水压数据控制所述入户阀门启/停。

[0007] 根据本发明的另一个方面，提供一种用于住宅的智能节水方法，其包括以下步骤：

[0008] S1、基于流量计的流量数据，启动漏损监测模式；

[0009] S2、漏损监测模式下，控制器获取前端压力传感器和末端压力传感器检测得到水管的前端水压数据和末端水压数据；

[0010] S3、所述控制器确认所述前端水压数据和末端水压数据的比值在异常范围，并执行应急处理动作。

[0011] 本申请提出的一种用于住宅的智能节水系统及节水方法，其有益效果主要如下：

[0012] (1)在水管的前端和末端对应的设置前端压力传感器和末端压力传感器，能够对水管中的水压进行有效的监测；

[0013] (2)水管上的入户水阀、前端压力传感器、流量计和末端压力传感器均与控制器相连，便于对水管的供水状态进行实时监测，并进行有效的控制；

[0014] (3)设置与控制器实现信息交互的应用终端，不仅提高实时监测的便捷性，同时，还能够提高民众参与感，增强节水意识；

[0015] (4)控制器根据对用水管路漏损情况的判断，能够自动控制入户水阀的启/停，及时作出处理，有效的避免水资源浪费；

[0016] (5)用水管路的漏损情况能够及时的反馈到手机上，提醒用户及时处理。

附图说明

[0017] 图1为根据本发明实施例的一种用于住宅的智能节水系统的结构示意图；

[0018] 图2为根据本发明实施例的一种用于住宅的智能节水系统的结构的控制器的可视面板的示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0020] 参见图1所示，一种用于住宅的智能节水系统，包括接入住宅的水管1，住宅中各用水器具5接入到水管1上，形成用水支路。以水管1进入住宅的一端为前端，相对的一端为末端。在水管1的前端与支路之间依次连接有入户阀门2和前端压力传感器3，前端压力传感器3用于实时监测水管1入口端的水压。在水管1的末端与支路之间连接有末端压力传感器7，末端压力传感器7用于实时监测水管1中末端位置的水压。并且，入户阀门2、前端压力传感器3和末端压力传感器7均连接至控制器6。

[0021] 在水管1的前端和末端对应的设置压力传感器，便于对水管中的实时水压进行监测。控制器6根据前端压力传感器3和末端压力传感器7监测得到的水管1入口端和末端位置水压的数据，执行相应的动作，以控制接入住宅内的水管1中输送水的状态。仅通过水管1前端和末端的水压数据控制水管1的输水状态，结构简单，控制方式简便。

[0022] 控制器6采用可编程逻辑控制器，并且，控制器6具有蓝牙功能。此外，控制器6还具有可视面板，用于手动控制工作模式或查阅监测数据。当出现异常情况、长期出门或排除故障后，可以通过控制器6的可视面板直接输入指令，切换不同工作模式，以改变水管1的供水状态。

[0023] 可编程逻辑控制器具有使用简便、功能强且性价比高的控制器，能够有效保证智能控制的可靠性，并且，成本低廉。此外，控制器6还具有蓝牙功能，使控制器6与其他设备能够实现信息交互，既便于控制器6实时监测情况的传递，也便于其他设备或终端直接对控制器6发送指令，增强信息的交互和共享。

[0024] 在水管1上还设置有用于计量用水量的流量计4，流量计4设置在前端压力传感器3与支路之间。在进入连接用水器具5的支路之前，设置流量计，对进入用水器具5所在支路的用水量进行准确的计量，根据所计量的用水量数据，既能够进行基础的数据分析，由能够基于该数据进行其他的动作。

[0025] 该系统还包括与控制器6进行信息交互的应用终端。在一个具体的实施例中，该应用终端为手机，并在手机上设置对应的应用程序。控制器6根据接收到的前端压力传感器3、末端压力传感器7和流量计4输送的数据信息，进行比较计算后，能够得到实时用水量、节约水量、水费、住宅给水系统水压。此外，控制器6根据前端压力传感器3和末端压力传感器7的水压数据，能够判断是否发生异常情况，并显示维修公司联系信息。参见图2所述，为可视面板的显示的信息数据的示例。

[0026] 其中，节约水量的计算参考建筑给水排水设计规范，其计算公式如下：

[0027] Q节约＝Q理论-Q实际＝qmt-Q实际

[0028] Q节约-节约的水量，单位为L；

[0029] Q理论-理论用水量，单位为L；

[0030] Q实际-实际用水量为流量计当月读数，单位为L；

[0031] q-普通住宅用水定额，单位为L/人·天；

[0032] m-住宅人数；

[0033] t-用水时间，单位为天。

[0034] 控制器6根据计算或判断得到的信息，通过蓝牙发送至手机，手机接收到信息后，通过对应的应用程序能够显示该信息，以便随时查阅。当出现异常情况时，通过手机应用程序向控制器6发送指令，控制器6根据该指令进行相应的动作。

[0035] 通过控制器6的蓝牙功能使控制器6与手机应用程序之间实现信息交互，信息交流方式简便、直观。同时，这种信息交流方式与日常人们随时都会使用的手机相关联，既能够有效的体现监测的及时性，又能够有效的提升实时监测的效果，增强趣味性，增强对节水行动的参与感，提升民众节水意识。

[0036] 一种用于住宅的智能节水方法，其包括以下步骤：

[0037] S1、基于流量计4的流量数据，启动漏损监测模式；

[0038] S2、漏损监测模式下，控制器6获取前端压力传感器3和末端压力传感器7检测得到水管1的前端水压数据和末端水压数据；

[0039] S3、所述控制器6确认所述前端水压数据和末端水压数据的比值在异常范围，并执行应急处理动作。

[0040] 在实际应用过程中，流量计在任何状态下均实时监控并记录水管1的流量数据。当处于正常生活用水时，即正常模式下，只对通过水管1的水量进行计量。系统只在特定情况下启动漏损监测模式，对水管1中水的输送状态进行监测，以避免水的浪费、损失。

[0041] 启动漏损监测模式后，根据前端压力传感器3采集得到的前端水压数据与末端压力传感器7所采集到的末端水压数据的比值范围，判断水管1或支路中是否出现漏水的异常情况。当控制器6判断出现漏水的异常情况时，及时执行相应的动作，以避免水源的浪费。通过前端水压数据和末端水压数据的比值，即可判断水管1或支路中是否有漏损情况，判断方式简单、执行简便。同时，通过对漏损情况的判断，及时作出反应，避免水源的浪费。

[0042] 通过前端压力传感器3采集得到的前端水压数据与末端压力传感器7所采集到的末端水压数据的比值的判断，即能够对住宅内的水管1或支路是否存在漏损情况进行判断。该判断方式简单易行，控制简便。

[0043] 在漏损监测模式下，还进一步包括步骤S4、执行应急处理动作后或流量计4计量的流量二十四小时内无变化，控制器6即切换进入离线模式。

[0044] 进入离线模式后，住宅内的供水被完全切断，住宅内停止供水。当需要重新供水时，可直接在控制器6的可视面板上操作或通过应用终端向控制器6发送指令，切换至正常的供水状态。该控制方式使住宅内供水发生漏损或长期无用水状态时，能够充分保证住宅内的供水安全，避免水源浪费或造成财产损失。

[0045] 在启动漏损监测模式的过程中，步骤S1中基于流量计4的流量数据的具体内容为：流量计4计量的流量在两小时内无变化。

[0046] 当流量计4中计量的流量数据长时间不变时，表明不存在用水状态，此时，再启动对水管1或支路中是否存在漏损的异常情况进行监测，能够更准确的反映水管1或支路的状态，避免正常的生活用水过程所产生的数据波动的影响。同时，在漏损监测模式下，由于控制器6根据前端压力传感器3采集得到的前端水压数据与末端压力传感器7所采集到的末端水压数据的比值判断异常情况后，会执行相应的动作，会对正常的生活用水产生不良影响。因此，在特定条件下，才启动漏损监测模式，既能够实施有效的漏损异常监测，又避免对正常生活造成不便。

[0047] 上述步骤S3中，异常范围为前端水压数据和末端水压数据的比值大于1.5。由于在不存在正常用水且不存在漏损情况时，水管1中前端压力传感器3和末端压力传感器7所采集到的水管1的水压数据相同或接近，即，其差别较小。当水管1或支路中出现漏损情况时，前端压力传感器3采集到的前端水压数据和末端压力传感器7所采集到的末端水压数据之间会出现明显的差异。

[0048] 因此，将所采集到的前端水压数据和末端水压数据进行比较判断，能够及时、准确的判断水管1或支路的漏损情况。判断过程及时、准确、直观。

[0049] 上述步骤S3中，当控制器6判断前端水压数据和末端水压数据的比值在异常范围内时，确定水管1或支路存在漏损的异常情况，进行应急处理动作。其动作的具体内容为：立即控制入户阀门2关闭，以切断水管1的供水。

[0050] 当控制器6控制入户阀门2关闭后，即进入离线状态。进入离线状态后，住宅内的水管或支路中没有供水，确保住宅内不会发生漏损，避免水源浪费或造成财产损失。

[0051] 上述步骤S3中，控制器6执行应急处理动作的内容还包括：控制器6将所述前端水压数据和末端水压数据的比值在异常范围的情况发送至应用终端以提醒用户出现漏损情况。当水管1或支路中出现漏损的异常情况，控制器6控制关闭入户阀门2的同时，将该漏损的异常情况通过蓝牙发送至手机，手机上的应用程序接收该信息，提醒用户存在漏损情况，便于用户及时获知异常情况，及时进行处理。

[0052] 本发明的一种用于住宅的智能节水系统，水管1的前端与水管1上连接用水器具5的支路之间依次连接入户阀门2、前端压力传感器3和流量计4，在水管1的末端与支路之间连接末端压力传感器7，并且，入户阀门2、前端压力传感器3和流量计4和末端压力传感器7均与控制器6相连，控制器6通过蓝牙与装载与应用终端实现信息交互。

[0053] 控制器6根据前端压力传感器3、流量计4和末端压力传感器7采集的数据，控制入户阀门2的启/停，以避免水源的浪费。同时，通过与应用终端的信息交互，实现对水管1状态的实时监测，提升节水参与感。

[0054] 本发明的一种用于住宅的智能节水方法，在启动漏损监测模式后，通过对前端压力传感器3采集到的前端水压数据和末端压力传感器7采集到的末端水压数据的比值的判断，确认水管1或支路上存在的漏损情况。当出现漏损情况时，能够及时、自动作出反应，并提醒用户。

[0055] 最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。