通过流量差进行判断的暖通泄漏监控方法及监控系统与流程

本发明涉及泄漏监控领域，特别涉及通过流量差进行判断的暖通泄漏监控及控制方法。

背景技术：

暖通是建筑的一个组成部分。在学科分类中的全称为供热供燃气通风及空调工程，包括：采暖、通风、空气调节这三个方面，从功能上说也是未来家庭必不可缺的一部分。一般可以通过通气或通水进行实现，而在实际的使用中，经常会发现暖通的泄漏，其包括漏气或漏水，当漏气则会导致能源的浪费及环境的影响，而漏水不仅会导致能源的浪费及水资源的浪费，甚至会对家里的装修、墙面、家具及家电产生不可弥补的损坏。

目前有几种检测泄漏的方法，如运用超声波、水流的声波震动信号或利用专用检测导线等方法进行检测。上述方法主要用于在泄漏发生后寻找泄漏点，从而查找泄漏原因，没有预防泄漏的功能，并且存在着设备复杂、价格昂贵、安装不便等缺陷。同时市场上现有的泄漏报警系统都是适用于工业领域的泄漏检测，而面向普通家庭的泄漏报警系统几乎没有。

同时，现在市场上存在一些关于家庭用水的漏水监控产品，但存在较强的单一性，不可能全方位的针对微漏和爆漏且综合控制精度不高，发现泄漏不及时且关闭阀门不及时的诸多问题，而针对暖通的特性，其在管道内不像一般的家庭用水，其进量和出量理论上是一致的，而当存在泄漏时，其数值肯定是不可能一致。同时，针对微漏现在的感应技术或监测技术还不能精准的检测，综合上述问题本发明目的在于提供一种针对暖通的关于微漏和爆漏全方面且精准的监控方法及系统。

技术实现要素：

针对目前存在的问题，本发明提出一种对暖通泄漏情况进行监控报警及处理的系统及控制方法，实现对暖通泄漏现象的预防与控制，达到节约用水、安全用水的目的。

一种通过流量差进行判断的暖通泄漏监控方法，包括第一流量模块、第二流量模块和差量判定系统，差量判定系统包括用于判断大量泄漏的短参数判断系统和用于判断微漏的长参数判断系统，短参数判断系统包括预设置的最大界点值t和预设的短参数值m，当通过短时间m后流量差的实际数值q大于或等于最大界点值t时，则判断为大量泄漏，反之则未泄漏；所述的长参数判断系统包括预设置的最大界点值w和预设的长时间值n，当通过长参数n后流量差的实际数值p大于或等于最大界点值w时，则判断为微漏，反之则未泄漏。

在上述的技术方案中，对爆裂式和滴漏式的泄漏通过两个流量监测模块进行了全方位的监控，而通过差量判定系统对监测的实际数据有预先拟定的标准数据进行比较实现精准化的监控。

优选地：所述的短参数判断系统还包括短参数累计判断模块，当首次通过短参数m后流量差的实际数值q1小于最大界点值t时，进行第二次短参数判断，当第二次短参数m后流量差的实际数值q2还是小于最大界点值t时，则通过短参数累计判断模块累计q1和q2的流量差并与短参数累计判断模块预先设定的第二最大界点值t2进行判断，判断q1+q2大于等于t2时，则判断泄漏，当q1+q2小于t2时则判断未泄漏，且通过短参数累计判断模块预先设置最大累计数l，当达到q1+q2...+ql小于tl时，则判定未泄漏清空数据并进行下个循环，而在累计判断的过程中，其核心宗旨在于更精准的监控，故在设计时需要保证t>tl/l的目的，同时通过标准tl/l相对t相对太低的情况下有容易产生误判进导致不必要的麻烦，故在短参数累计判断中关于tl的要求如下：

t>tl/l〉tl/(l+1),其中，l>1。

在爆裂式的泄漏情况下，为了更精准更高效的判定其漏水情况，本发明通过在短参数的爆漏检测中通过累计计算判断和单次计算判断双方面进行监测，当单次的t和累计的tl双重的进行标准判断，通过tl的累计数据实际中是间接的降低t的参考数值，这样能够更加高效且准确的判断漏水。

优选地：所述的长参数判断系统还包括长参数累计判断模块，当首次通过长参数n后流量差的实际数值p1小于最大界点值w时，进行第二次长参数判断，当第二次长参数n后流量差的实际数值p2还是小于最大界点值t时，则通过长参数累计判断模块累计p1和p2的流量差并与长参数累计判断模块预先设定的第二最大界点值w2进行判断，判断p1+p2大于等于w2时，则判断泄漏，当p1+p2小于w2时则判断未泄漏，且通过长参数累计判断模块预先设置最大累计数h，当达到p1+p2...+ph小于wh时，则判定未泄漏清空数据并进行下个循环，在长参数累计判断中关于wh的要求如下：

w>wh/h〉wh/(h+1),其中h>1。

在微漏的情况下，同上述爆漏的监测相同，也是通过单次和累计判断来实现了高效率高精度的判断。

同时，本发明提供一种适用上述通过流量差进行判断的泄漏监控系统的泄漏监控系统，其特征在于，包括控制器(100)、电磁阀(300)和串联在管道(500)上并同时检测管道(500)水流量的第一流量监测仪(200)和第二流量监测仪(600)，第一流量监测仪(200)置于管道(500)的进水端，第二流量监测仪(600)置于管道(500)的出水端，第一流量监测仪、第二流量监测仪(600)上分别设置有感应管道内流量并把流量数据通过信号或者电连接传输给控制器(100)的感应器(400)，当第一流量监测仪(200)与第二流量监测仪(600)存在流量差并当达到最大界点值时则通过控制器(100)控制电磁阀(300)关闭。

优选的，所述的控制器(100)包括差量判断系统，差量判定系统包括用于判断大量泄漏的短时间判断系统和用于判断微漏的长时间判断系统，所述的控制器(100)分别与电磁阀(300)、第一流量监测仪(200)和第二流量监测仪(600)电连接，当控制器(100)的差量判断系统判定为泄漏时通过控制器关闭电磁阀(300)。

优选的，在流量监测仪的选择中优选为超声波监测仪，所述的第一流量监测仪(200)与第二流量监测仪(600)为整体式结构或者分体式结构，所述的控制器(100)还包括网络连接模块和报警监控器；第一流量监测仪(200)、第二流量监测仪(600)和电磁阀(300)连接在进管道(500)路上，第一流量监测仪(200)的脉冲输出端及第二流量监测仪(600)脉冲输出端均与控制器(100)的差量判断系统连接，控制器(100)通过网络连接模块与家庭wifi信号或移动4g信号连接；报警监控器通过信号线与控制器(100)连接；报警监控器中设置有报警蜂鸣器、泄漏报警指示灯和解除报警按钮。

本发明通过分析用水变化率判断用水是否正常，同时结合第一流量监测仪(200)和第二流量监测仪(600)之间的流量差，能够及时地判断当前用水情况，出现泄漏时系统会自动将泄漏信息通过网络连接模块送至主人，以便及时有效地处理。本发明中的第一流量监测仪(200)、第二流量监测仪(600)、电磁阀(300)、网络连接模块等市场上都能够购买取得，通过分析短时间和长时间的流量监测仪的流量差综合多方判断用水是否正常，并通过累计判断来提高其精准度，在出现泄漏时系统会自动判断并关闭电磁阀(300)或将泄漏信息通过网络连接模块传送至主人，以便及时有效地处理来避免泄漏所带来的损失，其具有成本低、使用方便、安全可靠的优点。

附图说明

图1为本发明整体式的结构示意图；

图2为本发明时间控制的时间轴示意图；

图3为本发明中短时间判断系统中累计过程中t的变化图。

图中：100-控制器，200-第一流量监测仪，201-第一叶轮，300-电磁阀，400-感应器，500-管道，600-第二流量监测仪，601-第二叶轮。

具体实施方式

结合暖通中其进量和出量在未泄漏是一致的而存在泄漏时其存在流量差再结合爆漏会快速产生流量差需要快速控制，而微漏的流量差比较小不容易监测的理论基础上设计本技术方案：

方案设计如下：短参数判断系统和长参数判断系统的参数为时间参数或脉冲参数或流量参数，其中，时间参数为以预定的时间来测量两个流量差，以时间进行定量；脉冲参数为以根据流量来带动叶轮进行实现脉冲，通过预定脉冲数来测量流量差；流量参数为以预定的流量值为标准进行测试流量差。

实施例1：参数设定为时间，如图1-图2，一种通过流量差进行判断的暖通泄漏监控方法，包括第一流量模块、第二流量模块和差量判定系统，差量判定系统包括用于判断大量泄漏的短时间判断系统和用于判断微漏的长时间判断系统，短时间判断系统包括预设置的最大界点值t和预设的短时间值m，当通过短时间m后流量差的实际数值q大于或等于最大界点值t时，则判断为大量泄漏，反之则未泄漏；所述的长时间判断系统包括预设置的最大界点值w和预设的长时间值n，当通过长时间n后流量差的实际数值p大于或等于最大界点值w时，则判断为微漏，反之则未泄漏。针对爆漏中所述的短时间判断系统还包括短时间累计判断模块，当首次通过短时间m后流量差的实际数值q1小于最大界点值t时，进行第二次短时间判断，当第二次短时间m后流量差的实际数值q2还是小于最大界点值t时，则通过时间累计判断模块累计q1和q2的流量差并与时间累计判断模块预先设定的第二最大界点值t2进行判断，判断q1+q2大于等于t2时，则判断泄漏，当q1+q2小于t2时则判断未泄漏，且通过短时间累计判断模块预先设置最大累计数l，当达到q1+q2...+ql小于tl时，则判定未泄漏清空数据并进行下个循环，而在累计判断的过程中，其核心宗旨在于更精准的监控，故在设计时需要保证t>tl/l的目的，同时通过标准tl/l相对t相对太低的情况下有容易产生误判进导致不必要的麻烦，故在多次试验后优选短时间累计判断中关于tl的要求如下：

t>tl/l〉tl/(l+1),其中，l>1，其中优选l为6-9。

在爆裂式的泄漏情况下，为了更精准更高效的判定其漏水情况，本发明通过在短时间的爆漏检测中通过累计计算判断和单次计算判断双方面进行监测，当单次的t和累计的tl双重的进行标准判断，通过tl的累计数据实际中是间接的降低t的参考数值，这样能够更加高效且准确的判断漏水参考图3，在检测中当l的数量越大，使判定周期拉长且tl的数值就越低，而本发明需要有一定的高效但同时要保障判断的精度，故需要在一定的周期内通过累计的方式综合性的提高判断效率和精度。在其周期内由前面的高标准到周期末的低标准来进行循环式的判断，所以在设计中控制m的时间，m时间短l周期控制在6-9之间。

优选地：所述的长时间判断系统还包括长时间累计判断模块，当首次通过短时间n后流量差的实际数值p1小于最大界点值w时，进行第二次短时间判断，当第二次短时间n后流量差的实际数值p2还是小于最大界点值t时，则通过时间累计判断模块累计p1和p2的流量差并与时间累计判断模块预先设定的第二最大界点值w2进行判断，判断p1+p2大于等于w2时，则判断泄漏，当p1+p2小于w2时则判断未泄漏，且通过长时间累计判断模块预先设置最大累计数h，当达到p1+p2...+ph小于wh时，则判定未泄漏清空数据并进行下个循环，在长时间累计判断中关于wh的要求如下：

w>wh/h〉wh/(h+1),其中h>1。

此处的微漏控制与上述的爆漏监控的原理相同，通过累计进行拉低平均值来综合提高其效率高和精度高的目的。

实施例2：参数设定为脉冲，所述的第一流量模块包括第一叶轮201，第二流量模块包括第二叶轮601，通过叶轮的转数来对应脉冲数，通过预定脉冲数来确定检测单次流量差周期，进而实现判定，其他技术方案与实施例1相同，故就不再赘述。

关于监控系统的设计如下：一种通过流量差进行判断的泄漏监控系统，包括控制器100、电磁阀300和串联在管道500上并同时检测管道500水流量的第一流量监测仪200和第二流量监测仪600，第一流量监测仪200置于管道500的进水端，第二流量监测仪600置于管道500的出水端，第二流量监测仪600上设置有感应管道500内流量并把流量数据通过信号或者电连接传输给控制器100的感应器400，第一流量监测仪200与控制器100电连接，当第一流量监测仪200与第二流量监测仪600存在流量差并达到最大界点值时则通过控制器100控制电磁阀300关闭，所述的控制器100分别与电磁阀300、第一流量监测仪200和第二流量监测仪600电连接，参考图2，当第一流量监测仪200和第二流量监测仪600在短时间预设模块设定的时间内检测的水流量数据存在差量并达到短时间差量最大界点值时，控制器100的差量判断系统判定为泄漏并关闭电磁阀300；当第一流量监测仪200和第二流量监测仪600在检测的水流量数据存在差量并达到最大界点值时，通过控制器100的差量判断系统判定泄漏并关闭电磁阀300，当第一流量监测仪200和第二流量监测仪600在检测的水流量数据不存在差量或未达到预定值时，则进行上述的累计判定直致下个周期或者泄露。本发明的能够通过在短时间和长时间的判断后在数据判断未泄漏后还能通过累计进行实时监控来保证其监控的精度，同时，长时间和短时间的双向同时监控分别来实现微漏和爆漏的有效监控。

所述的第一流量监测仪200与第二流量监测仪600为整体式结构或者分体式结构，在选择中，根据管道500的情况进行选择，整体式结构其结构紧凑性强，安装方便；其分体式结构时其安装灵活性高，其监控范围大且监控精度高。所述的第一流量监测仪200和第二流量监测仪600可以为超声波监测仪。其超声波监测仪通过超声波的信号反馈来测量管道的流量，也可以使用上述叶轮来进行流量监控。所述的控制器100还包括网络连接模块和报警监控器；第一流量监测仪200、第二流量监测仪600和电磁阀300连接在进管道500路上，第一流量监测仪200的脉冲输出端及第二流量监测仪600脉冲输出端均与控制器100的差量判断系统连接，控制器100与电磁阀300连接；控制器100通过网络连接模块与家庭wifi信号或移动4g信号连接；报警监控器通过信号线与控制器100连接；报警监控器中设置有报警蜂鸣器、泄漏报警指示灯和解除报警按钮，所述的电磁阀300置于第一流量监测仪200和第二流量监测仪600之间。

各组成部分及其主要功能如下：

1、第一流量监测仪200和第二流量监测仪600：用于检测进管道500水流量，向控制器100提供用水量的相关信息。

2、电磁阀300：打开或关断进管道500路。

3、控制器100：该部分由单片机系统组成，接收来自第一流量监测仪200的脉冲信号，对用水情况进行分析、判断，向报警器和自动拨号机发出相应的控制信号，并对主人回拨的信号进行处理。

4、网络连接模块：用于识别和管理网络信号，并用于发送和接收网络信号。

5、报警监控器：当判断存在泄漏、非正常用水时，发出相应报警信号，启动该环节，提醒主人处理。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。