一种基于物联网的城市级供水工况管理系统的制作方法

1.本发明涉及供水管理技术领域，特别涉及一种基于物联网的城市级供水工况管理系统。


背景技术：

2.泵站机组作为泵站中最重要的部件之一,在城市供水系统中,其运行状态对整个泵站的运行状况有着至关重要的影响。随着城市的经济发展,供水系统也会随之变得复杂化。复杂供水系统一般由水厂、泵站、水池、管网等部分组成,具有多水厂、跨区域广、泵站级数多、管网路由复杂、供水管路距离长、扬程高、流量大等特点；同时复杂供水系统由于泵站和管网间存在上下游关联关系，某个机组的控制指令，都可能会对整个供水系统产生影响，导致在宏观调配,流量计算上存在调度问题。泵站往往由于调度不当,导致运行失调,能源浪费。
3.现有技术中公开了：一种大型流域水电企业设备物资编码融合系统，包括以下步骤：s1、编制设备码，根据系统及主设备kks编码标准对水电设备进行编码，水电 设备上的编码即为设备码；s2、根据工业互联网kks编码设定量值域测点代码即为测点码； s3、对物资进行编码，根据电力物资分类编码进行物资编码，所述物资编码 即为物资码； s4、通过设定设备码为主码，并与步骤s1编制设备码和s2编制测点码与步骤 s3编制的物资码形成多维关联技术特征生成编码融合系统。上述技术方案虽然能够科学、规范地开展设备设施数据采集与维护工作,建立格式统一、信息完整的城市排水防涝设施数据库。但是该技术方案存在以下几点缺点：1）不能体现设备所处泵站、系统的工况。该技术方案只能实现对设备的材质、几何尺寸、形状、工作方式、性能、工作环境属性及厂家和规格型号技术特征参数等设备静态信息的维护，不能体现设备所处泵站、系统的工况；2）场景应用广泛，不适用于供水系统的工况特征标识；3）没有考虑设备所处泵站与泵站的关联关系；4）无法实时更新、导致系统时效性不足。
4.因此，如何建立准确、唯一、有效且涵盖每一种供水系统工况的城市供水系统的工况编码，是挖掘供水系统生产数据价值，实现供水系统运行优化调度的前提条件。为此，我们提出一种基于物联网的城市级供水工况管理系统。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，提出的编码规则，按照机组-加压泵站-加压子系统-供水系统的编码类型依次编码，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，包括机组编号模块、路由梳理模块、编码模块、实时数据采集模块、控制指令反馈
模块和编码更新模块，所述编码模块采用编码规则按照机组-加压泵站-加压子系统-供水系统的编码类型依次编码，分别获取供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，所述编码规则为：所述机组编码采用2位二进制字符对机组状态进行编码，具体规则为：停机：00；开机50hz：01；低频运行：10；高频运行：11；泵站编码：泵站编码由加压泵站内的所有机组的机组编码按照机组编号顺序依次排列组合而成。假设一个加压泵站下有n个机组，每个机组的机组编码为g1, g2, g3, ..., gn，则泵站编码为： p=g1g2g3...gn；系统编码：系统编码由十六进制字符串构成，具体编码步骤如下：步骤 s1：按照加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到二进制编码字符串；步骤 s2：将获取的二进制编码字符串进行十六进制编码转换，得到系统编码；加压编码由所有系统编码进行组合而成，相邻的系统编码之间通过
“‑”
连接。假设有m个系统编码，分别为s1, s2, s3, ..., sm，则加压编码为： a=s1-s2-s3-...-sm。
7.进一步的，所述编码模块的实施过程如下：步骤1：根据机组的状态，将机组编码按照上述规则进行编码；步骤2：根据加压泵站内的机组编码，生成泵站编码；步骤3：根据加压泵站的上下游关联关系，得到二进制编码字符串，并将其转换为十六进制字符串，得到系统编码；步骤4：将所有系统编码按照顺序进行组合，中间用
“‑”
连接，得到加压编码。
8.进一步的，所述系统编码用于对供水系统的加压子系统进行编码，系统编码的过程如下：假设加压子系统中有m个泵站，每个泵站的泵站编码为p1, p2,p3,...,pm，步骤 s1：按照加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到二进制编码字符串；设r为加压泵站的上下游关联关系矩阵，其中r[i][j] 表示泵站 pi和 pj的关联关系，若 pi是 pj的上游泵站，则r[i][j]=1；若 pi是 pj的下游泵站，则r[i][j]=-1；若 pi和 pj之间没有关联关系，则r[i][j]=0；定义二进制编码字符串b，长度为 m*m，初始化为全零向量。对于每一对泵站 pi和 pj，将b的对应位置设为r[i][j] 的二进制表示。得到的二进制编码字符串b的长度为 m*m；即根据加压泵站的上下游关联关系矩阵r，生成二进制编码字符串b；步骤 s2：将获取的二进制编码字符串进行十六进制编码转换，得到系统编码；将二进制编码字符串b按每4位进行分组，并将每个分组转换为相应的十六进制字符，若最后一个分组不足4位，则在高位补零；将转换后的十六进制字符连接起来，得到系统编码。
[0009]
进一步的，所述加压编码用于对供水系统的加压子系统进行编码，加压编码的过程如下：假设加压子系统中有n个系统编码，每个系统编码为s1, s2, s3, ..., sn，步骤 c1：将所有系统编码连接组合为一个字符串；将系统编码按照其顺序连接起来，用"-"符号分隔，形成一个字符串；例如，若系统编码为s1、s2、s3，连接组合后的字符串
为：s1-s2-s3；步骤 c2：将连接组合的字符串作为加压编码；将连接组合的字符串作为加压编码，表示加压子系统的编码。
[0010]
进一步的，所述管理系统还包括机组编号模块，所述机组编号模块按照城市供水系统中加压泵站与下属机组间的位置顺序将加压泵站下属的各机组依次编号为1#、2#、3#、...、n#,其中，n为单个所述加压泵站下属的机组总数，n为不小于1的正整数。
[0011]
进一步的，所述管理系统还包括路由梳理模块，所述路由梳理模块根据供水管网的路由对城市供水系统中水厂、加压泵站、水池进行梳理，将具有上下游关联关系的所有加压泵站归纳为同一个加压子系统。
[0012]
进一步的，所述管理系统还包括实时数据采集模块，所述实时数据采集模块通过水厂自控系统的opc ua数据接口，建立与plc或组态软件的数据传输通道，采集自控系统中的开机、关机、变频、水量、水压的生产数据，实时数据采集模块的过程如下：步骤 d1：建立与自控系统的数据传输通道；实时数据采集模块通过与水厂自控系统的opc ua数据接口建立数据传输通道获取自控系统中的实时数据；具体包括：1：在建立数据传输通道之前，需要选择适合的通信协议和接口，常见的通信协议包括opc ua、modbus、profibus等，而接口可以是串口、以太网口、usb等；2：配置自控系统和实时数据采集模块之间的通信参数，包括通信协议、通信速率、数据格式等；3：根据选择的通信协议和接口，建立自控系统和实时数据采集模块之间的物理连接；4：实时数据采集模块通过建立的通信连接向自控系统发送数据请求，请求需要获取的数据，包括开机状态、关机状态、变频状态、水量和水压等。自控系统接收到请求后，根据请求进行相应的数据查询和处理，并将数据通过通信连接发送回实时数据采集模块。
[0013]
5：实时数据采集模块接收到自控系统发送的数据后，对数据进行解析和存储，根据数据格式和编码规则，将不同参数的值提取出来并进行相应的处理；步骤 d2：采集开机、关机、变频、水量、水压等生产数据；实时数据采集模块通过数据传输通道，从自控系统中获取以下生产数据：开机状态：表示机组当前的开机状态，通常用布尔值（0或1）表示；关机状态：表示机组当前的关机状态，通常用布尔值（0或1）表示；变频状态：表示机组当前的变频状态，通常用布尔值（0或1）表示；水量：表示机组当前的供水水量，通常用实数（例如，立方米/小时）表示；水压：表示机组当前的供水水压，通常用实数表示；这些数据可以通过opc ua通信协议从自控系统中读取；步骤 d3：存储采集到的实时数据；实时数据采集模块将采集到的实时数据存储在内部数据库或其他适当的数据存储介质中。
[0014]
进一步的，所述管理系统还包括控制指令反馈模块，所述控制指令反馈模块用于当加压子系统的任一加压泵站或任一机组出现开机、关机、变频动作时，接收并将接收到的任一加压泵站或任一机组的开机、关机、变频的动作指令和执行指令反馈至编码模块，控制指令反馈模块的过程如下：
步骤 c1：控制指令反馈模块从实时数据采集模块中获取加压子系统的实时数据，包括加压泵站和机组的开机状态、关机状态和变频状态；步骤 c2：控制指令反馈模块根据接收到的实时数据，检测加压泵站或机组是否收到了开机、关机、变频等动作指令；检测加压泵站或机组的动作指令用于监测加压泵站或机组的操作指令以及相应的控制信号，具体过程如下：检测操作指令信号：通过适当的传感器或接口，检测加压泵站或机组的操作指令信号；采集操作指令信号：使用数据采集模块或接口，对检测到的操作指令信号进行采集；信号处理和解析：对采集到的操作指令信号进行信号处理和解析；操作指令识别和分类：基于信号处理和解析的结果，对操作指令进行识别和分类，使用模式识别、逻辑判断或其他算法来实现，识别和分类的结果可以用于后续的控制策略和决策；记录操作指令数据：将识别和分类的操作指令数据记录下来，使用数据库、日志文件或其他存储方式；步骤 c3：反馈动作指令和执行指令：检测到加压泵站或机组收到了动作指令，控制指令反馈模块将接收到的动作指令和执行指令反馈给编码模块，更新供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，具体过程如下：生成执行指令：根据步骤 c2 中识别和分类的操作指令，生成相应的执行指令，执行指令通常是以数字或模拟信号的形式表示，并包含操作指令的具体参数和控制策略。
[0015]
传输执行指令：通过与加压泵站或机组连接的通信通道，将执行指令传输给目标设备；执行指令监测：使用传感器或接口，监测加压泵站或机组的执行指令，这些传感器检测执行指令的到达时间、信号强度、执行状态等；执行指令反馈：获取加压泵站或机组的执行指令反馈信息，反馈信息可能包括执行结果、执行时间、反馈信号强度等；反馈信息处理和解析：对执行指令的反馈信息进行处理和解析；反馈信息分析和决策：基于反馈信息的处理结果，进行分析和决策。
[0016]
进一步的，所述管理系统还包括编码更新模块，所述编码更新模块用于接收控制指令反馈模块发送的开机、关机、变频的动作指令和执行指令，并在接收到指令后根据编码规则更新供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码；编码更新模块的过程如下：步骤 u1：接收控制指令反馈模块发送的动作指令和执行指令，编码更新模块从控制指令反馈模块接收开机、关机、变频的动作指令和执行指令；步骤 u2：根据编码规则更新机组编码、泵站编码和系统编码；根据编码规则，编码更新模块将根据接收到的动作指令和执行指令来更新供水管网的机组编码、泵站编码和系统编码；更新过程如下：机组编码更新：如果接收到开机指令，更新机组编码为开机状态对应的编码（例如：01）。
[0017]
如果接收到关机指令，更新机组编码为关机状态对应的编码（例如：00）。
[0018]
如果接收到变频指令，更新机组编码为变频状态对应的编码（例如：10）。
[0019]
泵站编码更新：将加压泵站内的所有机组的机组编码按照机组编号顺序依次排列组合而成泵站编码；系统编码更新：根据加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到一个二进制编码字符串；将二进制编码字符串进行十六进制编码转换，得到系统编码；步骤 u2：根据编码规则更新机组编码、泵站编码和系统编码用于根据特定的编码规则更新相关编码，具体过程如下：确定编码规则：首先确定机组编码、泵站编码和系统编码的编码规则，编码规则基于特定的算法、数学模型或者自定义的规则；获取当前编码值：获取当前的机组编码、泵站编码和系统编码的数值；应用编码规则进行更新：根据编码规则，对机组编码、泵站编码和系统编码进行更新，具体更新过程如下：机组编码更新公式：新机组编码=旧机组编码+编码增量-编码损耗，泵站编码更新公式：新泵站编码=旧泵站编码+编码增量-编码损耗，系统编码更新公式：新系统编码=旧系统编码+编码增量-编码损耗；步骤 u3：更新加压编码，加压编码由所有系统编码进行组合而成，相邻的系统编码之间通过
“‑”
连接。
[0020]
本发明采取的技术方案的具体实施步骤为：步骤1），通过机组编号模块按照城市供水系统中加压泵站与下属机组间的位置顺序将加压泵站下属的各机组依次编号为1#、2#、3#、...、n#,其中，n为单个所述加压泵站下属的机组总数，n为不小于1的正整数；步骤2），通过路由梳理模块根据供水管网的路由对城市供水系统中水厂、加压泵站、水池进行梳理，将具有上下游关联关系的所有加压泵站归纳为同一个加压子系统；步骤3），通过实时数据采集模块采集自控系统中的开机、关机、变频、水量、水压的生产数据；步骤4），通过编码模块采用编码规则按照机组-加压泵站-加压子系统-供水系统的编码类型对供水系统各级进行依次编码，分别获取供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码；步骤5），通过控制指令反馈模块接收实时数据采集模块采集的生产数据，当加压子系统的任一加压泵站或任一机组出现开机、关机、变频动作时，将接收到的任一加压泵站或任一机组的开机、关机、变频的动作指令和执行指令反馈至编码模块；步骤6），编码更新模块接收控制指令反馈模块发送的开机、关机、变频的动作指令和执行指令，并在接收到指令后根据编码规则更新供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码。
[0021]
本发明具有如下有益效果：1）与工况关联性强。在供水系统中，主要的调度工作就是根据管网的压力和流量，制定安全合理的调度方案，调度方案主要内容就是指对某个泵站的开机、关机、变频的控制指令，本方案提出的编码规则是以机组的开关状态和频率为基础，与供水系统的工况有极
高的关联度；2）时效性强。本技术技术方案提出的系统能够基于opc ua通信技术与供水系统自控控系统进行实时通信，实时采集所有机组的开机、关机、变频等控制指令，能够提高系统内指令传输的时效性，同时可以避免生产监测数据与工况数据的错误匹配；3）适用于城市供水系统。本技术技术方案提出的系统综合考虑城市供水系统的跨区域广、泵站级数多、管网路由、上下游关联等特点，分别按照机组、加压泵站、加压子系统和供水系统的编码类型，构建了机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，使其适用于复杂环境下的城市供水系统。
附图说明
[0022]
图1为本发明一种基于物联网的城市级供水工况管理系统的整体结构示意图；图2为本发明一种基于物联网的城市级供水工况管理系统的路由梳理示意图；图3为本发明一种基于物联网的城市级供水工况管理系统的机组编码规则示意图；图4为本发明一种基于物联网的城市级供水工况管理系统的泵站编码规则示意图；图5为本发明一种基于物联网的城市级供水工况管理系统的加压编码规则示意图。
具体实施方式
[0023]
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
[0024]
实施例1：如图1所示，一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，包括机组编号模块、路由梳理模块、编码模块、实时数据采集模块、控制指令反馈模块和编码更新模块，管理系统包括编码模块，编码模块采用编码规则按照机组-加压泵站-加压子系统-供水系统的编码类型依次编码，分别获取供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，编码规则为：其中，机组编码采用2位二进制字符对机组状态进行编码，具体规则为：停机：00；开机50hz：01；低频运行：10；高频运行：11；其中，泵站编码由加压泵站内的所有机组的机组编码按照机组编号顺序依次排列组合而成；其中，系统编码由十六进制字符串构成，具体编码步骤为：s1，按照加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到二进制编码字符串；s2，将获取的二进制编码字符串进行十六进制编码转换，获取系统编码；
其中，加压编码由所有系统编码进行组合而成，相邻的系统编码之间通过
“‑”
连接。
[0025]
如图1所示，为某市的供水网络路由关系图，其中，泵站左侧数字代表进水压力，泵站右侧数字代表出水压力，该供水系统中共有22个加压泵站，94套在用机组，经过路由梳理后，可以分为泵站1、泵站2、泵站5和泵站6等4个加压子系统；设泵站2内共有7台机组，首先，通过机组编号模块按照城市供水系统中泵站2与下属7个机组间的位置顺序将泵站2下属的各机组依次编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#；如图3和图4所示，对于泵站2的泵站编码：编码示例：1#机组；机组正常运行；运行频率为50hz;则泵站2的泵站编码为:01000000000000,表示泵站2的1#机组正常运行，频率为50hz,其他6台机组全部关机；设泵站2加压子系统内的泵站3、泵站4、泵站12、泵站13、泵站14、泵站15、泵站20的机组数量分别为7组、5组、5组、4组、4组、3组、3组、2组，各泵站内的1#机组均正常运行，频率为50hz，各泵站内的其余机组均关闭，则有各泵站的泵站编码分别为：泵站2：01000000000000；泵站3：0100000000；泵站4：0100000000；泵站12：01000000；泵站13：01000000；泵站14：010000；泵站15：010000；泵站20：0100；如图5所示，根据系统编码的编码规则，则有泵站2加压子系统的加压编码为：1000401004040404104。
[0026]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，包括机组编号模块、路由梳理模块、编码模块、实时数据采集模块、控制指令反馈模块和编码更新模块，其特征在于：所述编码模块采用编码规则按照机组-加压泵站-加压子系统-供水系统的编码类型依次编码，分别获取供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，所述编码规则为：所述机组编码采用2位二进制字符对机组状态进行编码，具体规则为：停机：00；开机50hz：01；低频运行：10；高频运行：11；泵站编码：泵站编码由加压泵站内的所有机组的机组编码按照机组编号顺序依次排列组合而成；系统编码：系统编码由十六进制字符串构成，具体编码步骤如下：步骤 s1：按照加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到二进制编码字符串；步骤 s2：将获取的二进制编码字符串进行十六进制编码转换，得到系统编码；加压编码由所有系统编码进行组合而成，相邻的系统编码之间通过
“‑”
连接，假设有m个系统编码，分别为s1, s2, s3, ..., sm，则加压编码为： a=s1-s2-s3-...-sm；所述编码模块的实施过程如下：步骤1：根据机组的状态，将机组编码按照规则进行编码；步骤2：根据加压泵站内的机组编码，生成泵站编码；步骤3：根据加压泵站的上下游关联关系，得到二进制编码字符串，并将其转换为十六进制字符串，得到系统编码；步骤4：将所有系统编码按照顺序进行组合，中间用
“‑”
连接，得到加压编码。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：所述管理系统还包括机组编号模块，所述机组编号模块按照城市供水系统中加压泵站与下属机组间的位置顺序将加压泵站下属的各机组依次编号为1#、2#、3#、...、n#,其中，n为单个所述加压泵站下属的机组总数，n为不小于1的正整数。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：所述管理系统还包括路由梳理模块，所述路由梳理模块根据供水管网的路由对城市供水系统中水厂、加压泵站、水池进行梳理，将具有上下游关联关系的所有加压泵站归纳为同一个加压子系统。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：所述系统编码用于对供水系统的加压子系统进行编码，系统编码的过程如下：假设加压子系统中有m个泵站，每个泵站的泵站编码为p1, p2,p3,...,pm，步骤 s1：按照加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到二进制编码字符串；设r为加压泵站的上下游关联关系矩阵，其中r[i][j] 表示泵站 pi和 pj的关联关系，若 pi是 pj的上游泵站，则r[i][j]=1；若 pi是 pj的下游泵站，则r[i][j]=-1；若 pi和 pj之间没有关联关系，则r[i][j]=0；定义二进制编码字符串b，长度为 m*m，初始化为全零向量，对于每一对泵站 pi和 pj，将b的对应位置设为r[i][j] 的二进制表示，得到的
二进制编码字符串b的长度为 m*m；即根据加压泵站的上下游关联关系矩阵r，生成二进制编码字符串b；步骤 s2：将获取的二进制编码字符串进行十六进制编码转换，得到系统编码；将二进制编码字符串b按每4位进行分组，并将每个分组转换为相应的十六进制字符，若最后一个分组不足4位，则在高位补零；将转换后的十六进制字符连接起来，得到系统编码。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：所述加压编码用于对供水系统的加压子系统进行编码，加压编码的过程如下：假设加压子系统中有n个系统编码，每个系统编码为s1, s2, s3, ..., sn，步骤 c1：将所有系统编码连接组合为一个字符串；将系统编码按照其顺序连接起来，用"-"符号分隔，形成一个字符串；步骤 c2：将连接组合的字符串作为加压编码；将连接组合的字符串作为加压编码，表示加压子系统的编码。6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：进一步的，所述管理系统还包括实时数据采集模块，所述实时数据采集模块通过水厂自控系统的opc ua数据接口，建立与plc或组态软件的数据传输通道，采集自控系统中的开机、关机、变频、水量、水压的生产数据，实时数据采集模块的过程如下：步骤 d1：建立与自控系统的数据传输通道；实时数据采集模块通过与水厂自控系统的opc ua数据接口建立数据传输通道获取自控系统中的实时数据；步骤 d2：采集开机、关机、变频、水量、水压生产数据；实时数据采集模块通过数据传输通道；步骤 d3：存储采集到的实时数据；实时数据采集模块将采集到的实时数据存储在内部数据库或其他适当的数据存储介质中。7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：在步骤 d1中，具体过程包括：1：在建立数据传输通道之前，需要选择适合的通信协议和接口；2：配置自控系统和实时数据采集模块之间的通信参数，包括通信协议、通信速率、数据格式；3：根据选择的通信协议和接口，建立自控系统和实时数据采集模块之间的物理连接；4：实时数据采集模块通过建立的通信连接向自控系统发送数据请求，请求需要获取的数据，包括开机状态、关机状态、变频状态、水量和水压；自控系统接收到请求后，根据请求进行相应的数据查询和处理，并将数据通过通信连接发送回实时数据采集模块；5：实时数据采集模块接收到自控系统发送的数据后，对数据进行解析和存储，根据数据格式和编码规则，将不同参数的值提取出来并进行相应的处理。8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：所述管理系统还包括控制指令反馈模块，所述控制指令反馈模块用于当加压子系统的任一加压泵站或任一机组出现开机、关机、变频动作时，接收并将接收到的任一加压泵站或任一机组的开机、关机、变频的动作指令和执行指令反馈至编码模块，控制指令反馈模块的过程如下：步骤 c1：控制指令反馈模块从实时数据采集模块中获取加压子系统的实时数据，包括
加压泵站和机组的开机状态、关机状态和变频状态；步骤 c2：控制指令反馈模块根据接收到的实时数据，检测加压泵站或机组是否收到了开机、关机、变频动作指令；检测加压泵站或机组的动作指令用于监测加压泵站或机组的操作指令以及相应的控制信号，具体过程如下：检测操作指令信号：通过适当的传感器或接口，检测加压泵站或机组的操作指令信号；采集操作指令信号：使用数据采集模块或接口，对检测到的操作指令信号进行采集；信号处理和解析：对采集到的操作指令信号进行信号处理和解析；操作指令识别和分类：基于信号处理和解析的结果，对操作指令进行识别和分类，使用模式识别、逻辑判断或其他算法来实现，识别和分类的结果用于后续的控制策略和决策；记录操作指令数据：将识别和分类的操作指令数据记录下来，使用数据库、日志文件或其他存储方式；步骤 c3：反馈动作指令和执行指令：检测到加压泵站或机组收到了动作指令，控制指令反馈模块将接收到的动作指令和执行指令反馈给编码模块，更新供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，具体过程如下：生成执行指令：根据步骤 c2 中识别和分类的操作指令，生成相应的执行指令，执行指令通常是以数字或模拟信号的形式表示，并包含操作指令的具体参数和控制策略；传输执行指令：通过与加压泵站或机组连接的通信通道，将执行指令传输给目标设备；执行指令监测：使用传感器或接口，监测加压泵站或机组的执行指令，这些传感器检测执行指令的到达时间、信号强度、执行状态；执行指令反馈：获取加压泵站或机组的执行指令反馈信息，反馈信息包括执行结果、执行时间、反馈信号强度；反馈信息处理和解析：对执行指令的反馈信息进行处理和解析；反馈信息分析和决策：基于反馈信息的处理结果，进行分析和决策。9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：所述管理系统还包括编码更新模块，所述编码更新模块用于接收控制指令反馈模块发送的开机、关机、变频的动作指令和执行指令，并在接收到指令后根据编码规则更新供水管网的机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码；编码更新模块的过程如下：步骤 u1：接收控制指令反馈模块发送的动作指令和执行指令，编码更新模块从控制指令反馈模块接收开机、关机、变频的动作指令和执行指令；步骤 u2：根据编码规则更新机组编码、泵站编码和系统编码；根据编码规则，编码更新模块将根据接收到的动作指令和执行指令来更新供水管网的机组编码、泵站编码和系统编码；步骤 u3：更新加压编码，加压编码由所有系统编码进行组合而成，相邻的系统编码之间通过
“‑”
连接。10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，其特征在于：步骤 u1中的更新过程如下：泵站编码更新：将加压泵站内的所有机组的机组编码按照机组编号顺序依次排列组合而成泵站编码；系统编码更新：根据加压泵站的上下游关联关系依次排列加压泵站的泵站编码，得到
一个二进制编码字符串；将二进制编码字符串进行十六进制编码转换，得到系统编码；应用编码规则进行更新：根据编码规则，对机组编码、泵站编码和系统编码进行更新，具体更新过程如下：机组编码更新公式：新机组编码=旧机组编码+编码增量-编码损耗，泵站编码更新公式：新泵站编码=旧泵站编码+编码增量-编码损耗，系统编码更新公式：新系统编码=旧系统编码+编码增量-编码损耗。

技术总结
本发明公开了一种基于物联网的城市级供水工况管理系统，属于供水管理技术领域，包括机组编号模块、路由梳理模块、编码模块、实时数据采集模块、控制指令反馈模块和编码更新模块。能够基于OPC UA接口与供水系统自控控系统进行实时通信，采集所有机组的开机、关机、变频等控制指令，提高系统内指令传输的时效性，并综合考虑城市供水系统的跨区域广、泵站级数多、管网路由、上下游关联等特点，按照机组、加压泵站、加压子系统和供水系统的编码类型，构建了机组编码、泵站编码、系统编码和加压编码，使其适用于复杂环境下的城市供水系统，且本方案提出的编码规则是以机组的开关状态和频率为基础，与供水系统的工况有极高的关联度。与供水系统的工况有极高的关联度。与供水系统的工况有极高的关联度。


技术研发人员：陈云鹏
受保护的技术使用者：青岛研博数据信息技术有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/7/18