[发明专利]一种基于分级响应机制的家庭智慧节水方法及系统

权利要求书

1.一种基于分级响应机制的家庭智慧节水系统，包括水流量传感器、多个终端节点、协调器、服务器、智能手机和智能水流量控制阀门，协调器和多个终端节点建立ZigBee网络；连接水流量传感器的ZigBee终端节点周期性地收集家庭水流量数据；协调器通过串口向服务器发送从ZigBee终端节点采集的数据信息，并将服务器传达的命令发送到指定的终端节点或通过终端节点发送给智能水流量控制阀门；服务器是整个系统的核心，通过它实现信息输入、数据分析处理、信息输出、集中控制功能；智能手机是系统的控制中心，住户通过相应操作实时了解家中用水情况并对水流量控制阀门进行远程控制；智能水流量控制阀门是系统的受控元件，手机对阀门进行远程控制；所述系统的工作流程为：系统硬件模块上电后，程序进行相应的初始化，协调器选择一个适当的信道创建网络，其他终端节点通过主动扫描发现并加入已创建的网络；组网成功后，协调器每经过一小时接收一次来自ZigBee网络内各终端节点所发送的用水量，并将该用水量通过串口发送至服务器，服务器根据所保存的该住户用水历史数据计算出该住户前30日的平均每小时用水量，并计算出用水量和的比值系数K，再将该比值系数K和相对应住宅类别的小时变化系数Kh进行对比。

2.一种基于分级响应机制的家庭智慧节水方法，所述方法在权利要求1所述的系统中实现，其特征在于：系统硬件模块上电后，程序进行相应的初始化，协调器选择一个适当的信道创建网络，其他终端节点通过主动扫描发现并加入已创建的网络；组网成功后，协调器每经过一小时接收一次来自ZigBee网络内各终端节点所发送的用水量Q_i，并将该用水量Q_i通过串口发送至服务器，服务器根据所保存的该住户用水历史数据计算出该住户前30日的平均每小时用水量，并计算出用水量Q_i和的比值系数K，再将该比值系数K和相对应住宅类别的小时变化系数Kh进行对比，判断应当触发分级响应机制的哪一级响应；服务器根据所判定的响应级别，给相关设备发送所应采取的控制指令；相关设备接收到服务器的控制指令后，对住户家庭用水进行相应的控制和监测。

3.根据权利要求2所述的方法，服务器将一天连续步长为1个小时的24个数据进行处理，将当日作为最后一天，分别计算出每个住户此前连续30日内的平均每小时用水量：

其中为一天连续的24个时段；Q_i为每个时段住户的用水量。

4.根据权利要求2所述的方法，小时变化系数是通过实地实验测量得到的结果，是为了建立最大时用水量与平均时用水量的关系而人为设定的量，

Kh=(最高日最大时用水量)/(最高日平均时用水量)=Q_h/(Q_md/24),

其中Q_h为最高日最大时用水量，Q_md为最高日24小时的总用水量。

5.根据权利要求2所述的方法，若K未超过小时变化系数Kh的最小值，启动三级响应，继续监测。