本發(fā)明屬于無(wú)負(fù)壓供水管理，具體是一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和高層建筑的不斷涌現(xiàn)，城市供水系統(tǒng)面臨著越來(lái)越大的壓力。傳統(tǒng)的供水方式往往依賴于高位水箱或水塔進(jìn)行二次增壓，這種方式不僅占地面積大、維護(hù)成本高，而且容易對(duì)水質(zhì)造成二次污染。因此，無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)作為一種新型的供水方式應(yīng)運(yùn)而生。

2、無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)通過(guò)直接連接市政管網(wǎng)，利用管網(wǎng)自身的壓力進(jìn)行供水，并在需要時(shí)通過(guò)增壓泵組進(jìn)行補(bǔ)充增壓。這種系統(tǒng)具有節(jié)能、環(huán)保、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，因此在城市供水領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

3、但是，現(xiàn)有的無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)雖然能夠利用市政管網(wǎng)的壓力進(jìn)行供水，但在面對(duì)管網(wǎng)壓力波動(dòng)、用水高峰期或突發(fā)用水需求時(shí)，其調(diào)節(jié)能力往往顯得不足，由于系統(tǒng)主要依賴市政管網(wǎng)的壓力進(jìn)行供水，當(dāng)管網(wǎng)壓力波動(dòng)較大或用水高峰期時(shí)，系統(tǒng)可能無(wú)法及時(shí)滿足所有用戶的用水需求，導(dǎo)致部分用戶的水壓不穩(wěn)定或水量不足。

4、基于此，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述方案存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，包括區(qū)域分析模塊、優(yōu)化分析模塊、監(jiān)測(cè)模塊和供水管理模塊；

4、所述區(qū)域分析模塊用于對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分析，獲取目標(biāo)區(qū)域的歷史供水?dāng)?shù)據(jù)，標(biāo)記為區(qū)域素材數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)的單元區(qū)域定義對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行劃分，獲得各單元區(qū)域；將區(qū)域素材數(shù)據(jù)按照各所述單元區(qū)域進(jìn)行劃分，獲得各所述單元區(qū)域?qū)?yīng)的單元素材數(shù)據(jù)；

5、對(duì)各單元素材數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分析，獲得各不符時(shí)間段以及相應(yīng)各時(shí)間對(duì)應(yīng)的缺額值；

6、根據(jù)單元區(qū)域?qū)?yīng)的不符時(shí)間段和缺額值生成單元素材曲線，橫軸為時(shí)間，縱軸為缺額值；

7、根據(jù)各單元素材曲線進(jìn)行評(píng)估，確定各初始區(qū)域；

8、對(duì)各所述初始區(qū)域進(jìn)行合并分析，獲得各初始區(qū)域具有的合并方式。

9、進(jìn)一步地，對(duì)各單元素材數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分析的方法包括：

10、設(shè)置各單元區(qū)域的供水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相應(yīng)供水標(biāo)準(zhǔn)建立單元校核模型，單元校核模型的表達(dá)式為；

11、式中：s為輸入數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)為單元素材數(shù)據(jù)；輸出數(shù)據(jù)為素材校核值dp(s)；

12、通過(guò)單元校核模型對(duì)單元素材數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得各時(shí)間對(duì)應(yīng)的素材校核值；

13、根據(jù)各素材校核值生成素材校核曲線，素材校核曲線的橫軸為時(shí)間，縱軸為素材校核值；

14、將素材校核曲線中素材校核值為1的曲線段對(duì)應(yīng)時(shí)間段標(biāo)記為不符時(shí)間段；

15、根據(jù)不符時(shí)間段對(duì)應(yīng)的各單元素材數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)的缺額值。

16、進(jìn)一步地，根據(jù)各單元素材曲線進(jìn)行評(píng)估的方法包括：

17、對(duì)單元素材曲線進(jìn)行擬合，獲得單元素材曲線函數(shù)，將單元素材曲線函數(shù)標(biāo)記為dh(t)，t為時(shí)間；根據(jù)公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的單元素材值；

18、式中：pa為單元素材值；

19、將單元素材值大于閾值x1的各單元區(qū)域標(biāo)記為初始區(qū)域。

20、進(jìn)一步地，對(duì)各初始區(qū)域進(jìn)行合并分析的方法為：

21、對(duì)各初始區(qū)域進(jìn)行合并評(píng)估，判斷各初始區(qū)域之間是否滿足合并要求，將滿足合并要求的各初始區(qū)域分為一類，標(biāo)記為合并分類；

22、將合并分類中各初始區(qū)域進(jìn)行任意組合，獲得若干個(gè)待選組合；對(duì)各待選組合進(jìn)行評(píng)估，將評(píng)估合格的待選組合標(biāo)記為合并方式進(jìn)行輸出。

23、所述優(yōu)化分析模塊用于對(duì)各初始區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化分析，識(shí)別各合并方式，根據(jù)各合并方式形成各初始組合方案；

24、根據(jù)各初始組合方案設(shè)置各待選優(yōu)化方案，對(duì)各所述待選優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估，確定目標(biāo)優(yōu)化方案，按照目標(biāo)優(yōu)化方案進(jìn)行供水優(yōu)化。

25、進(jìn)一步地，對(duì)各待選優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估的方法包括：

26、根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的歷史供水記錄設(shè)置驗(yàn)證數(shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)包括前端數(shù)據(jù)和后端數(shù)據(jù)；

27、通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)中的前端數(shù)據(jù)對(duì)各待選優(yōu)化方案進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證，獲得對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證結(jié)果；將驗(yàn)證結(jié)果與驗(yàn)證數(shù)據(jù)中的后端數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，確定各初始區(qū)域?qū)?yīng)的供水提升值；

28、預(yù)估各待選優(yōu)化方案對(duì)應(yīng)的優(yōu)化成本；

29、根據(jù)公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的優(yōu)化值；

30、式中：pb為優(yōu)化值；tyi為相應(yīng)初始區(qū)域的供水提升值；i表示相應(yīng)的初始區(qū)域，i=1、2、……、n，n為正整數(shù)；μi為相應(yīng)初始區(qū)域的權(quán)重系數(shù)，取值范圍為(0，1]；cb為優(yōu)化成本；

31、將各待選優(yōu)化方案按照優(yōu)化值從高到低的順序進(jìn)行排序，將排序前w的待選優(yōu)化方案發(fā)送給管理人員，w為正整數(shù)；由管理人員根據(jù)發(fā)送的各待選優(yōu)化方案確定目標(biāo)優(yōu)化方案。

32、所述監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)供水監(jiān)測(cè)，獲得各單元區(qū)域的供水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；建立供水監(jiān)測(cè)模型，將各單元區(qū)域的供水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入到供水監(jiān)測(cè)模型中進(jìn)行顯示。

33、所述供水管理模塊用于進(jìn)行供水管理，建立用水預(yù)測(cè)模型，實(shí)時(shí)獲取各單元區(qū)域的供水條件數(shù)據(jù)，通過(guò)所述用水預(yù)測(cè)模型對(duì)各單元區(qū)域的供水條件數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得各單元區(qū)域的用水預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，將各單元區(qū)域的用水預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)整合為區(qū)域用水預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)區(qū)域用水預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行供水管理。

34、進(jìn)一步地，還包括冗余模塊，所述冗余模塊用于進(jìn)行冗余管理，對(duì)各供水設(shè)備進(jìn)行故障模擬，獲得各單元區(qū)域?qū)?yīng)的影響值；獲取所述供水設(shè)備的故障概率；

35、根據(jù)各單元區(qū)域的影響值和供水設(shè)備的故障概率計(jì)算相應(yīng)供水設(shè)備的冗余值；將冗余值大于閾值x2的供水設(shè)備標(biāo)記為冗余調(diào)整設(shè)備；根據(jù)各冗余調(diào)整設(shè)備進(jìn)行冗余調(diào)整。

36、進(jìn)一步地，冗余值的計(jì)算方法包括：

37、根據(jù)公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的冗余值；

38、式中：ky為冗余值；e為自然常數(shù)；σ為故障概率；bj為相應(yīng)單元區(qū)域的比例系數(shù)，取值范圍為(0，1]，j表示相應(yīng)的單元區(qū)域，j=1、2、……、m，m為正整數(shù)；ypj為相應(yīng)單元區(qū)域的影響值。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

40、通過(guò)區(qū)域分析模塊、優(yōu)化分析模塊、監(jiān)測(cè)模塊和供水管理模塊之間的相互配合，實(shí)現(xiàn)供水的智能化管理以及優(yōu)化管理；具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠適用于不同規(guī)模和類型的供水場(chǎng)景，無(wú)論是高層建筑、住宅小區(qū)還是企事業(yè)單位等，都能通過(guò)定制化的解決方案滿足其供水需求。

技術(shù)特征：

1.一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，包括區(qū)域分析模塊、優(yōu)化分析模塊、監(jiān)測(cè)模塊和供水管理模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)各單元素材數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分析的方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)各單元素材曲線進(jìn)行評(píng)估的方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)各初始區(qū)域進(jìn)行合并分析的方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)各待選優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估的方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，還包括冗余模塊，所述冗余模塊用于進(jìn)行冗余管理，對(duì)各單元區(qū)域進(jìn)行故障模擬，模擬各供水設(shè)備發(fā)生故障時(shí)單元區(qū)域增加的缺額值，標(biāo)記為影響值；根據(jù)各供水設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)的故障概率；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，其特征在于，冗余值的計(jì)算方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種智慧水務(wù)無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)，屬于無(wú)負(fù)壓供水管理技術(shù)領(lǐng)域，包括區(qū)域分析模塊、優(yōu)化分析模塊、監(jiān)測(cè)模塊和供水管理模塊；區(qū)域分析模塊用于對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分析，將目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行劃分為各單元區(qū)域；獲取各單元區(qū)域?qū)?yīng)的單元素材數(shù)據(jù)；生成單元素材曲線；根據(jù)各單元素材曲線進(jìn)行評(píng)估，確定各初始區(qū)域；對(duì)各初始區(qū)域進(jìn)行合并分析，獲得各初始區(qū)域具有的合并方式；優(yōu)化分析模塊用于對(duì)各初始區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化分析，確定目標(biāo)優(yōu)化方案，按照目標(biāo)優(yōu)化方案進(jìn)行供水優(yōu)化；監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)供水監(jiān)測(cè)，獲得各單元區(qū)域的供水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；供水管理模塊用于進(jìn)行供水管理，獲取各單元區(qū)域的用水預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)各用水預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行供水管理。

技術(shù)研發(fā)人員：林宏,林姿含
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州立德智慧科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19