一种管道直饮水智能监测系统

1.本发明涉及物联网技术领域，尤其公开了一种无泵增压制水管道直饮水智能监测系统。


背景技术：

2.在小区建设管道直饮水系统，实施分质供水，在我国已有20多年的历史，全国也有很多小区做了样板工程。但到目前为止，建设的管道直饮水系统难以正常运行，主要是因为传统的直饮水系统设计不接地气，物联网直饮水管理系统不适应于对小区管道直饮水系统的全面管理，使得小区管道直饮水系统的后期运行维护成本太高，管理难度大，传统物联网管理系统不具备漏水报警、故障综合分析逻辑。
3.因此，现有直饮水系统中被动抢修时存在的技术缺陷，是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种管道直饮水智能监测系统，旨在解决现有直饮水系统中被动抢修时存在的技术缺陷。
5.本发明涉及一种管道直饮水智能监测系统，包括故障检测模块、控制器、执行模块和维修移动终端，其中，
6.故障检测模块，用于检测管道直饮水设备的故障信息；
7.控制器分别与故障检测模块、执行模块和维修移动终端相连接，用于接收故障检测模块检测到的管道直饮水设备的故障信息，对管道直饮水设备进行故障分析，控制执行模块动作且向对应的维修移动终端发出故障报警信号。
8.进一步地，故障检测模块包括第一漏水探头、第二漏水探头和第三漏水探头，执行模块包括第一常开电磁阀、第二常开电磁阀和报警信息发送模块，
9.第一漏水探头设于上水箱的下部，用于检测高楼层漏水状况信息；
10.第二漏水探头设于下水箱的下部，用于检测中低楼层漏水状况信息；
11.第三漏水探头设于下负一楼或一楼，用于检测地下层漏水状况信息；
12.第一常开电磁阀设于上水箱的出水口，第二常开电磁阀设于下水箱的出水口；
13.控制器分别与第一漏水探头、第二漏水探头、第三漏水探头、第一常开电磁阀和第二常开电磁阀电连接，用于接收第一漏水探头、第二漏水探头和第三漏水探头检测到的高楼层漏水状况信息、中低楼层漏水状况信息和地下层漏水状况信息，控制第一常开电磁阀和/或第二常开电磁阀动作、并且控制报警信息发送模块向对应的维修移动终端发出漏水故障报警信号。
14.进一步地，故障检测模块还包括压力传感器，
15.压力传感器，用于检测自来水的压力；
16.控制器与压力传感器电连接，用于接收压力传感器检测到的自来水压力，若检测
到的自来水压力在设定的时间内小于预设的压力阈值时，则控制报警信息发送模块向对应的维修移动终端发出水压过低故障报警信号。
17.进一步地，故障检测模块包括第一tds探头、第二tds探头和第三tds探头，
18.第一tds探头，设于自来水进水机构的进水口处，用于检测自来水的水质信息；
19.第二tds探头，设于纯水机构的出水口处，用于检测纯净水的纯度信息；
20.第三tds探头，设于矿化机构的出水口处，用于检测直饮水的矿物质含量信息；
21.控制器分别与第一tds探头、第二tds探头和第三tds探头电连接，用于接收第一tds探头、第二tds探头和第三tds探头检测到的自来水的水质信息、纯净水的纯度信息和直饮水的矿物质含量信息，控制报警信息发送模块向对应的维修移动终端发出水质故障报警信号。
22.进一步地，故障检测模块包括第一流量计和第二流量计，
23.第一流量计，设于自来水进水机构的出水口处，用于统计单位时间内自来水的用量；
24.第二流量计，设于纯水机构的出水口处，用于统计单位时间内纯净水的产量；
25.控制器分别与第一流量计和第二流量计电连接，用于接收第一流量计和第二流量计统计的单位时间内自来水的用量和单位时间内纯净水的产量，控制报警信息发送模块向对应的维修移动终端发出流量故障报警信号。
26.如果第二流量计的流量小于初始值的70％时，此时如果压力传感器的值小于正常值，则报警提示应为自来水水压过低；
27.如果第二流量计的流量小于初始值的70％时，此时如果压力传感器的值在2.5-4mpa的正常范围内，则报警提示应为请更换相关滤芯。
28.进一步地，上水箱与缓冲压力供水机构相接通，缓冲压力供水机构包括依次相连接的单向阀、常闭压力开关和缓冲压力桶。
29.进一步地，上水箱和下水箱分别与多个微型缓冲水箱相接通。
30.进一步地，上水箱和下水箱上均设有臭氧杀菌箱。
31.进一步地，上水箱包括浮球开关、以及由高至低设于浮球开关上的上球、中球和下球。
32.进一步地，下水箱不设浮球开关、设置中浮球阀。
33.进一步地，控制器包括主控板、汇集板和主控板继电器，主控板分别与主控板继电器和汇集板电连接。
34.本发明所取得的有益效果为：
35.本发明提供一种管道直饮水智能监测系统，采用故障检测模块、控制器、执行模块和维修移动终端，控制器分别与故障检测模块、执行模块和维修移动终端相连接，用于接收故障检测模块检测到的管道直饮水设备的故障信息，对管道直饮水设备进行故障分析，控制执行模块向对应的维修移动终端发出故障报警信号。本发明提供的管道直饮水智能监测系统，有漏水报警、用水量和制水量提示、净水率提示、更换滤芯提示、在线水质检测显示、系统故障综合逻辑分析、故障报警、系统派单结算及如何维修、需要更换什么配件提示等功能，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；降低了维修人员故障判断难度，有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大大节约了盲目维修成本，提
高了工作效率；大幅度节约了维护人员的维修成本。
附图说明
36.图1为本发明提供的管道直饮水智能监测系统第一实施例的功能框图；
37.图2为本发明提供的管道直饮水智能监测系统第二实施例的功能框图；
38.图3为本发明提供的管道直饮水智能监测系统第三实施例的功能框图；
39.图4为本发明提供的管道直饮水智能监测系统第四实施例的功能框图；
40.图5为本发明提供的管道直饮水智能监测系统第五实施例的功能框图；
41.图6为本发明提供的管道直饮水智能监测系统智能监控云平台双水箱板a板一实施例的原理控制示意图；
42.图7为本发明提供的管道直饮水智能监测系统智能监控云平台双水箱板展示板b1板一实施例的原理控制示意图；
43.图8为本发明提供的管道直饮水智能监测系统智能监控云平台双水箱板展示板bn板一实施例的原理控制示意图；
44.图9为本发明提供的管道直饮水智能监测系统制水流程示意图。
45.附图标号说明：
46.10、故障检测模块20、控制器30、执行模块40、维修移动终端11、第一漏水探头12、第二漏水探头13、第三漏水探头31、第一常开电磁阀32、第二常开电磁阀33、报警信息发送模块14、压力传感器15、第一tds探头16、第二tds探头17、第三tds探头18、第一流量计19、第二流量计40、缓冲压力供水机构41、单向阀42、常闭压力开关43、缓冲压力桶21、主控板22、汇集板51、上水箱52、下水箱53、微型缓冲水箱61、自来水进水机构62、纯水机构63、矿化机构。
具体实施方式
47.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
48.如图1所示，本发明第一实施例提出一种管道直饮水智能监测系统，包括故障检测模块、控制器、执行模块和维修移动终端，其中，故障检测模块，用于检测管道直饮水设备的故障信息；控制器分别与故障检测模块和执行模块相连接，用于接收故障检测模块检测到的管道直饮水设备的故障信息，对管道直饮水设备进行故障分析，控制执行模块动作且由执行模块向对应的维修移动终端发出故障报警信号。在本实施例中，故障检测模块10可采用现有的功能模块，例如采用现有的漏水探头、压力传感器、或者tds(total dissolved solids，总溶解固体)探头等。控制器20可采用现有的控制器，例如现有的单片机、plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)等。执行模块30可采用现有的执行模块，例如采用现有的电磁阀、无线通信模块等，均在本专利的保护范围之内。
49.进一步地，请见图2，图2为本发明提供的管道直饮水智能监测系统第二实施例的功能框图，在本实施例中，故障检测模块10包括第一漏水探头11、第二漏水探头12和第三漏水探头13，执行模块30包括第一常开电磁阀31、第二常开电磁阀32和报警信息发送模块33，其中，第一漏水探头11设于上水箱的下部，用于检测高楼层漏水状况信息；第二漏水探头12
设于下水箱的下部，用于检测中低楼层漏水状况信息；第三漏水探头13设于负一楼或一楼，用于检测地下层或一楼漏水状况信息；第一常开电磁阀31设于上水箱的出水口，第二常开电磁阀32设于下水箱的出水口；控制器20分别与第一漏水探头11、第二漏水探头12、第三漏水探头13、第一常开电磁阀31和第二常开电磁阀32电连接，用于接收第一漏水探头11、第二漏水探头12和第三漏水探头13检测到的高楼层漏水状况信息、中低楼层漏水状况信息和地下层漏水状况信息，控制第一常开电磁阀31和/或第二常开电磁阀32动作、及时止损，并且控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出漏水故障报警信号。具体地，控制器20用于若接收到第一漏水探头11检测到的高楼层漏水状况信息后，则控制第一常开电磁阀31关闭阀门，并且控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出高楼层漏水故障报警信号，告知维修人员上水箱以下部位某处有漏水现象，产生及时工单。控制器20用于若接收到第二漏水探头12检测到的中低楼层漏水状况信息后，则控制第二常开电磁阀32关闭阀门，并且控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出中低楼层漏水故障报警信号，告知维修人员下水箱以下部位某处有漏水现象，产生及时工单。控制器20用于若接收到第三漏水探头13检测到的地下层漏水状况信息后，则控制第二常开电磁阀32关闭阀门，并且控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出中低楼层漏水故障报警信号，告知维修人员下水箱以下部位某处有漏水现象，产生及时工单。实际上，第三漏水探头13起到了第一漏水探头11、第二漏水探头12中某一个如果失灵时的保护作用，也就是最后保障的总漏水报警作用，确保系统不发生重大漏水事故。本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，采用第一漏水探头11、第二漏水探头12和第三漏水探头13来分别检测高楼层、中低楼层和地下层漏水状况信息，并通过控制器20控制第一常开电磁阀31和/或第二常开电磁阀32动作、及时止损，并且控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出漏水故障报警信号，告知维修人员对应漏水故障点，自动化程度高，有漏水报警功能，且漏水检测精准，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的维修成本。
50.优选地，请见图1至图3，本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，故障检测模块10还包括压力传感器14，其中，压力传感器14，用于检测自来水的压力；控制器20与压力传感器14电连接，用于接收压力传感器14检测到的自来水压力，若检测到的自来水压力在设定的时间段内小于预设的压力阈值时，则控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出水压故障报警信号，报警通知物业的维修人员提高二次供水压力。本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，采用压力传感器14检测自来水的压力，并通过控制器20控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出水压故障报警信号，报警通知物业的维修人员提高二次供水压力，自动化程度高，有低压报警功能，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的维修成本。
51.进一步地，请见图1至图4，本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，故障检测模块10包括第一tds探头15、第二tds探头16和第三tds探头17，其中，第一tds探头15，设于自来水进水机构61的进水口处，用于检测自来水的水质信息；第二tds探头16，设于纯水机构62的出水口处，用于检测纯净水的纯度信息；第三tds探头17，设于矿化机构63的出水口处，用于检测直饮水的矿物质含量信息；控制器20分别与第一tds探头15、第二tds探头16和第
三tds探头17电连接，用于接收第一tds探头15、第二tds探头16和第三tds探头17检测到的自来水的水质信息、纯净水的纯度信息和直饮水的矿物质含量信息，控制报警信息发送模块33向对应的业主和维修移动终端告知水质信息。控制器20根据第一tds探头15检测到的自来水的水质信息，向对应的用户移动终端发出水质故障报警信号，在用户app上显示给用户看。控制器20根据第二tds探头16检测到的纯净水的纯度信息，当纯净水的tds值大于5mg/l时，向对应的维修移动终端发出水质故障报警信号，通知维修人员更换ro(reverse osmosis，反渗透)膜，产生定期工单。
52.更进一步的，控制器20根据第三tds探头17检测到的直饮水的矿物质含量信息，小于8mg/l时，表示矿物质含量不足，向对应的维修移动终端发出水质故障报警信号，通知维修人员更换矿化滤芯，产生定期工单。
53.更进一步的，当第三tds探头17检测到的直饮水的矿物质含量信息大于24mg/l时，表示直饮水的矿物质含量超标，向对应的维修移动终端发出水质故障报警信号，通知维修人员减少混合矿石滤芯总量，产生定期工单。
54.本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，采用第一tds探头15、第二tds探头16和第三tds探头17检测自来水的水质信息、纯净水的纯度信息和直饮水的矿物质含量信息，并通过控制器20控制报警信息发送模块33向对应的业主和维修移动终端告知水质故障报警信号，通知维修人员进行相应处理，自动化程度高，有故障报警功能，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的维修成本。
55.优选地，参见图1至图5，本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，故障检测模块10包括第一流量计18和第二流量计19，其中，第一流量计18，设于自来水进水机构61的出水口处，用于统计单位时间内自来水的用量；第二流量计19，设于纯水机构62的出水口处，用于统计单位时间内纯净水的产量；控制器20分别与第一流量计18和第二流量计19电连接，用于接收第一流量计18和第二流量计19统计的单位时间内自来水的用量和单位时间内纯净水的产量，控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出流量故障报警信号。控制器20根据第一流量计18和第二流量计19统计的单位时间内自来水的用量和单位时间内纯净水的产量，计算出总净水率，若计算出的总净水率小于预设的净水率阈值时，则控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出流量故障报警信号，通知维修人员更换ro膜滤芯，产生定期工单。本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，采用第一流量计18和第二流量计19统计的单位时间内自来水的用量和单位时间内纯净水的产量，并通过控制器20计算出总净水率，控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出流量故障报警信号，自动化程度高，有净水率提示和故障报警功能，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的维修成本。
56.进一步地，请见图1至图9，本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，上水箱51与缓冲压力供水机构40相接通，缓冲压力供水机构40包括依次相连接的单向阀41、常闭压力开关42和缓冲压力桶43。上水箱51和下水箱52分别与多个微型缓冲水箱53相接通。上水箱51和下水箱52上均设有臭氧杀菌箱。上水箱51和下水箱52上均包括浮球开关、以及由高至低设于浮球开关上的上球、中球和下球。控制器20包括主控板21、汇集板22和主控板继电
器，主控板21分别与主控板继电器和汇集板22电连接。主控板21分别与第一漏水探头11、压力传感器14、第一tds探头15和第一常开电磁阀31电连接。汇集板22分别与第二漏水探头12、第三漏水探头13和第二常开电磁阀32电连接。本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，控制器20采用主控板21、汇集板22和主控板继电器，主控板21分别与第一漏水探头11、压力传感器14、第一tds探头15和第一常开电磁阀31电连接，汇集板22分别与第二漏水探头12、第三漏水探头13和第二常开电磁阀32电连接，用于控制报警信息发送模块33向对应的维修移动终端发出流量故障报警信号，自动化程度高，有漏水报警、用水量和制水量提示、净水率提示、更换滤芯提示、在线水质检测显示、系统故障综合逻辑分析、故障报警等功能，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的维修成本。
57.如图1至图9所示，本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，其工作原理为：
58.本实施例用于新型无泵来压制水建筑单元管道直饮水系统的物联网直饮水系统智能监控云平台，系统的对新型高楼无泵增压制水直饮水系统进行全面管理，系统具有漏水报警、用水量和制水量提示、净水率提示、更换滤芯提示、在线水质检测显示、系统故障综合逻辑分析、故障报警等功能。系统提供两类报警工单，及时工单要求维修人员尽快维修，定期工单只要求维修人员在3天以内维修就行，变被动抢修为主动防范，大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率，有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷；大幅度节约了维护人员的维修成本。具体说明如下：
59.一、漏水报警：
60.在每一个单元的管道井里，系统设置3个漏水检测探头。
61.1、如果第一漏水探头11检测到漏水现象，系统则关闭第一常开电磁阀31，及时止损，并发出报警信息，告知维修人员上水箱以上部位某处有漏水现象，产生及时工单，要求维修人员尽快赶往现场检修排除故障，恢复供水。
62.2、如果第二漏水探头12检测到漏水现象，系统则关闭第二常开电磁阀32，及时止损，并发出报警信息，告知维修人员下水箱以上部位某处有漏水现象，产生及时工单。
63.3、如果第三漏水探头13检测到漏水现象，系统则关闭第二常开电磁阀32，及时止损，并发出报警信息，告知维修人员下水箱以下部位某处有漏水现象，产生及时工单。
64.二、其他探头的作用
65.1、压力传感器的作用：
66.如果自来水的压力连续2小时低于0.25mpa或24小时内累计4小时低于0.25mpa时，应报警通知物业的维修人员提高二次供水压力，使其变化在0.25-0.3mpa之间。
67.2、水质检测tds探头的作用：
68.第一tds探头15的作用：检测自来水的水质,仅在用户app上显示给用户看。
69.第二tds探头16的作用：检测纯净水的纯度，如果tds值大于5mg/l时，纯净水不符合要求，应通知维修人员更换ro膜，产生定期工单。
70.第三tds探头17的作用：检测直饮水的矿物质含量，如果tds值不在8-24mg/l之间，直饮水的矿物质含量不符合要求，应通知维修人员更换矿化滤芯，产生定期工单。
71.3、流量计的作用：
72.1)、第一流量计18的作用:统计单位时间内自来水的用量，以公斤/天计(kg/d)，并
显示自来水的即时流量，以公斤/小时(kg/h)计。
73.2)、第二流量计19的作用，统计单位时间内纯净水(直饮水)的产量，以公斤/小时(kg/h)计。
74.3)、第一流量计18/第二流量计19得出总净水率。应不小于35％，当总净水率小于35％时，应更换ro膜滤芯，产生定期工单。
75.4)、系统初次运行时第二流量计19的最大流量，作为默认初始值，当上水箱水位过低时间连续2小时以上时：
76.4.1)、如果第二流量计19的流量大于初始值的70％，当上水箱水位过低时间连续2小时以上时：报警信息应为系统功率不足，产生定期工单。
77.4.2)、如果第二流量计19的流量小于初始值的70％，报警信息应为系统ro应清洗，产生定期工单。
78.4.3)、如果第二流量计19的流量为0时，报警信息应为系统电路部份出现故障，应通知维修人员及时维修，产生及时工单。
79.4、上水箱水位开关
80.1)、启动制水过程
81.a、当系统初次运行或上水箱51中完全无水时，主控板21通电上线，系统启动制水，但水位开关的3个浮球均处于下落状态，3个浮球均处于接通状态，由于第3个浮球的下落触发低水位报警信号，所以当低水位报警信号触发时，系统设置延时20分钟后报警，防止初始误报。水位显示处于1状态(水箱水位处于下球以下位置)。
82.b、当上水箱51中水位逐步上升浮起下球时，水位开关的上、中两个浮球仍处于下落接通状态，下浮球处于断开状态，此时低水位报警信号消失。系统继续制水。水位显示处于2状态(水箱水位处于下球以上、中球以下位置)。
83.c、当上水箱51中水位继续上升浮起中球时，水位开关的上浮球仍处于下落接通状态，中、下浮球处于断开状态。系统继续制水。水位显示处于3状态(水箱水位处于中球以上、上球以下位置)。
84.d、当上水箱51中水位继续上升浮起上球时，水位开关的浮球全部处于断开状态，系统主控板继电器k停止供电给常闭电磁阀。此时由于安装在缓冲压力桶管路8上的常闭低压开关处于接通状态，由常闭低压开关独立给常闭电磁阀供电，系统继续制水。水位显示处于4状态(水箱水位处于上球浮起位置)。
85.e、当缓冲压力桶中的水压上升到0.011mpa时，常闭低压开关断开，系统停止制水。水位显示处于4状态(水箱水位处于上球浮起以上位置)。
86.三、水位下降过程
87.1、由于用户用水导致水位下降，上球下落接通浮球开关的9、10脚时，水位显示处于3状态。
88.2、水位继续下降，中球下落接通浮球开关的11、12脚时，主控板继电器k接通，启动制水，水位显示处于2状态。
89.3、水位继续下降，下球下落接通浮球开关的13、14脚时，主控板继电器k仍然接通，继续制水，水位显示处于1状态。当上水箱51水位过低时间连续2小时以上时，系统准备报警：3.1、如果第二流量计19的流量大于初始值的70％，报警信息应为系统功率不足，产生定
期工单。
90.3.2、如果第二流量计19的流量小于初始值的70％，报警信息应为系统ro应清洗，产生定期工单。
91.3.3、如果第二流量计19的流量为0时，报警信息应为系统电路部份出现故障，应通知维修人员及时维修，产生及时工单。
92.4、如果只有下水箱52水位下降，由上水箱经4号管转6号管进入下水箱的中浮球开关补充，直到上水箱水位下降启动制水。
93.四、顶层设置缓冲压力供水机构40，采用单向阀41、断开压力为0.011mpa的常闭压力开关42和缓冲压力桶43组合成可单独自动控制制水和单独向本楼层用户供水的子系统，专供顶层用户使用，克服顶层水箱因给同层用户供水压力不足的困难，实现本发明无死角供水的目标。
94.1、单向阀41，旨在防止进入压力桶中的直饮水回流到2号管中，使压力桶中的直饮水经8号管转9号管专供顶层用户使用。
95.2、断开压力为0.011mpa的常闭压力开关42，是独立运行的缓冲压力供水机构40的关键部件，当缓冲压力桶43中直饮水压力超过0.011mpa时，压力开关断电，停止制水。而0.011mpa的压力，足以让本层缓冲压力桶中的直饮水流向用户家中的微型缓冲水箱53中。
96.3、在每个用户家厨房吊顶之上独立安装一个微型缓冲水箱53，高20cm，长x宽＝25cmx25cm，保证了每个用户家的直饮水龙头流量和压力一致，不受管道井中直饮水管道内的压力和流量在用水高峰期的影响。
97.五、管道井中上水箱51、下水箱52均配备独立工作的臭氧杀菌箱，在每天晚上1点定时杀菌保鲜40分钟，杀菌之后让臭氧自然挥发30分钟以上，5点后业主放心使用。
98.臭氧杀菌箱由变压器、鼓风机、臭氧发生管、定时器、臭氧输出管和伸入水箱底部的散气球组成。
99.六、管道直饮水系统的制水过程：
100.本发明的实施方案是：(制水过程)第1步，在顶楼分装自来水表取自来水，首先将本身带有压力的自来水，依次通过自来水进水机构61的压力传感器、常闭电磁阀、第一流量计18，进入挂装在顶楼水表井中的前置过滤机构(pp棉+活性碳+pp棉)进行初滤，获得没有漂白粉和泥沙杂质的初滤水，(此时前置过滤机构所消耗的压力约为0.1mpa，)，将初滤水通过1号管往下放8层楼，使初滤水压力增加0.24mpa，经过ro膜的初滤水膜前压力符合0.5
±
0.05mpa的要求，如果顶楼自来水压力低于0.25mpa，可要求二次供水的机房适当调高顶楼自来水压力处于0.25mpa(0.25～0.3mpa)之间。
101.初滤水通过ro逆渗透膜后，分成纯净水和废水，废水排放到就近的下水道中，初滤水经过ro逆渗透膜获得纯净水、纯净水经过第二流量计19，再经过矿化滤芯获得矿物质，获得直饮水并消耗压力0.1
±
0.01mpa，整个过滤过程消耗压力0.2
±
0.02mpa。
102.自来水进水机构61由压力显示表、tds在线检测探头、压力传感器和常闭电磁阀组成，压力显示表仅供显示自来水压力之用，对整个过滤过程不起功能性作用。
103.1、初滤水经过ro逆渗透膜获得纯净水，ro逆渗透膜出来的废水就近排放到下水道中，初滤水进入纯水机构62和矿化机构63出来获得直饮矿泉水。
104.2、在自来水进水机构61的末端安装有第一流量计18，在纯水机构62的纯净水出口
端安装有第二流量计19，用于计算净水率，净水率q＝q2/q1x100％。如果系统检测到q值小于35％时应报警产生定期工单，更换ro膜滤芯。
105.七、储水过程：
106.1、直饮水经矿化机构63流出后，经2号管转7号管，因压力差的原因优先就近存入下水箱52中。
107.2、当下水箱52中的水满后，下水箱52中的上浮球阀关闭，直饮水继续通过2号管向上存入上水箱51中，当上水箱51水满使得上水箱51中的上浮球开关的上球浮起，断开9、10接点，主控板21断开继电器k。但常闭压力开关42继续给常闭进水电磁阀供电，系统继续制水，使得上水箱51的水面继续上升，直到上水箱51的上浮球阀浮起并关闭时。直饮水才由2号管经8号管转9号管进入顶层用户家微型缓冲水箱53，当顶层用户家微型缓冲水箱53水满浮起浮球阀关闭进水后，直饮水才最后进入缓冲压力桶中，直到缓冲压力桶43中储水压力上升超过0.011mpa时，常闭压力开关42才断电，关闭自来水进水电磁阀，停止制水。
108.3、上水箱51中的上浮球开关，其安装高度应使得上球浮起时所需要的水位低于上浮球阀关闭时的水位，才能保证上浮球浮起断开电路时，浮球开关的上球确实已经浮起，使得主控板继电器k停止工作。
109.4、不管何种情况启动制水，其储水过程均依次为：下水箱52、上水箱51、顶层用户家微型缓冲水箱53、最后进入缓冲压力桶43。
110.八、启动制水的条件和过程：
111.1、当系统初次启动或者缓冲压力桶43和上水箱51中均无水时，常闭压力开关42和主控板继电器k接通2、3点同时给常闭进水电磁阀供电，启动制水。
112.2、系统初次启动投入正式运行后，当用户将上水箱51中的水用到上浮球开关的中球下降，上水箱51中上浮球的11、12点接通，主控板继电器k的2、3点接通，启动制水。
113.3、系统初次启动投入正式运行后，如果只有下水箱52缺水，即便上水箱51所供应的用户不用水，上水箱51水位处于满水状态，浮球开关的下球不能下降启动主控板的继电器k使2、3点接通制水，缓冲压力桶43中也水满时，但当下水箱52所供应的用户将下水箱52中的水用到下水箱52的中浮球阀以下位置，导致中浮球阀自动打开时，使得上水箱51中的水依次经4号、6号水管流入下水箱52中，随着上水箱51的水位下降，上水箱51中的浮球开关的中球11、12点接通，主控板继电器k的2、3点接通，启动常闭电磁阀制水。
114.4、系统初次启动投入正式运行后，如果只有顶楼缓冲压力桶中的直饮水因给顶层用户供水导致压力小于0.004mpa时，常闭压力开关接通，系统给常闭进水电磁阀供电，启动制水。当缓冲压力桶中的水压超过0.011mpa时，压力开关断电，关闭进水电磁阀停止制水。
115.此时如果缓冲压力桶43中的压力大于0.011mpa，压力开关处于断开状态，电源适配器停止给常闭电磁阀供电，停止制水。
116.此时如果缓冲压力桶中的压力小于0.004mpa，常闭低压开关导通，电源适配直接供电给常闭电磁阀，继续制水。
117.也就是说，控制常闭进水电磁阀有两个并联的、独立的开关，一个是压力开关，另一个是受主控板21控制的继电器k。压力开关受缓冲压力桶43控制，主控板21的继电器k受浮球开关控制。
118.进一步的，压力传感器14受自来水控制，只有在探测到有水的情况下，受主控板21
控制的继电器k才能接通2、3点。常闭电磁阀才能打开制水。
119.由图9的流程图可知，启动制水的条件是：压力传感器14必须探测到有自来水，通知主控板21接通继电器k，使2、3点接通，常闭压力开关和主控板继电器k至少有一个接通。
120.停止制水的条件是：常闭压力开关和主控板继电器k同时断开或压力传感器14探测到自来水进水机构61中没有自来水。
121.进一步的，当一个小区设有非制水单元时，系统启动制水的条件是：
122.九、向用户供水过程：
123.1、下水箱52通过5号管道自然向下给相应各层用户供水，无需增压，如果有必要，只要在5号管道的适当位置梯次安装减压阀减压就行。
124.2、上水箱51通过4号管道自然向下给相应各层用户供水，无需增压。
125.3、缓冲压力桶通过8号管道转9号管道向顶层用户供水。
126.4、进一步的，通过2号管道经地下室，可向没有制水设备的单元顶楼提供直饮水。如果楼层少于20层，可以不设下水箱，可由上水箱51的4号管一直供水到1楼，如果因楼层太高需要降低供水压力，只要在4号管道的适当位置梯次安装减压阀减压就行。
127.1)、更进一步的，没有制水设备的单元如果楼层与制水单元同高，只需要设置上水箱51。
128.2)、更进一步的，梯次安装减压阀是指如果管道井内的缓冲水箱51或52供水管道所供水楼层超过十层以上，应每隔不多于十层楼设置一个恒压减压阀，使得进入用户家的直饮水压力不大于0.35mpa。
129.本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，同现有技术相比，采用故障检测模块、控制器、执行模块和维修移动终端，控制器分别与故障检测模块、执行模块和维修移动终端相连接，用于接收故障检测模块检测到的管道直饮水设备的故障信息，对管道直饮水设备进行故障分析，控制执行模块向对应的维修移动终端发出故障报警信号。本实施例提供的管道直饮水智能监测系统，有漏水报警、用水量和制水量提示、净水率提示、更换滤芯提示、在线水质检测显示、储水箱水位高度提示、低水位告警提示、系统故障综合逻辑分析、故障报警等功能，变被动抢修为主动防范，提高了工作效率；有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的盲目维修成本。
130.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种管道直饮水智能监测系统，其特征在于，包括故障检测模块(10)、控制器(20)、执行模块(30)和维修移动终端(40)，其中，所述故障检测模块(10)，用于检测管道直饮水设备的故障信息；所述控制器(20)分别与所述故障检测模块(10)和所述执行模块(30)相连接，用于接收所述故障检测模块(10)检测到的管道直饮水设备的故障信息，对所述管道直饮水设备进行故障分析，控制所述执行模块(30)动作，及时止损，且由所述执行模块(30)向对应的所述维修移动终端(40)发出故障报警信号。2.如权利要求1所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述故障检测模块(10)包括第一漏水探头(11)、第二漏水探头(12)和第三漏水探头(13)，所述执行模块(30)包括第一常开电磁阀(31)、第二常开电磁阀(32)和报警信息发送模块(33)，所述第一漏水探头(11)设于上水箱的下部，用于检测高楼层漏水状况信息；所述第二漏水探头(12)设于下水箱的下部，用于检测中低楼层漏水状况信息；所述第三漏水探头(13)设于负一楼或一楼，用于检测地下层或一楼漏水状况信息；所述第一常开电磁阀(31)设于上水箱的出水口，所述第二常开电磁阀(32)设于下水箱的出水口；所述控制器(20)分别与所述第一漏水探头(11)、所述第二漏水探头(12)、所述第三漏水探头(13)、所述第一常开电磁阀(31)和所述第二常开电磁阀(32)电连接，用于接收所述第一漏水探头(11)、所述第二漏水探头(12)和所述第三漏水探头(13)检测到的高楼层漏水状况信息、中低楼层漏水状况信息和地下层漏水状况信息，控制所述第一常开电磁阀(31)和/或第二常开电磁阀(32)动作、及时止损，并且控制所述报警信息发送模块(33)向对应的维修移动终端发出漏水故障报警信号。3.如权利要求2所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述故障检测模块(10)还包括压力传感器(14)，所述压力传感器(14)，用于检测自来水的压力；所述控制器(20)与所述压力传感器(14)电连接，用于接收所述压力传感器(14)检测到的自来水压力，若检测到的自来水压力在设定的时间内小于预设的压力阈值时，则控制所述报警信息发送模块(33)向对应的维修移动终端发出水压过低故障报警信号。4.如权利要求3所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述故障检测模块(10)还包括第一tds探头(15)、第二tds探头(16)和第三tds探头(17)，所述第一tds探头(15)，设于自来水进水机构(61)的进水口处，用于检测自来水的水质信息；所述第二tds探头(16)，设于纯水机构(62)的出水口处，用于检测纯净水的纯度信息；所述第三tds探头(17)，设于矿化机构(63)的出水口处，用于检测直饮水的矿物质含量信息；所述控制器(20)分别与所述第一tds探头(15)、所述所述第二tds探头(16)和所述第三tds探头(17)电连接，用于接收所述第一tds探头(15)、所述第二tds探头(16)和所述第三tds探头(17)检测到的自来水的水质信息、纯净水的纯度信息和直饮水的矿物质含量信息，控制所述报警信息发送模块(33)向对应的维修移动终端发出水质故障报警信号。5.如权利要求4所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述故障检测模块(10)
还包括第一流量计(18)和第二流量计(19)，所述第一流量计(18)，设于自来水进水机构(61)的出水口处，用于统计单位时间内自来水的用量；所述第二流量计(19)，设于纯水机构(62)的出水口处，用于统计单位时间内纯净水的产量；所述控制器(20)分别与所述第一流量计(18)和所述第二流量计(19)电连接，用于接收所述第一流量计(18)和所述第二流量计(19)统计的单位时间内自来水的用量和单位时间内纯净水的产量，控制所述报警信息发送模块(33)向对应的维修移动终端发出流量故障报警信号。6.如权利要求5所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述上水箱(51)与缓冲压力供水机构(40)相接通，所述缓冲压力供水机构(40)包括依次相连接的单向阀(41)、常闭压力开关(42)和缓冲压力桶(43)。7.如权利要求5所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述上水箱(51)和所述下水箱(52)分别与多个微型缓冲水箱(53)相接通。8.如权利要求5所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述上水箱(51)和所述下水箱(52)上均设有臭氧杀菌箱。9.如权利要求8所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述上水箱(51)包括浮球开关、以及由高至低设于所述浮球开关上的上球、中球和下球；所述下水箱(52)设有中浮球阀。10.如权利要求8所述的管道直饮水智能监测系统，其特征在于，所述控制器(20)包括主控板(21)、汇集板(22)和主控板继电器，所述主控板(21)分别与所述主控板继电器和所述汇集板(22)电连接。

技术总结
本发明公开了一种管道直饮水智能监测系统，包括故障检测模块、控制器、执行模块和维修移动终端，其中，故障检测模块，用于检测管道直饮水设备的故障信息；控制器分别与故障检测模块和执行模块相连接，用于接收故障检测模块检测到的管道直饮水设备的故障信息，对管道直饮水设备进行故障分析，控制执行模块动作且由执行模块向对应的维修移动终端发出故障报警信号。本发明大大节约了盲目维修成本，提高了工作效率；降低了维修人员故障判断难度，有效克服了传统物联网直饮水管理系统存在的被动抢修的致命缺陷，大幅度节约了维护人员的维修成本。本。本。


技术研发人员：肖雄仁 钱鹏飞 金罗薇 彭银浪 刘勇 关鲁雄
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/8/4