一种工业园区动态恒压供水方法、系统、设备及存储介质与流程

1.本发明属于工业园区供水技术领域，具体涉及一种工业园区动态恒压供水方法、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.供水水泵消耗的电能是水厂电力消耗的主要来源，约占水厂总电能消耗的80％，因此减少供水水泵的能耗是水厂绿色发展的重要保障。在保障工业园区的安全供水前提下，如何以最小的水泵能耗消耗，满足园区所有企业的供水需求，是水厂需要解决的重要问题；变频调速恒压供水系是目前供水企业普遍采用的方法，其作用就是采用pid控制器，令出水总网管的实际压力稳定保持在设定的压力。恒压供水的基本控制过程描述如下：时刻监测出水管网的水压，当有干扰波动使用户的供水压力比设定压力值小，得到一个正向力差的结果，pid控制器输出一个增量，使变频器输出频率增加，水泵机组的转速也就随之变大，从而使用户端的供水力提高；反之，当用户的供水压力比设定压力值小，pid控制器输出一个减量，使变频器输出频率减小，水泵机组的转速也就随之降低，从而使用户端的供水力降低，变频调速系统在恒压供水的过载中，会不断的进行差值比较，直到实际的供水压力与设定压力相同时，调节过程才停止，从而系统达到稳定状态。
3.水厂运行过程中，设定的输出压力值是一个固定值，无论任何时间段，客户是否用水，均保持不变；水泵能耗与管网水压呈正比关系，水压越高，水泵组消耗电能越多，虽然恒压供水提高了管网安全，一定程度上降低了水泵能耗，但在客户不用水，或者需求供水压力低的情况下也提供了高管网水压，使得水泵能耗存在浪费情况，不是最经济的供水方法；为此，现在提出了一种动态恒压供水方法，可根据用水企业的需求变化，自动动态调整水厂恒压供水水压，实现水泵能耗的节约。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工业园区动态恒压供水方法，解决了现有技术中对于输出水的压力值是一个恒定值从而导致在客户不使用水时水泵会存在浪费的技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种工业园区动态恒压供水方法，方法包括以下步骤：
6.获取用水企业数量，统计得出用水企业数量并标记为n，并且根据不同用水企业设置用水企业的最低水压值为p
0i
，其中i为统计的用水企业标号，i为正整数，且i＝1，2，3...，n；
7.设定有效供水系数为ji，通过公式yi＝p
0i
/0.9ji计算得出第i个用水企业所需的送水泵房水压yi；
8.对计算得出的所有yi进行递减排序，从而得出一维数组y＝(y1，y2，
…
，yn)；
9.设定供水房的供水水压为yo，且yo为一维数组y的最大值，为此，yo＝y1＝ymax；
10.设定n个用水企业的管网水压组为p，管网流量组为q，且：
11.p＝(p1，p2，
…
，pn)，q＝(q1，q2，
…
，qn)；
12.设定用水企业在用水时，其管道流量为qi；判断qi是否等于0，如果不等于0，则y1即为送水泵房恒压供水的设定值，如果qi等于0，则判断一维数组y中的第二大值y2，如果不等于0，y2即为送水泵房恒压供水的设定值，以此类推，通过动态调整判断，使当前送水泵房恒压供水的设定值为最佳值。
13.进一步地，所述有效供水系数的概念为在考虑输送时的管网损耗，并且由于每个用水企业到送水泵房的距离不同，对于每个用水企业在使用时的消耗也不同。
14.进一步地，所述0.9ji为由于在实际供水时需考虑供水水压10％的余量。
15.进一步地，当qi＝0时，表明用水企业处于未用水状态，在供水时不考虑用水企业的用水需求；当qi≠0，说明用水企业处于用水状态。
16.进一步地，设定第i个企业的实际用水水压为pi，且pi＞p0i，若出现pi＜p0i时，则说明此时的供水低于用水企业的需求，表明运输水的管网出现泄露，此时需要人工对yi进行设定，使得pi＞p0i，同时发送报警信号，通知维修人员对管网进行检查。
17.进一步地，所述报警信号用于对维修人员进行报警提示，从而提升供水的安全性。
18.进一步地，所述yo应满足所有用水单位的需求。
19.进一步地，一种工业园区动态恒压供水系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块和报警模块，所述数据采集模块用于采集用水企业数量，并且将采集的用水企业数量发送至数据处理模块，所述数据处理模块用于对用水企业数量进行标记并统计，并且通过计算得出第i个用水企业所需的送水泵房水压并发送至数据分析模块进行分析，数据分析模块对i个用水企业所需的送水泵房水压进行排序，并且通过分析得出当前送水泵房恒压供水的最佳值，然后将送水泵房恒压供水的最佳值发送至执行模块，执行模块通过接收到的送水泵房恒压供水的最佳值进行供水，所述报警模块在供水低于用水企业需求时发送报警信号通知维修人员对管网进行检查。
20.进一步地，一种设备，包括：
21.一个或多个处理器；
22.存储器，用于存储一个或多个程序；
23.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的一种工业园区动态恒压供水方法。
24.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上所述的一种工业园区动态恒压供水方法。
25.本发明的有益效果：
26.本发明通过设置用水企业的最低水压值和有效供水系数，并且通过计算得出第i个用水企业所需的送水泵房水压，并且对i个用水企业所需的送水泵房水压进行递减排序得出一维数组，然后设定供水房的供水水压，并且供水房的供水水压为一维数组中的最大值，然后监测用水企业的管网水压和管网流量，判断qi是否等于0，如果不等于0，则y1即为送水泵房恒压供水的设定值，如果qi等于0，则判断一维数组y中的第二大值y2，如果不等于0，y2即为送水泵房恒压供水的设定值通过动态调整判断，使当前送水泵房恒压供水的设定值为最佳值，既满足所有企业的用水需求，又保证了送水水泵的功耗处于最低状态，达到绿
色节能的目的。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明流程图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1所示，一种工业园区动态恒压供水方法，方法包括以下步骤：
31.获取用水企业数量，统计得出用水企业数量并标记为n，并且根据不同用水企业设置用水企业的最低水压值为p
0i
，其中i为统计的用水企业标号，i为正整数，且i＝1，2，3...，n；
32.设定有效供水系数为ji，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，有效供水系数的概念为在考虑输送时的管网损耗，并且由于每个用水企业到送水泵房的距离不同，对于每个用水企业在使用时的消耗也不同。
33.通过公式yi＝p
0i
/0.9ji计算得出第i个用水企业所需的送水泵房水压，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，0.9ji为在实际用水的过程中，需要考虑供水水压10％的余量；
34.对计算得出的所有yi进行递减排序，从而得出一维数组y＝(y1，y2，
…
，yn)；
35.设定供水房的供水水压为yo，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，供水房的供水水压应满足所有用水企业的需求，所以yo为一维数组y的最大值，为此，yo＝y1＝ymax；
36.再建立用水企业终端的管网水压、流量监测网络，以获得当前用水企业终端的管网水压、流量的实时值；
37.设定n个用水企业的管网水压组为p，管网流量组为q，且：
38.p＝(p1，p2，
…
，pn)，q＝(q1，q2，
…
，qn)；
39.需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，设定用水企业在用水时，其管道流量为qi，当qi＝0时，表明用水企业处于未用水状态，在供水时不考虑用水企业的用水需求；当qi≠0，说明用水企业处于用水状态。
40.为此，要保证所有当前用水企业的用水需求，需要做如下判断：
41.由于第1个企业所需水压最高，判断qi是否等于0，如果不等于0，则y1即为送水泵房恒压供水的设定值，如果qi等于0，则判断一维数组y中的第二大值y2，如果不等于0，y2即为送水泵房恒压供水的设定值，需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，以此类推，通过动态调整判断，使当前送水泵房恒压供水的设定值为最佳值。
42.需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，设定第i个企业的实际用水水压为pi，在通常情况下pi＞p
0i
，若出现pi＜p
0i
时，则说明此时的供水低于用水企业的需求，表明运输水的管网出现了泄露的情况，此时需要人工对送水泵房恒压供水的设定值yi进行设定，使得pi＞p
0i
，同时发送报警信号，通知维修人员对管网进行检查，以此维护解决用水的安全问题。
43.一种工业园区动态恒压供水系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、执行模块和报警模块，所述数据采集模块用于采集用水企业数量，并且将采集的用水企业数量发送至数据处理模块，所述数据处理模块用于对用水企业数量进行标记并统计，并且通过计算得出第i个用水企业所需的送水泵房水压并发送至数据分析模块进行分析，数据分析模块对i个用水企业所需的送水泵房水压进行排序，并且通过分析得出当前送水泵房恒压供水的最佳值，然后将送水泵房恒压供水的最佳值发送至执行模块，执行模块通过接收到的送水泵房恒压供水的最佳值进行供水，所述报警模块在供水低于用水企业需求时发送报警信号通知维修人员对管网进行检查。
44.一种设备，包括：
45.一个或多个处理器；
46.存储器，用于存储一个或多个程序；
47.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的一种工业园区动态恒压供水方法。
48.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上所述的一种工业园区动态恒压供水方法。
49.实施例：某水厂供水8个企业，企业保障正常运行的最低用水水压，和管网从送水泵房到企业的有效供水系数如下：
[0050][0051]
可得各企业要求的送水泵房供水水压如下：
[0052][0053]
可得
[0054]
y＝(0.543，0.532，0.514，0.414，0.409，0.382，0.347，0.302)
[0055]
一维数组中，第一个表示企业8的供水要求，第二个表示企业4的供水要求，第三个表示企业5的供水要求，第四个表示企业3的供水要求，第五个表示企业2的供水要求，第六个表示企业6的供水要求，第七个表示企业1的供水要求，第八表示企业7的供水要求。
[0056]
通过建立供水管网监测系统，可获得供水管网终端每个企业的水压和水量。
[0057]
设当前恒压供水设定值为0.55mpa，通过监测网获得的最新管网监测数据如下：
[0058]
p＝(p1，p2，
…
，pn)＝(0.47，0.49，0.48，0.49，0.50，0.48，0.51，0.48)
[0059]
q＝(q1，q2，
…
，qn)＝(0，0，0.41，0.08，0.15，0，0.22，0.39)
[0060]
其中下表i＝1～8分别表示企业8～企业7.
[0061]
获得的数据表明，企业8、企业4和企业6未用水状态，此时的送水泵房供水压力满足企业5的要求，即满足其他所有在用水企业的压力需求。取y0＝y3＝0.514mpa，即为供水系统的恒压设定值，通过恒压pid调节，供水管网的水压恒定为0.514mpa。与此前的0.55mpa相比，可有效降低送水水泵的电能消耗。
[0062]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0063]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内容。