[发明专利]一种具有液位调控的水箱水量测算系统及其计算方法

说明书

一种具有液位调控的水箱水量测算系统，利用液位传感器检测到的水箱内水位高度数据变化，以及水箱配套的具有电磁阀的遥控浮球阀开闭作为基础数据，还具有控制单元、数据采集单元、信息处理单元、数据传输单元，控制单元、数据采集单元、信息处理单元。采用一种具有液位调控的水箱水量测算系统进行计算，计算方法如下，A：人工预先设定水箱的底面积；B：信息处理单元对水箱非补水时间段小区住户实时用水量数据进行计算；C：信息处理单元对水箱补水时间段小区住户实时用水量数据进行平均值测算；D：信息处理单元对计算后水箱补水时间段小区住户的用水量数据和非补水时间段小区住户用水量数据进行累加汇总得到一段时间内用水量总数据。

技术领域

本发明涉及计算系统及计算方法领域，特别是一种具有液位调控的水箱水量测算系统及其计算方法。

背景技术

高层建筑二次供水系统，是一种使用较为广泛的供水设备，工作中将市政管网自来水流入水箱内储存，然后通过相关设备控制二次供水系统的增压泵将水从水箱内抽出加压，送至用户管道供高层建筑住户使用，保证用户的正常用水，供水过程中，供水系统配套的遥控浮球阀会实时控制水箱的水位，保证水箱水位一直处于高位。

在实际使用中，由于水箱上端是开放式状态，水箱内部水位使用中一直处于最高，这样，当住户用水量少时，水箱里的水要经过较长一段时间才能用完，因自来水中含有氯气，而水箱里的水因为使用较慢，自来水表面长时间暴露在空气中得不到更换会造成水质变坏，对住户的安全用水带来了影响。基于上述缺点，目前先进的技术采用了液位传感器进行水箱水位的控制，通过液位传感器设定水箱动态的高、中、低三个水位（比如设定水箱的一半为最高水位），液位传感器和供水系统主控电路板连接，当水箱水位低于设定中水位时，主控电路板控制和市政管网连接的遥控浮球阀上的常闭电磁阀打开，从而为水箱内进行补水，当水位处于设定高水位时，遥控浮球阀关闭不再进水，这样保证了水箱保持一定水位，且水箱内的水能在较短时间内得到更新，从而防止了水箱内水使用过慢导致水受到污染。

在二次供水系统中，需要对小区住户使用水箱内的水量进行统计。现有的用水量统计通常分为接触式和非接触式测量，大部分的流量测量为接触式测量，如节流式流量计、皮托管流量计、转子流量计（例如普通水表）、涡轮流量计等等，这类方法需要在测量管道中插入测量器件，结构相对复杂，成本高，精度相对较差，且适用的是流速大的流体流量测量，因此应用具有局限性。

采用非接触式测量方法的非接触式流量计有电磁流量计和超声波流量计等，其中电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律，通过磁传感器来测量液体的流量、流速进而对总量进行汇总，电磁流量计的使用存在一定的局限性，比如被测液体必须是导电的液体，且结构比较复杂，成本比较高，因此不适用于对水箱用水量进行统计。超声波流量计原理是通过测量超声波在液体中传播的速度来检测流体的流速，当流速不同时，超声波在液体中传播的速度会发生改变，这样可以得到不同的流速和流量，进而对总量进行汇总；超声波流量计可以测量任何液体和气体，但是也存在一定的局限性，比如温度过高会无法测量，测量时需要被测量处有一定长度的直管段才能进行正常的测量，对测量条件要求较高，如果管道中存在有大量空气也会影响其测量精度，而且其还存在结构比较复杂，成本比较高的弊端。

城市供水水箱（例如高层建筑二次供水系统使用的水箱）作为城市供水的一个蓄水调峰装置，由于成本的原因，在水箱前后通常不会设置水表、流量计等相关计量装置，这样会造成供水部门无法实时获知小区用水量，对分析小区的用水量和不同时段用水规律存在制约，实际用水中，小区进水端和市政管道之间一般只有一个总水表，总水表只对进入小区干网的水进行计量（包括了低层直供和二次供水两部分），不能对进入小区水箱内的水量进行统计，在小区内水箱后或水箱前管道假如发生水跑、冒、滴、漏时，水表并不能给予管理人员明确提示。如果采用在现有小区内供水系统包括水箱在内的成套管路中重新安装嵌入式水表，流量计等计量仪器，由于需要重新改管路，同时安装条件受限，会导致施工难度大，成本高，效果差，同时安装后调调校不方便，需要增加备用仪表，校核成本也高。