一种建筑节水信息化互动系统的制作方法

1.本发明涉及给排水领域，尤其涉及一种建筑节水信息化互动系统。


背景技术：

2.水是生命之源、生产之要、生态之基。随着社会经济的不断进步和发展，需水量的不断增加，水资源相对短缺已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素。党中央、国务院高度重视水资源短缺问题，一直强调要把节水作为一项长期的基本国策，作为解决我国水资源短缺问题的战略举措。精确实时掌握用水量是实现节约用水的重要举措，但是现有技术中对用水量的统计采用的还是粗放型的管理方式，这种粗放型的管理方式无法统计在输水管线或用水设备上出现跑、冒、滴、漏等情况时浪费掉的水资源。另外，很多小区或园区没有安装中水设施和雨水循环利用设施，导致小区或园区的生活污水和雨水白白流走。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种建筑节水信息化互动系统，在建筑区域内采用多元化节水系统，将各种节水措施整合在一起，即将中水回用、雨水循环使用、将传统的用水器具更换为节水器具，同时将高科技设备运用于上述用水设备对用水情况进行实时监测，该系统能实时准确掌握各种用水设备的用水量，并对用水异常情况进行报警，确保用水设备的每次用水都用到实处，大大减少了水资源浪费的现象，实现了节约用水的有益技术效果，为创建节水型社会提供了技术保障。
4.本发明的技术方案是：
5.一种建筑节水信息化互动系统，包括：
6.中水回用系统、雨水渗透及调蓄系统、绿化喷灌系统、节水型器具和信息化互动系统，
7.其中，中水回用系统用于接收建筑内的生活污水并对生活污水进行处理，中水回用系统的出水与绿化喷灌系统相连；
8.雨水渗透及调蓄系统用于收集建筑区域内的雨水，雨水渗透及调蓄系统的清水池与绿化喷灌系统相连；
9.建筑内的卫生间和用水点均安装有节水型器具，节水型器具上安装有信息采集单元；
10.信息化互动系统与中水回用系统的信息采集单元、雨水渗透及调蓄系统的信息采集单元、绿化喷灌系统的信息采集单元和节水型器具的信息采集单元相连。
11.进一步的，中水回用系统包括格栅、调节池、缺氧池、好氧池、中水池和信息采集单元，
12.建筑内的生活污水通过管网汇集流经机械格栅截除大颗粒的固体物质、生活垃圾及杂质，然后自流进入调节池，在调节池中经过水质、水量的均匀调节，调节池的出水进入缺氧池，缺氧池的出水进入好氧池，好氧池出水进入中水池，
13.好氧池出水通过紫外线杀菌后一部分进入中水池暂时存储，待绿化带需要用水时，将中水池中清水变频供给绿化喷灌系统；另一部分直接通过杀菌消毒后排放，
14.中水回用系统的信息采集单元采集每天生产的可回用的中水量、每天从中水池抽走使用的中水量和实时监测中水池中的水位。
15.进一步的，雨水渗透及调蓄系统包括雨水渗透池、清水池和信息采集单元，
16.雨水管将汇集起来的雨水接入雨水渗透池内的格栅池，格栅池对雨水进行初步的过滤，将随雨水进来的大件杂质分离出来，渗透池内填充碎石及粗砂，上覆腐殖土并种植植物，雨水先进入到碎石层，上层缺水时，碎石层中的雨水上渗到粗砂层和腐殖土层中被植物吸收；
17.上层水量充足时，一部分雨水下渗到地下，一部分雨水从渗透池另一端接入到清水池内，清水池与绿化喷灌系统相连，
18.雨水渗透及调蓄系统的信息采集单元统计每天从清水池抽走使用的清水量和实时监测清水池中水位。
19.进一步的，绿化喷灌系统包括喷头、输水管和信息采集单元，绿化喷灌系统的信息采集单元包括设置在绿化带土壤里的水分传感器，
20.绿化喷灌系统的水源来自中水回用系统的中水池或雨水渗透及调蓄系统的清水池或市政自来水，绿化带土壤里的水分传感器与信息化互动系统中的数据统计分析和控制器相连，
21.当土壤中水分低于第一预设值时，信息化互动系统中的数据统计分析和控制器启动中水回用系统的中水池中水泵或雨水渗透及调蓄系统的清水池中水泵或市政自来水的阀门为绿化喷灌系统供水。优先使用中水回用系统的中水池中的水为绿化喷灌系统供水；若中水回用系统的中水池中的水位低于预设值时，则使用雨水渗透及调蓄系统的清水池中的水为绿化喷灌系统供水；若中水回用系统的中水池中的水位低于预设值以及雨水渗透及调蓄系统的清水池中水位也低于预设值时，则由市政自来水为绿化喷灌系统供水。
22.当土壤中水分高于第二预设值时，信息化互动系统中的数据统计分析和控制器关闭中水回用系统的中水池中水泵或雨水渗透及调蓄系统的清水池中水泵或市政自来水的阀门停止为绿化喷灌系统供水。
23.进一步的，节水型器具包括设置在每个楼层卫生间的卫生洁具系统和信息采集单元，其中：
24.卫生洁具系统包括设置在男卫生间的洗手盆、大便器和小便器，以及设置在女卫生间的洗手盆和大便器，所述大便器与冲洗水箱相连；
25.信息采集单元包括监测所述洗手盆、大便器、小便器使用次数的计数器以及所述洗手盆、大便器、小便器的用水量的远传水表、信号采集器，每个楼层的洗手盆、大便器、小便器的计数器和远传水表与所在楼层的信号采集器连接，每个楼层的信号采集器将采集的信息传送给信息化互动系统。
26.进一步的，信息化互动系统包括：数据统计分析和控制器、数据服务器、报警系统和多媒体展示系统，
27.数据统计分析和控制器与数据服务器相连并将采集的数据和计算的结果在多媒体展示系统中显示；
28.报警系统与数据统计分析和控制器相连。
29.进一步的，所述数据统计分析和控制器为电脑或plc。在数据统计分析和控制器中为每个卫生洁具系统设置额定用水量，若该卫生洁具系统每次的实际用水量达到额定用水量的2
‑
4倍时，数据统计分析和控制器会将控制信号发送给报警系统，报警系统会进行报警提示。例如，每个大便器的额定用水量为6升水，若该大便器在规定时间内的实际用水量超过18升水时，数据统计分析和控制器会将控制信号发送给报警系统，报警系统会进行报警提示，提醒工作人员前去排查是否存在设备故障。
30.进一步的，所述多媒体展示系统为显示器、电视机、手机或投影仪等。
31.进一步的，所述计数器和远传水表与所在楼层的信号采集器的连接方式为有线连接或无线连接。
32.进一步的，每个楼层的信号采集器与数据服务器连接的方式为有线连接或无线连接。
33.进一步的，多媒体展示系统进行节水成果展示，展示内容包括：改造前每日平均用水量，本日自来水用水量，本日中水回用水量，本日雨水用水量，本日卫生器具用水量，运行至今累计节约用水量，本日用水费用，运行至今累计节约费用。
34.本发明的有益技术效果：
35.1、本申请的一种建筑节水信息化互动系统，在建筑区域内采用多元化节水系统，将各种节水措施整合在一起，即将中水回用、雨水循环使用、将传统的用水器具更换为节水器具，同时将高科技设备运用于上述用水设备对用水情况进行实时监测，实现了节约用水的有益技术效果。
36.2、通过在卫生洁具系统加装计数器和远传水表，统计每个卫生洁具系统的使用次数和实际用水量，最终通过互联网将以上数据传送至节水信息化互动系统处理，并对用水异常情况进行报警提示，确保卫生洁具系统的每次用水都用到实处，大大减少了水资源浪费的现象，为创建节水型社会提供了技术保障。
37.3、将生产的中水和收集的雨水用于绿化带浇灌，大大减少了自来水的使用量，实现了水资源的循环使用，节约了水资源。
38.4、通过节水信息化互动系统将各信息采集系统收集到的节水数据进行分析转换，以多媒体可直观阅读的方式，在建筑电梯间集中展示，展示内容包括累计使用情况、本周使用情况、建议使用情况等数据，并集成节水宣传公益海报、视频等功能，让“节约用水”的理念深入人心。
39.5、本申请的建筑节水信息化互动系统还具有实时监测、数据分析、数据报表、生成趋势曲线和开展节水教育等功能，可以实时监测每层用水量、总用水量及用水器具的开关次数；可以进行数据分析，计算每日、每周、每月的用水量；具有数据报表的功能，自动生成所有监测数据及每日、每周、每月报表，还具备历史查询功能，可查询任意时间的报表数据；具有趋势曲线绘制功能；还具有节水教育功能，可以进行节水教育政策宣传，播放节水教育公益广告，进行节水信息公示等。
附图说明
40.图1为一种建筑节水信息化互动系统组成示意图；
41.图2为中水回用系统组成示意图；
42.图3为雨水渗透及调蓄系统的工艺流程图；
43.图4为雨水渗透池平面布置图；
44.图5为雨水渗透池侧视图；
45.图6为各楼层信号采集器和远程水表布置示意图；
46.图7为各楼层男卫生间信息采集系统布置示意图。
47.附图标记说明：
48.1、中水回用系统，2、雨水渗透及调蓄系统，3、绿化喷灌系统，4、节水型器具，5、信息化互动系统，6、格栅，7、调节池，8、缺氧池，9、好氧池，10、中水池，11、鼓风机，12、污泥外运，13、格栅池，14、土壤吸附，15、碎石过滤，16、补充地下水。
具体实施方式
49.为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图1
‑
7对本发明作进一步的介绍。
50.从说明书附图1可以看出，一种建筑节水信息化互动系统，包括：
51.中水回用系统1、雨水渗透及调蓄系统2、绿化喷灌系统3、节水型器具4和信息化互动系统5，
52.其中，中水回用系统1用于接收建筑内的生活污水并对生活污水进行处理，中水回用系统1的出水与绿化喷灌系统3相连；
53.雨水渗透及调蓄系统2用于收集建筑区域内的雨水，雨水渗透及调蓄系统2的清水池与绿化喷灌系统3相连；
54.建筑内的卫生间和用水点均安装有节水型器具4，节水型器具4上安装有信息采集单元；
55.信息化互动系统5与中水回用系统1的信息采集单元、雨水渗透及调蓄系统2的信息采集单元、绿化喷灌系统3的信息采集单元和节水型器具4的信息采集单元相连。
56.进一步的，中水回用系统1包括格栅6、调节池7、缺氧池8、好氧池9、中水池10和信息采集单元。
57.建筑内的生活污水通过管网汇集流经机械格栅6截除大颗粒的固体物质、生活垃圾及杂质，然后自流进入调节池7，在调节池7中经过水质、水量的均匀调节，调节池7的出水进入缺氧池8，缺氧池8的出水进入好氧池9，好氧池9出水进入中水池10，
58.好氧池9出水通过紫外线杀菌后一部分进入中水池10暂时存储，待绿化带需要用水时，将中水池10中清水变频供给绿化喷灌系统；另一部分直接通过杀菌消毒后排放，
59.中水回用系统1的信息采集单元采集每天生产的可回用的中水量、每天从中水池抽走使用的中水量和实时监测中水池中水位。
60.中水用作绿化回用按照绿化标准：2l/m2.d来设计，流出水头要求为15m
‑
20m水头压力。
61.水质指标均采用《城市污水再生利用城市杂用水标准》(gb/t8920
‑
2002)
[0062][0063]
中水回用系统的处理规模为q＝10
‑
50m3/d，包括“收集
‑
处理
‑
回用”整套系统，地面安装设计，全自动运行，结合雨水渗透及调蓄系统设置，回用清水于绿化，平时无需人工维护，同时能够实现实时监控，通过联网和信息化系统实现其在线控制和信息反馈。
[0064]
中水回用系统的安装方法：
[0065]
①
根据现场确定的中水处理系统1安装位置，对勘察完的场地进行定位放线(确定施工范围),进行场地清理；
[0066]
②
组织安排施工机械进场(挖掘机，土方车，排水泵、施工临时电源等机械设备)；
[0067]
③
对开挖好的基坑进行定位，放线，成套中水处理系统基础范围，清水池范围及基础标高等相应图纸标高；
[0068]
④
基础模板施工；
[0069]
⑤
10公分砼垫层施工(防止下面泥土反上)
[0070]
⑥
中水回用系统一体化装置外壳安装；
[0071]
⑦
中水回用系统一体化装置内部设备安装；
[0072]
⑧
回填土施工(回填土方必须无大石头及建筑垃圾,防止杂物损坏中水处理装置)。
[0073]
进一步的，雨水渗透及调蓄系统包括雨水渗透池、清水池和信息采集单元，
[0074]
雨水管将汇集起来的雨水接入雨水渗透池内的格栅池，格栅池对雨水进行初步的过滤，将随雨水进来的大件杂质分离出来，渗透池内填充碎石及粗砂，上覆腐殖土并种植植物，雨水先进入到碎石层，上层缺水时，碎石层中的雨水上渗到粗砂层和腐殖土层中被植物吸收；
[0075]
上层水量充足时，一部分雨水下渗到地下，一部分雨水从渗透池另一端接入到清水池内，清水池与绿化喷灌系统相连，
[0076]
雨水渗透及调蓄系统的信息采集单元统计每天从清水池抽走使用的清水量和实时监测清水池中水位。
[0077]
进一步的，绿化喷灌系统包括喷头、输水管和信息采集单元，绿化喷灌系统的信息采集单元包括设置在绿化带土壤里的水分传感器，
[0078]
绿化喷灌系统的水源来自中水回用系统的中水池或雨水渗透及调蓄系统的清水池或市政自来水，绿化带土壤里的水分传感器与信息化互动系统中的数据统计分析和控制器相连，
[0079]
当土壤中水分低于第一预设值时，此时表示土壤中水分处于适宜植物生长的下限值，不同的土壤取值不同，信息化互动系统中的数据统计分析和控制器启动中水回用系统的中水池中水泵或雨水渗透及调蓄系统的清水池中水泵或市政自来水的阀门为绿化喷灌系统供水。
[0080]
优先使用中水回用系统的中水池中的水为绿化喷灌系统供水；若中水回用系统的
中水池的水位低于预设值时，则使用雨水渗透及调蓄系统的清水池中水为绿化喷灌系统供水；若中水回用系统的中水池中的水位低于预设值以及雨水渗透及调蓄系统的清水池中水位也低于预设值时，则由市政自来水为绿化喷灌系统供水。
[0081]
当土壤中水分高于第二预设值时，此时表示土壤中水分处于适宜植物生长的上限值，不同的土壤取值不同，信息化互动系统中的数据统计分析和控制器关闭中水回用系统的中水池中水泵或雨水渗透及调蓄系统的清水池中水泵或市政自来水的阀门停止为绿化喷灌系统供水。
[0082]
绿化喷灌系统的施工工艺：
[0083]
①
放线定位，确定干管的轴线位置，弯头、三通、四通及喷点(即竖管)的位置和管槽的深度。
[0084]
②
挖基槽和管槽。在便于施工的前提下管槽尽量挖得窄些，在接头处可挖大一点坑。管槽底面为管道铺设平面，要尽量挖平以减少不均匀沉陷，基坑管槽开挖后应立即浇筑基础铺设管道，以免长期敞开造成塌方和风化底土，影响施工质量及增加土方工作量。
[0085]
③
系统安装。管道安装过程中防止油漆、沥青等有机污染物与pvc管材管件接触。管道支架的安装位置应保证正确，埋设平整牢固，与管道接触紧密，固定牢靠。
[0086]
④
管道安装好后，先不安装喷头，启动水泵冲洗管道，把竖管敞开任其自由溢流，把管中砂石冲出来，以免堵塞喷头。
[0087]
⑤
试压，检查是否有渗漏；在土壤中安装多个水分传感器；
[0088]
⑥
回填土施工。
[0089]
进一步的，节水型器具包括设置在每个楼层卫生间的卫生洁具系统和信息采集单元，其中：
[0090]
卫生洁具系统包括设置在男卫生间的洗手盆、大便器和小便器，以及设置在女卫生间的洗手盆和大便器，所述大便器与冲洗水箱相连；
[0091]
信息采集单元包括监测所述洗手盆、大便器、小便器使用次数的计数器以及所述洗手盆、大便器、小便器的用水量的远传水表、信号采集器，每个楼层的洗手盆、大便器、小便器的计数器和远传水表与所在楼层的信号采集器连接，每个楼层的信号采集器将采集的信息传送给信息化互动系统。
[0092]
节水型器具的安装步骤：
[0093]
将卫生间和用水点原有的水龙头、小便器冲洗阀及冲洗水箱进行拆装，更换成延时出水龙头、延时小便冲洗阀和两段式冲洗水箱，同时安装累计使用次数的数字系统，具体情况如下：
[0094]
①
洗手盆的水龙头更换为延时出水龙头，同时水龙头上安装累计使用次数的计数器。
[0095]
额定流量：0.15l/s
[0096]
节约流量：0.05l/s
[0097]
流出水头要求：1.5m水压(0.015mpa)
[0098]
②
更换延时小便冲洗阀，同时在冲洗阀上安装累计使用次数的计数器
[0099]
额定流量：0.08l/s
[0100]
节约流量：0.02l/s
[0124]
节约用水率＝46.7％。
[0125]
从上述数值可以发现，采用本发明提供的一种建筑节水信息化互动系统，大幅提高了建筑区域内的水资源循环利用，减少了建筑区域内的自来水使用量，同时也减少了建筑区域内水资源浪费的现象，节约用水率为46.7％，取得了很好的节约用水效果，具有良好的社会效益，该系统值得进一步推广借鉴。
[0126]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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。