水地暖管渗透在线监控系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到水地暖管道防漏检测技术领域，具体地说，是一种水地暖管渗透在 线监控系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前地暖在日常家庭使用日渐增多，以热介质不同分为水地暖和电地暖。水地暖 是需要管道进行热水的循环运输，在长期使用过程中，常常忽略对管道的管理与维护，会导 致一定的渗透现象，其回水量会减少，供暖效果大大减弱。而渗透前期很难发现，一旦发生 就会逐渐发展为出现漏水，并且不断加重，当发现时已经造成了较大的经济损失。为此，人 们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。
[0003] 然而，现在常用检测方法是当水管漏水现象明显后向水管内加压判断是否漏水。 这种方法对地暖漏水现象的监测存在相当大的滞后。
[0004] 另外，还有人提出了一种如中国专利CN 201220111755. 5公开了一种用于地暖防 漏的自动保护装置，该装置通过第一流量传感器及第二流量传感器实时监测地暖水管的进 水量及出水量，中央处理控制模块接收到信号并进行程序运算，当处于地下的地暖水管破 裂时，中央处理控制模块控制电磁水阀关闭地暖进水管，防止地暖水管继续漏水，并进行报 警。然而该装置存在如下缺陷：一是用户家里存在多根地暖管，不能准确定位出现渗透的地 暖管，不能为地暖管的维护带来便捷；二是报警信号容易遗漏，报警方式不灵活，使用效果 较差；三是未能实现多维监控，容易出现误报警。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水地暖管渗透在线监控系统及其 控制方法，本发明不仅能够实时对地暖管网进行流量监控，而且具有多维监控模式，能够准 确定位出现渗透的地暖管，报警方式灵活，使用方便。
[0006] 为达到上述目的，具体的技术方案如下：
[0007] 一种水地暖管渗透在线监控系统，其关键在于：包括进水管、分水器、地暖管、集 水器以及出水管，所述进水管与分水器的进水端相连，出水管与集水器的出水端相连，在分 水器的一个出水端和集水器的一个进水端之间连接有一条地暖管，多条地暖管按照并行的 路径盘绕在预设的区域，在每一条地暖管的两端还分别串接有进水流量计和出水流量计， 所述进水流量计和出水流量计均与数据采集终端相连，该数据采集终端配置有无线传输模 块，数据采集终端所采集的数据可通过所述无线传输模块上传到手持移动终端上。
[0008] 在使用时，在预设的区域通过分水器与集水器铺设多条地暖管，通过进水流量计 与出水流量计检测某条地暖管两端的实时水流量信息，所述数据采集终端通过对比两端的 水流量信息得出地暖管是否出现渗透现象，即某一条地暖管出水端的水流量相对于进水端 的水流量出现较大差异时，则判定为出现渗透，数据采集终端通过无线传输模块发出报警 信号至手持移动终端，人们即可获知出现渗透的地暖管位置，便于维修或再安装。本监控系 统通过对同一地暖管铺设区域的每一条地暖管两端的水流量进行实时监控，能够准确定位 出现渗透的地暖管位置，可为地暖管的维护带来便利，且有助于降低财产损失；当其中一条 地暖管出现渗透时，其余地暖管能够正常使用，保留了部分地暖功能；通过手持终端对地暖 管渗透进行报警，使用更加灵活，不易遗漏信息。
[0009] 进一步的，在每一条地暖管的进口端设置有供水阀。
[0010] 再进一步的，所述供水阀为电控阀，在所述数据采集终端的控制器上还连接有驱 动模块，该驱动模块的输出端与所述供水阀的控制线路相连并控制阀门的开闭。
[0011] 通过控制电控阀工作切断出现渗透的那条地暖管，不仅可以避免更大损失，同时 保证其余地暖管能够正常使用，保留该使用区域的部分地暖功能。
[0012] 再进一步的，在所述数据采集终端的控制器上连接有数据存储模块。
[0013] 本系统可通过将实时的水流量信息与历史水流量信息进行对比，有助于指导人们 对地暖管进行管理与维护。
[0014] 更进一步的，所述无线传输模块为基于GPRS模块。
[0015] 结合上述水地暖管渗透在线监控系统的结构，本发明还提出了一种基于该水地暖 管渗透在线监控系统的控制方法，具体步骤如下：
[0016] 步骤1:系统初始化；
[0017] 步骤2 :针对第m根地暖管，在采样周期T内，数据采集终端获取进水流量计产生 的脉冲向量X1= [X11 X12…Xin]和出水流量计产生的脉冲向量&= [X2I …XaJ，其 中，Xli为进水流量计在第i次采样时的脉冲数，X2i为出水流量计在第i次采样时的脉冲数， 1 = 1~η，η为周期T内的采样次数；
[0018] 步骤3 :按P
【主权项】
1. 一种水地暖管渗透在线监控系统，其特征在于：包括进水管（I)、分水器（2)、地暖管 (3)、集水器（4)以及出水管（5)，所述进水管（1)与分水器（2)的进水端相连，出水管（5) 与集水器（4)的出水端相连，在分水器（2)的一个出水端和集水器（4)的一个进水端之间 连接有一条地暖管（3)，多条地暖管（3)按照并行的路径盘绕在预设的区域，在每一条地暖 管（3)的两端还分别串接有进水流量计（6)和出水流量计（7)，所述进水流量计（6)和出水 流量计（7)均与数据采集终端相连，该数据采集终端配置有无线传输模块，数据采集终端 所采集的数据可通过所述无线传输模块上传到手持移动终端上。
2. 根据权利要求1所述的水地暖管渗透在线监控系统，其特征在于：在每一条地暖管 (3)的进口端设置有供水阀（8)。
3. 根据权利要求2所述的水地暖管渗透在线监控系统，其特征在于：所述供水阀（8) 为电控阀，在所述数据采集终端的控制器上还连接有驱动模块，该驱动模块的输出端与所 述供水阀⑶的控制线路相连并控制阀门的开闭。
4. 根据权利要求1或3所述的水地暖管渗透在线监控系统，其特征在于：在所述数据 采集终端的控制器上连接有数据存储模块。
5. 根据权利要求1所述的水地暖管渗透在线监控系统，其特征在于：所述无线传输模 块为基于GPRS模块。
6. -种如权利要求3所述的水地暖管渗透在线监控系统的控制方法，其特征在于按照 以下步骤进行： 步骤1 :系统初始化； 步骤2:针对第m根地暖管（3)，在采样周期T内，数据采集终端获取进水流量计（6) 产生的脉冲向量X1= [xn X12 ...xln]和出水流量计（7)产生的脉冲向量X2= [x21 Xii2 ...x2n]，其中，Xli为进水流量计（6)在第i次采样时的脉冲数，x2i为出水流量计（7)在第 i次采样时的脉冲数，i = 1~η，η为周期T内的采样次数； _1 X ~ 步骤3:按照X= Y1构建参数矩阵，并将矩阵X代入多元线性回归模型，按照 I JC 2 乡=(XXpfF采用最小二乘法计算得出回归参数的估计值向量6=怠我4，其中，γ =[I …yj，Yi为非泄漏状态下第i次采样时参考值； 步骤4 :按照歹=xg计算向量Y的拟合值向量^，并按照丨γ -F)汁算出残 差平方和< 以及按照6 = Μ" -3)计算出残差的标准差d·； 步骤5 :根据步骤4获得的残差的标准差& 5按照= 6·^"计算回归参数估计值 &的标准差.v(4)，其中，Cjj是矩阵（X' XK1中第j行第j列位置上的元素 ，j = O~2 ; 步骤6 :按照？ = ^ /夂^)计算得出统计量t的数值，并根据统计学的t值表得出其概 率值P ; 步骤7:将步骤6获得的概率值p与预设阈值ε进行比较，若p > ε则判定该根地暖 管（3)出现渗透现象，所述数据采集终端发出报警信号至手持移动终端，同时发出驱动信 号控制供水阀（8)切断该根地暖管（3)，否则令T = Τ+1并返回步骤2循环进行。
7.根据权利要求6所述的水地暖管渗透在线监控系统的控制方法，其特征在于：所述 采样周期T的取值为24h，所述采样次数η的取值为12。
【专利摘要】本发明公开了一种水地暖管渗透在线监控系统及其控制方法，其中系统包括分液器与集液器，所述分液器的进口端与进液总管连接，该分液器的多个出液支管上均连接有地暖管，多根所述地暖管均铺设在同一区域，所述地暖管的出口端一一对应连接在所述集液器的进液支管上，所述集液器的出口与出液总管相连，在每根地暖管的进口端设置有第一流量计，在每根地暖管的出口端设置有第二流量计，所述第一流量计与第二流量计均接入监控电路。其显著效果是：能够准确对地暖管的渗透现象进行监控，并对渗透位置进行定位，可为地暖管的维护带来便利；当出现渗透后只对故障地暖管关断，使用更加灵活，有助于降低财产损失。
【IPC分类】F17D5-02
【公开号】CN104633460
【申请号】CN201510104400
【发明人】利节, 陈国荣, 萧红, 陈梦良, 陆猛, 高铮
【申请人】重庆科技学院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月10日