本發(fā)明涉及泵房管理，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的二次供水智慧泵房管控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、泵房管理技術(shù)領(lǐng)域主要涉及水泵的操作、監(jiān)控和維護流程，以確保供水系統(tǒng)的高效和穩(wěn)定運行，通過自動化系統(tǒng)和軟件平臺實現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化控制，包括水壓調(diào)節(jié)、流量控制、能耗管理、故障預(yù)測及遠程監(jiān)控。旨在優(yōu)化泵房的能效，減少運維成本，同時保證供水安全和符合環(huán)保要求。

2、其中，二次供水智慧泵房管控方法是一種應(yīng)用于城市建筑的水供應(yīng)系統(tǒng)，特別是將自來水壓力增加至適合高層建筑使用的需求場合。該方法利用傳感器、控制器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對泵房的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控和智能調(diào)控，實現(xiàn)水壓的自動調(diào)節(jié)、能耗的優(yōu)化和故障的預(yù)防，提高水利用效率和供水系統(tǒng)的可靠性。該方法還包括對供水設(shè)備的維護和管理，減少停機時間，確保供水的持續(xù)性和安全性。

3、傳統(tǒng)管控方法主要依賴于固定預(yù)設(shè)的參數(shù)，在用水高峰時段無法匹配用水需求，導致供水壓力不穩(wěn)定和能耗過高，缺乏對未來用水量的精確預(yù)測能力，無法有效地根據(jù)用水量變化動態(tài)調(diào)整泵房設(shè)備的運行策略，這種靜態(tài)的調(diào)整方式不僅影響了能效的最大化，也會導致設(shè)備過度磨損和故障率增加。傳統(tǒng)方法在設(shè)備故障預(yù)測和維護方面也顯得反應(yīng)遲緩，在設(shè)備已發(fā)生故障后才會進行響應(yīng)，增加了突發(fā)停機的風險和維修成本，導致供水系統(tǒng)的運行效率和可靠性降低，不利于泵房管理的長期可持續(xù)性發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的二次供水智慧泵房管控方法及系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的二次供水智慧泵房管控方法，包括以下步驟：

3、s1：基于泵房的歷史運行記錄，提取差異化時段的用水量，分析環(huán)境溫度對用水量的影響，并通過溫度傳感器，實時監(jiān)測當前環(huán)境溫度，預(yù)測未來時段的用水量，得到用水量預(yù)測結(jié)果；

4、s2：基于所述用水量預(yù)測結(jié)果，調(diào)整泵房設(shè)備的啟停時間，并調(diào)整用水高峰時段的供水壓力，匹配預(yù)測的用水量，得到運行策略調(diào)整信息；

5、s3：基于所述泵運行策略調(diào)整信息，結(jié)合實時電力定價信息，調(diào)整泵房設(shè)備在差異化電價時段的運行功耗與運行時間，得到成本優(yōu)化運行信息；

6、s4：基于所述成本優(yōu)化運行信息，收集高層用戶對二次供水壓力的反饋數(shù)據(jù)，評估當前泵房供水壓力與用戶目標壓力的偏差，即時調(diào)整泵房設(shè)備的運行參數(shù)，得到用戶反饋調(diào)整信息；

7、s5：基于所述用戶反饋調(diào)整信息，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實時監(jiān)測泵房設(shè)備的運行狀態(tài)，評估泵房設(shè)備的健康狀態(tài)，得到設(shè)備健康狀態(tài)信息；

8、s6：基于所述設(shè)備健康狀態(tài)信息，評估泵房設(shè)備是否需要進行維護，調(diào)整泵房設(shè)備的維護周期，得到泵房維護優(yōu)化信息。

9、作為本發(fā)明的進一步方案，所述用水量預(yù)測結(jié)果包括差異化時段的用水量和預(yù)測的用水高峰，所述運行策略調(diào)整信息包括運行時間段信息、速度調(diào)整參數(shù)和啟?？刂撇呗裕龀杀緝?yōu)化運行信息包括優(yōu)選電價時間段、節(jié)能運行時長和成本效益信息，所述用戶反饋調(diào)整信息包括壓力調(diào)整信息和供水量調(diào)整信息，所述設(shè)備健康狀態(tài)信息包括設(shè)備性能分數(shù)和故障預(yù)警指標，所述泵房維護優(yōu)化信息包括維護建議清單、替換部件清單和運行參數(shù)調(diào)整信息。

10、作為本發(fā)明的進一步方案，基于泵房的歷史運行記錄，提取差異化時段的用水量，分析環(huán)境溫度對用水量的影響，并通過溫度傳感器，實時監(jiān)測當前環(huán)境溫度，預(yù)測未來時段的用水量，得到用水量預(yù)測結(jié)果的步驟具體為：

11、s101：基于泵房的歷史運行記錄，提取差異化日期與時段的用水量數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)歸類分析，區(qū)分工作日與非工作日和早晚高峰時段的用水行為，得到時段用水量數(shù)據(jù)；

12、s102：基于用水環(huán)境，通過溫度傳感器，實時檢測環(huán)境溫度，并收集實時天氣數(shù)據(jù)，天氣數(shù)據(jù)包括濕度和降雨情況，得到環(huán)境影響數(shù)據(jù)；

13、s103：基于所述時段用水量數(shù)據(jù)和環(huán)境影響數(shù)據(jù)，分析未來時段的水量趨勢，結(jié)合歷史同期用水量數(shù)據(jù)，利用多元線性回歸算法，預(yù)測未來時段內(nèi)的用水量，得到用水量預(yù)測結(jié)果。

14、作為本發(fā)明的進一步方案，所述多元線性回歸算法，按照公式：

15、

16、計算預(yù)測的用水量，其中，y為預(yù)測的用水量，β0為截距項，β1、β2、β3和β4為回歸系數(shù)，x1為歷史同期用水量，x2為環(huán)境溫度，x3為環(huán)境濕度，x4為降雨量，∈為誤差項。

17、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述用水量預(yù)測結(jié)果，調(diào)整泵房設(shè)備的啟停時間，并調(diào)整用水高峰時段的供水壓力，匹配預(yù)測的用水量，得到運行策略調(diào)整信息的步驟具體為：

18、s201：基于所述用水量預(yù)測結(jié)果，根據(jù)差異化時間段的用水量預(yù)測信息，調(diào)整差異化時段的泵房設(shè)備啟停時間，得到啟停調(diào)整表；

19、s202：基于所述啟停調(diào)整表，根據(jù)預(yù)測的用水高峰時段，調(diào)整用水高峰時段的供水壓力，優(yōu)化供水效率，得到預(yù)測壓力調(diào)整信息；

20、s203：基于所述預(yù)測壓力調(diào)整信息和啟停調(diào)整表，更新泵房設(shè)備的運行設(shè)置，優(yōu)化供水時段與壓力，匹配預(yù)測需求，得到運行策略調(diào)整信息。

21、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述泵運行策略調(diào)整信息，結(jié)合實時電力定價信息，調(diào)整泵房設(shè)備在差異化電價時段的運行功耗與運行時間，得到成本優(yōu)化運行信息的步驟具體為：

22、s301：基于所述運行策略調(diào)整信息，分析實時電力定價信息，統(tǒng)計差異化時間段的電價水平，識別低電價時段，得到低成本電力時段表；

23、s302：基于所述低成本電力時段表，對泵房設(shè)備的運行時段進行調(diào)整，更改泵房設(shè)備在低電價時段內(nèi)的啟停時間，得到節(jié)能啟停信息；

24、s303：基于所述節(jié)能啟停信息，調(diào)整泵房設(shè)備的運行模式，調(diào)整高電價時段的能耗，規(guī)避高電價時段的過度運行，優(yōu)化泵房的整體運行成本，得到成本優(yōu)化運行信息。

25、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述成本優(yōu)化運行信息，收集高層用戶對二次供水壓力的反饋數(shù)據(jù)，評估當前泵房供水壓力與用戶目標壓力的偏差，即時調(diào)整泵房設(shè)備的運行參數(shù)，得到用戶反饋調(diào)整信息的步驟具體為：

26、s401：基于所述成本優(yōu)化運行信息，收集高層用戶對二次供水壓力的反饋數(shù)據(jù)，分析用戶滿意度與供水效果，得到用戶壓力反饋數(shù)據(jù)；

27、s402：基于所述用戶壓力反饋數(shù)據(jù)，將當前泵房供水壓力與用戶需求進行比對，通過分析計算當前泵房壓力與目標壓力之間的偏差，識別調(diào)整所需的壓力增減值，得到壓力偏差識別結(jié)果；

28、s403：基于所述壓力偏差識別結(jié)果，對泵房設(shè)備的供水壓力進行即時調(diào)整，根據(jù)計算出的調(diào)整量，更新泵房設(shè)備的壓力輸出設(shè)置，優(yōu)化供水壓力，匹配用戶期望，得到用戶反饋調(diào)整信息。

29、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述用戶反饋調(diào)整信息，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實時監(jiān)測泵房設(shè)備的運行狀態(tài)，評估泵房設(shè)備的健康狀態(tài)，得到設(shè)備健康狀態(tài)信息的步驟具體為：

30、s501：基于所述用戶反饋調(diào)整信息，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實時監(jiān)測泵房設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，包括設(shè)備溫度、振動頻率和運行電流參數(shù)，得到設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)；

31、s502：基于所述設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)，進行設(shè)備運行狀態(tài)分析，通過將實時數(shù)據(jù)與設(shè)備正常運行的歷史數(shù)據(jù)進行對比，識別潛在的故障跡象，包括設(shè)備溫度異常上升、振動增大和電流異常波動，標記存在故障和性能下降的設(shè)備，得到故障識別結(jié)果；

32、s503：基于所述故障識別結(jié)果，通過對標記的設(shè)備進行檢查和測試，結(jié)合設(shè)備的歷史維護記錄，評估設(shè)備當前健康狀態(tài)，得到設(shè)備健康狀態(tài)信息。

33、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述設(shè)備健康狀態(tài)信息，評估泵房設(shè)備是否需要進行維護，調(diào)整泵房設(shè)備的維護周期，得到泵房維護優(yōu)化信息的步驟具體為：

34、s601：基于所述設(shè)備健康狀態(tài)信息，對泵房設(shè)備的維護需求進行評估，判斷是否存在需要進行維護的設(shè)備和需要進行預(yù)防性維護的設(shè)備，得到維護需求信息；

35、s602：基于所述維護需求信息，通過分析泵房設(shè)備的運行環(huán)境和工作負荷，對維護周期進行調(diào)整，得到維護周期調(diào)整信息；

36、s603：基于所述維護周期調(diào)整信息和維護需求信息，實施對應(yīng)的維護措施，安排技術(shù)人員對標記存在故障和性能下降的設(shè)備進行維修，優(yōu)化泵房設(shè)備的穩(wěn)定運行，得到泵房維護優(yōu)化信息。

37、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的二次供水智慧泵房管控系統(tǒng)，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的二次供水智慧泵房管控系統(tǒng)用于執(zhí)行上述基于物聯(lián)網(wǎng)的二次供水智慧泵房管控方法，所述系統(tǒng)包括；

38、用水預(yù)測模塊基于泵房的歷史運行記錄，通過分析歷史用水數(shù)據(jù)和實時環(huán)境數(shù)據(jù)，預(yù)測未來時間段的用水需求，得到用水量預(yù)測結(jié)果；

39、策略調(diào)整模塊基于所述用水量預(yù)測結(jié)果，調(diào)整泵房設(shè)備的啟停時間與供水壓力，匹配預(yù)測的用水需求，得到運行策略調(diào)整信息；

40、能耗優(yōu)化模塊基于所述泵運行策略調(diào)整信息，結(jié)合實時電力定價信息，優(yōu)化泵房設(shè)備在差異化電價時段的運行效率，得到成本優(yōu)化運行信息；

41、用戶反饋調(diào)整模塊基于所述成本優(yōu)化運行信息，收集用戶對供水壓力的反饋，評估當前泵房供水壓力與用戶目標壓力的偏差，識別需要的調(diào)整量，調(diào)整泵房設(shè)備的運行參數(shù)，得到用戶反饋調(diào)整信息；

42、維護優(yōu)化模塊基于所述用戶反饋調(diào)整信息，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實時監(jiān)測泵房設(shè)備的運行狀態(tài)，評估泵房設(shè)備的健康狀態(tài)，判斷泵房設(shè)備是否需要進行維護，調(diào)整維護周期，得到泵房維護優(yōu)化信息。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

44、本發(fā)明中，通過整合溫度傳感器數(shù)據(jù)和實時天氣信息，預(yù)測未來用水量，并通過調(diào)整泵房設(shè)備的啟停時間和用水高峰時段的供水壓力，有效應(yīng)對用水高峰，匹配用水需求，實時電力定價信息的利用，優(yōu)化泵房設(shè)備在不同電價時段的運行功耗和運行時間，優(yōu)化了能耗成本，通過收集高層用戶對二次供水的壓力反饋，并及時調(diào)整泵房設(shè)備運行參數(shù)，提升了供水壓力的精確控制和用戶滿意度，實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)并識別潛在故障，提高了泵房設(shè)備的可靠性和長期維護的效率，提高了泵房運行的靈活性、效率和可靠性，減少了運維成本，同時確保了供水系統(tǒng)的高效和穩(wěn)定運行。