一种基于物联网的防漏损智慧供水系统的制作方法

1.本发明涉及供水技术领域，具体为一种基于物联网的防漏损智慧供水系统。


背景技术：

2.水是由氢、氧两种元素组成的无机物，无毒，可饮用。在常温常压下为无色无味的透明液体，被称为人类生命的源泉，是维持生命的重要物质。水是地球上最常见的物质之一，地球表面有71％被水覆盖。它是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。
3.水资源的使用需要借助供水系统的辅助才可被供应至用水场所，供水是指通过公共设施、商业组织、社区努力或个人提供水资源，水的输送通常是通过水泵和管道。清洁的供水，特别是未遭粪便污染的水，对公共健康起到至关重要甚至决定性的作用。
4.而现有的供水系统，通常需要人员现场操控才可完成供水工作，且由于供水管道较长，当供水管道发生漏损后无法及时排查出漏损点位，进而造成较为严重的水资源浪费，为此，我们提出一种基于物联网的防漏损智慧供水系统。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于物联网的防漏损智慧供水系统，可以自动完成远程供水工作，无需人员现场操控，且在供水管发生漏损后可以迅速排查出漏损点位以便人员及时补漏，同时能够对泄漏出的水源进行回收，以免造成水资源的浪费，还能够根据使用需求来实现冷热水切换供应，适用范围更广，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的防漏损智慧供水系统，包括供水塔、中转水箱和防漏损机构；
7.供水塔：其上端进水口处设有进水管，供水塔的底端等角度设有支腿，三个支腿之间设有架板，架板的上表面设有第一水泵，第一水泵上表面的进水管与供水塔底端的出水口相连通，第一水泵右侧面的出水口处设有输水管，输水管的分流管道内均串联有第一电磁阀，输水管的分流管道右端均通过法兰连接有供水管；
8.中转水箱：其个数为五个，中转水箱左侧面上端的进水口与横向对应的供水管相连通，中转水箱的上表面均设有第二水泵，第二水泵底面的三通抽水管贯穿中转水箱的顶壁并延伸至中转水箱的内部底端，三通抽水管左右两侧的横向管体内均串联有第二电磁阀，中转水箱左侧面上端的进水口底端设有回流口；
9.防漏损机构：设置于供水管的外弧面与中转水箱的左侧面之间；
10.其中：所述供水塔外弧面的凸台上设有单片机和网络传输器，单片机的输入端电连接外部电源，网络传输器与单片机双向电连接，第一水泵、第二水泵、第一电磁阀和第二电磁阀的输入端均电连接单片机的输出端，可以自动完成远程供水工作，无需人员现场操控，且在供水管发生漏损后可以迅速排查出漏损点位以便人员及时补漏，同时能够对泄漏
出的水源进行回收，以免造成水资源的浪费，还能够根据使用需求来实现冷热水切换供应，适用范围更广。
11.进一步的，所述防漏损机构包括回流套管和支撑垫块，所述回流套管分别设置于中转水箱的左侧面上端，回流套管的左侧壁均设有与供水管相匹配的贯穿孔，回流套管和供水管之间存在的间隙与回流口位置对应，回流套管的内弧壁与供水管的外弧面之间设有均匀分布的支撑垫块，可以对泄漏后的水源进行回收，以免造成水资源的浪费。
12.进一步的，所述防漏损机构还包括水流传感器，所述水流传感器均匀设置于回流套管的外弧面，水流传感器的感应端贯穿回流套管和供水管的管壁并延伸至供水管的内部，水流传感器的输出端电连接单片机的输入端，可以通过检测供水管内部各个路段的水流量来判断是否出现漏损。
13.进一步的，所述防漏损机构还包括水浸传感器，所述水浸传感器均匀设置于回流套管的外弧面，水浸传感器的感应端贯穿回流套管的管壁并延伸至回流套管和供水管之间的间隙内，水浸传感器的输出端电连接单片机的输入端，可以检测出回流套管的内部是否有水存在。
14.进一步的，所述中转水箱的内部均设有隔板，隔板底端的横向开口内均设有导流管，导流管的内部均串联有第三电磁阀，中转水箱的内部右下侧均设有电加热丝，第三电磁阀和电加热丝的输入端均电连接单片机的输出端，可以根据使用需求来实现冷热水切换供应，适用范围更广。
15.进一步的，所述隔板为陶瓷隔板，隔板的内部夹层内填充有均匀分布的膨胀珍珠岩，可以防止中转水箱内部右侧热水的热量向左流失。
16.进一步的，所述供水塔的内部顶壁设有第一液位传感器，第一液位传感器的输出端电连接单片机的输入端，可以对供水塔内部的剩余水量进行监测。
17.进一步的，所述中转水箱的内部顶壁设有左右对称的第二液位传感器，第二液位传感器的输出端电连接单片机的输入端，可以对中转水箱内部的剩余水量进行监测。
18.进一步的，所述回流套管左端与供水管的连接处以及回流套管右端与中转水箱的连接处均设有密封圈，能够进一步提升回流套管左右两端连接处的密封性能，以免水源再次渗漏。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本基于物联网的防漏损智慧供水系统，具有以下好处：
20.1、在需要供水时，人员通过远程终端发送指令至网络传输器，网络传输器将指令反馈至单片机，通过单片机的调控，第一水泵运转将供水塔内部的水源通过输水管和供水管输送至中转水箱的内部，然后第二水泵运转即可通过三通抽水管将中转水箱内部的水源抽出并输送至外部用水单元，另外，在水源经过供水管的供水工程中，水流传感器可以对供水管内部的水流量进行感应，并将感应数据转化为电流信号输出，由于该信号与水流量成一定的线性比例，通过计算即可了解到供水管内部各个路段的水流量大小，因此，当供水管的管壁出现漏损时，水流传感器反馈至单片机的信号数值会发生变化，从而方便人员判断漏损点位的所处路段，而当水源泄漏至回流套管和供水管之间的间隙时，基于液体导电原理，水浸传感器可以探测回流套管的内部是否有水存在，同时将测得数据反馈至单片机，通过双重漏损检测来为人员的漏损排查工作提供便利，保证人员能够迅速找到漏损点位并及
时补漏，确保供水工作正常进行，而泄漏至回流套管内部的水源仍会通过回流口进入中转水箱的内部，以免水资源泄漏浪费，支撑垫块可以为回流套管提供进一步的支撑作用，确保回流套管的稳定性，密封圈则能够进一步提升回流套管左右两端连接处的密封性能，以免水源再次渗漏。
21.2、而在第二水泵进行供水工作之前，单片机根据供水需求调控第三电磁阀打开，使得中转水箱内部左侧的部分水源经过导流管向右转移，然后电加热丝通电将电能转化为热能，可以使中转水箱内部右侧的水源加热升温，然后再根据用水需求使右侧的第二电磁阀打开，以便第二水泵通过三通抽水管将中转水箱内部右侧的热水抽出，从而实现热水供应，适用范围更广。
22.3、由于供水塔的容积一定，当第一液位传感器发出的超声波经过供水塔内部的水源液面反射后会再次被第一液位传感器接收，通过计算该过程的所耗时间可以测得供水塔内部的水量高度，进而根据供水塔的容积计算出供水塔内部的剩余水量，待第一液位传感器将所测数据反馈至单片机后，单片机会借助于网络传输器将该数据上传至远程网络中断，以便值班人员能直观的了解到供水塔内部的剩余水量而及时通过进水管对供水塔进行补水，同理，第二液位传感器可以对中转水箱内部的剩余水量进行监测，便于供水工作的开展。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明a处放大结构示意图；
25.图3为本发明供水塔的内剖结构示意图；
26.图4为本发明中转水箱的内剖结构示意图；
27.图5为本发明b处放大结构示意图。
28.图中：1供水塔、2进水管、3支腿、4架板、5第一水泵、6输水管、61第一电磁阀、7供水管、8中转水箱、9防漏损机构、91回流套管、92支撑垫块、93水流传感器、94水浸传感器、10第二水泵、11三通抽水管、111第二电磁阀、12回流口、13隔板、14导流管、141第三电磁阀、15电加热丝、16第一液位传感器、17第二液位传感器、18密封圈、19单片机、20网络传输器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-5，本实施例提供一种技术方案：一种基于物联网的防漏损智慧供水系统，包括供水塔1、中转水箱8和防漏损机构9；
31.供水塔1：其上端进水口处设有进水管2，供水塔1的底端等角度设有支腿3，三个支腿3之间设有架板4，架板4的上表面设有第一水泵5，第一水泵5上表面的进水管与供水塔1底端的出水口相连通，第一水泵5右侧面的出水口处设有输水管6，输水管6的分流管道内均串联有第一电磁阀61，输水管6的分流管道右端均通过法兰连接有供水管7，在需要供水时，
人员通过远程终端发送指令至网络传输器20，网络传输器20将指令反馈至单片机19，通过单片机19的调控，第一水泵5运转将供水塔1内部的水源通过输水管6和供水管7输送至中转水箱8的内部；
32.中转水箱8：其个数为五个，中转水箱8左侧面上端的进水口与横向对应的供水管7相连通，中转水箱8的上表面均设有第二水泵10，第二水泵10底面的三通抽水管11贯穿中转水箱8的顶壁并延伸至中转水箱8的内部底端，三通抽水管11左右两侧的横向管体内均串联有第二电磁阀111，中转水箱8左侧面上端的进水口底端设有回流口12，第二水泵10运转可以通过三通抽水管11将中转水箱8内部的水源抽出并输送至外部用水单元；
33.防漏损机构9：设置于供水管7的外弧面与中转水箱8的左侧面之间，防漏损机构9包括回流套管91和支撑垫块92，回流套管91分别设置于中转水箱8的左侧面上端，回流套管91的左侧壁均设有与供水管7相匹配的贯穿孔，回流套管91和供水管7之间存在的间隙与回流口12位置对应，回流套管91的内弧壁与供水管7的外弧面之间设有均匀分布的支撑垫块92，防漏损机构9还包括水流传感器93，水流传感器93均匀设置于回流套管91的外弧面，水流传感器93的感应端贯穿回流套管91和供水管7的管壁并延伸至供水管7的内部，水流传感器93的输出端电连接单片机19的输入端，防漏损机构9还包括水浸传感器94，水浸传感器94均匀设置于回流套管91的外弧面，水浸传感器94的感应端贯穿回流套管91的管壁并延伸至回流套管91和供水管7之间的间隙内，水浸传感器94的输出端电连接单片机19的输入端，在水源经过供水管7的供水工程中，水流传感器93可以对供水管7内部的水流量进行感应，并将感应数据转化为电流信号输出，由于该信号与水流量成一定的线性比例，通过计算即可了解到供水管7内部各个路段的水流量大小，因此，当供水管7的管壁出现漏损时，水流传感器93反馈至单片机19的信号数值会发生变化，从而方便人员判断漏损点位的所处路段，而当水源泄漏至回流套管91和供水管7之间的间隙时，基于液体导电原理，水浸传感器94可以探测回流套管91的内部是否有水存在，同时将测得数据反馈至单片机19，通过双重漏损检测来为人员的漏损排查工作提供便利，保证人员能够迅速找到漏损点位并及时补漏，确保供水工作正常进行，而泄漏至回流套管91内部的水源仍会通过回流口12进入中转水箱8的内部，以免水资源泄漏浪费，支撑垫块92可以为回流套管91提供进一步的支撑作用，确保回流套管91的稳定性；
34.其中：供水塔1外弧面的凸台上设有单片机19和网络传输器20，单片机19的输入端电连接外部电源，网络传输器20与单片机19双向电连接，第一水泵5、第二水泵10、第一电磁阀61和第二电磁阀111的输入端均电连接单片机19的输出端。
35.其中：中转水箱8的内部均设有隔板13，隔板13底端的横向开口内均设有导流管14，导流管14的内部均串联有第三电磁阀141，中转水箱8的内部右下侧均设有电加热丝15，第三电磁阀141和电加热丝15的输入端均电连接单片机19的输出端，隔板13为陶瓷隔板，隔板13的内部夹层内填充有均匀分布的膨胀珍珠岩，而在第二水泵10进行供水工作之前，单片机19根据供水需求调控第三电磁阀141打开，使得中转水箱8内部左侧的部分水源经过导流管14向右转移，然后电加热丝15通电将电能转化为热能，可以使中转水箱8内部右侧的水源加热升温，然后再根据用水需求使右侧的第二电磁阀111打开，以便第二水泵10通过三通抽水管11将中转水箱8内部右侧的热水抽出，从而实现热水供应，适用范围更广。
36.其中：供水塔1的内部顶壁设有第一液位传感器16，第一液位传感器16的输出端电
连接单片机19的输入端，由于供水塔1的容积一定，当第一液位传感器16发出的超声波经过供水塔1内部的水源液面反射后会再次被第一液位传感器16接收，通过计算该过程的所耗时间可以测得供水塔1内部的水量高度，进而根据供水塔1的容积计算出供水塔1内部的剩余水量，待第一液位传感器16将所测数据反馈至单片机19后，单片机19会借助于网络传输器20将该数据上传至远程网络中断，以便值班人员能直观的了解到供水塔1内部的剩余水量而及时通过进水管2对供水塔1进行补水。
37.其中：中转水箱8的内部顶壁设有左右对称的第二液位传感器17，第二液位传感器17的输出端电连接单片机19的输入端，可以对中转水箱8内部的剩余水量进行监测，便于供水工作的开展。
38.其中：回流套管91左端与供水管7的连接处以及回流套管91右端与中转水箱8的连接处均设有密封圈18，能够进一步提升回流套管91左右两端连接处的密封性能，以免水源再次渗漏。
39.本发明提供的一种基于物联网的防漏损智慧供水系统的工作原理如下：在需要供水时，人员通过远程终端发送指令至网络传输器20，网络传输器20将指令反馈至单片机19，通过单片机19的调控，第一水泵5运转将供水塔1内部的水源通过输水管6和供水管7输送至中转水箱8的内部，然后第二水泵10运转即可通过三通抽水管11将中转水箱8内部的水源抽出并输送至外部用水单元，另外，在水源经过供水管7的供水工程中，水流传感器93可以对供水管7内部的水流量进行感应，并将感应数据转化为电流信号输出，由于该信号与水流量成一定的线性比例，通过计算即可了解到供水管7内部各个路段的水流量大小，因此，当供水管7的管壁出现漏损时，水流传感器93反馈至单片机19的信号数值会发生变化，从而方便人员判断漏损点位的所处路段，而当水源泄漏至回流套管91和供水管7之间的间隙时，基于液体导电原理，水浸传感器94可以探测回流套管91的内部是否有水存在，同时将测得数据反馈至单片机19，通过双重漏损检测来为人员的漏损排查工作提供便利，保证人员能够迅速找到漏损点位并及时补漏，确保供水工作正常进行，而泄漏至回流套管91内部的水源仍会通过回流口12进入中转水箱8的内部，以免水资源泄漏浪费，支撑垫块92可以为回流套管91提供进一步的支撑作用，确保回流套管91的稳定性，密封圈18则能够进一步提升回流套管91左右两端连接处的密封性能，以免水源再次渗漏，而在第二水泵10进行供水工作之前，单片机19根据供水需求调控第三电磁阀141打开，使得中转水箱8内部左侧的部分水源经过导流管14向右转移，然后电加热丝15通电将电能转化为热能，可以使中转水箱8内部右侧的水源加热升温，然后再根据用水需求使右侧的第二电磁阀111打开，以便第二水泵10通过三通抽水管11将中转水箱8内部右侧的热水抽出，从而实现热水供应，适用范围更广，由于供水塔1的容积一定，当第一液位传感器16发出的超声波经过供水塔1内部的水源液面反射后会再次被第一液位传感器16接收，通过计算该过程的所耗时间可以测得供水塔1内部的水量高度，进而根据供水塔1的容积计算出供水塔1内部的剩余水量，待第一液位传感器16将所测数据反馈至单片机19后，单片机19会借助于网络传输器20将该数据上传至远程网络中断，以便值班人员能直观的了解到供水塔1内部的剩余水量而及时通过进水管2对供水塔1进行补水，同理，第二液位传感器17可以对中转水箱8内部的剩余水量进行监测，便于供水工作的开展。
40.值得注意的是，以上实施例中所公开的单片机19选用的是intel-8051单片机，第
一水泵5选用的是b100f水泵，第二水泵10选用的是g型单螺杆泵，第一电磁阀61和第二电磁阀111均选用的是zct出口系列高端膜片电磁阀，第三电磁阀141选用的是osa86系列耐高温潜水式电磁阀，电加热丝15选用的是bgh镍铬电热丝，水流传感器93选用的是plf2000系列水流传感器，水浸传感器94选用的是rs-sj-r01-2水浸传感器，第一液位传感器16和第二液位传感器17均选用的是m18u150-pn-45-l5超声波液位传感器，单片机19控制第一水泵5、第二水泵10、第一电磁阀61、第二电磁阀111、第三电磁阀141、电加热丝15、水流传感器93、水浸传感器94、第一液位传感器16和第二液位传感器17工作采用现有技术中常用的方法。
41.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。