[发明专利]一种大流量排水监控管理系统及其工作方法

权利要求书

1.一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：包括监控与管理平台、主控单元、检测单元、排水管路单元、供电单元以及若干水泵控制单元，所述的主控单元分别与监控与管理平台、检测单元以及若干水泵控制单元通信连接，若干所述的水泵控制单元通过排水管路单元与市政管网连接，所述的检测单元设置于排水管路单元的内部，所述的供电单元分别与主控单元、检测单元以及若干水泵控制单元电性连接；

所述的水泵控制单元包括依次通信连接的水泵、变频器、处理模块、控制模块以及定位模块，所述的控制模块与主控单元通信连接，所述的水泵的出水端通过排水管路单元与市政管网连接；

所述的供电单元分别与水泵、变频器、处理模块、控制模块以及定位模块电性连接；

所述的排水管路单元包括排水主管以及若干排水支管，所述的排水支管总数量与水泵控制单元总数量相同，且排水支管的输入端分别一一对应的与水泵控制单元的水泵出水端固定连接，所述的排水主管的输入端分别与若干排水支管的输出端固定连接，且其输出端与市政管网连接；

基于大流量排水监控管理系统的工作方法，包括如下步骤：

S1：使用主控单元接收来自监控与管理平台发送的排水命令，并根据排水命令中的预设总排水量获取各个水泵控制单元的分解排水量；

S2：根据分解排水量即计算排水量，使用当前水泵控制单元的变频器控制水泵进行排水工作；

S3：遍历所有参与排水工作的水泵控制单元，使用水泵控制单元的处理模块采集当前水泵的工况参数和计算排水量，使用检测单元采集排水管路单元中当前水泵的实际排水量和实际总排水量，并将水泵工况参数、计算排水量、实际排水量和实际总排水量发送至监控与管理平台进行显示和存储；

S4：根据当前水泵的实际排水量和计算排水量对变频器的参数进行调节，判断实际总排水量是否到达预设总排水量，若是则结束方法，否则返回步骤S3。

2.根据权利要求1所述的一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：所述的主控单元包括微处理器、通讯模块、A/D转换器以及蜂鸣器，所述的微处理器分别与水泵控制单元、通讯模块、A/D转换器以及蜂鸣器通信连接，所述的通讯模块与监控与管理平台通信连接，所述的A/D转换器与检测单元通信连接；

所述的供电单元分别与微处理器、通讯模块、A/D转换器以及蜂鸣器电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：所述的检测单元包括均与主控单元通信连接且均与供电单元电性连接的第一流量传感器、第一水位传感器以及第二流量传感器，所述的第一流量传感器和第一水位传感器均位于排水主管内部，所述的第二流量传感器位于排水支管内部。

4.根据权利要求1所述的一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：所述的监控与管理平台包括显示器和分布式服务器，所述的分布式服务器包括主服务器和若干子服务器，所述的主服务器分别与主控单元、显示器和若干子服务器通信连接。

5.根据权利要求2所述的一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：所述的通讯模块为无线通讯模块，无线通讯模块的发射端位于主控单元且与微处理器通信连接，无线通讯模块的接收端位于监控与管理平台。

6.根据权利要求2所述的一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：所述的主控单元还包括显示屏，所述的显示屏与微处理器通信连接。

7.根据权利要求1所述的一种大流量排水监控管理系统，其特征在于：所述的工作方法的步骤S4中，调节公式为：

r₁＝r₂×{1+[(Q_s-Q_j)/Q_s]}

式中，r₁为当前水泵调节后的转速；r₂为当前水泵调节前的转速；Q_s为当前水泵的实际排水量；Q_j为当前水泵的计算排水量；

所述的当前水泵的计算排水量的公式为：

Q_j＝Q_zj×(W/∑W)

式中，Q_j为当前水泵的计算排水量；Q_zj为预设总排水量；W为当前水泵的额定容量；∑W为所有水泵的总额定容量；

所述的当前水泵的实际排水量的公式为：

式中，Q_s为当前水泵的实际排水量；q为当前排水支管的流量；t₀为采样起始时间；T为采样周期。