基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统的制作方法

本发明涉及物联网，尤其是指一种基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统。

背景技术：

1、随着城镇的快速发展，高层建筑的数量在不断增多，由于市政供水管网压力有限，大部分超过市政供水服务水压的高层建筑需要通过二次供水的方式解决用水问题。二次供水是指供水单位将来自城市公共供水(即水厂)和自建设施(即水井)的供水，经贮存、加压或者根据需要进行深度处理和消毒后，通过管道向用户供水的方式。随着城镇化建设的推进，高层建筑飞速增长。因市政供水管网压力有限，一般只能满足1～6层用户的正常用水，而建筑高度超过市政供水服务水压的高层建筑均要进行二次供水设计，由此可见，一般来说从7层开始就需要通过二次供水的方式进行解决。二次供水在城市供水中的比重越来越大，有些城市的二次供水覆盖率超过60％。

2、但是，现有的二次供水过程中存在一些不足，主要包括：

3、1、安全隐患大。二次供水成为高层用户供水的“最后一公里”，传统的二次供水泵房由于建设和管理多元化，会造成日常运行维护、监管职责不明晰、运行维护责任不到位的问题，存在较大的安全隐患。

4、2、水质状况无法实时掌握，目前规范要求水质检测半年一次，无法动态掌握水质情况。

5、3、污染问题突出，水质得不到保障。二次供水方式与市政管网直接供水相比，需要经过二次供水设施这一环节，由于二次供水设施的设计、施工不达标，以及后期管理的不完善，极易导致安全事故，在我国很多城市都出现过二次供水被污染的事件。

6、4、水资源浪费严重。部分二次供水设施没有系统的管理，造成跑冒滴漏现象频发。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，可以降低安全隐患、有效管理二次供水全过程、避免水资源浪费。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，包括：

3、感知层、网络层和应用层，

4、所述感知层包括感知设备，所述感知设备包括环境传感器、水质监测设备和摄像装置，所述环境传感器用于实时采集泵房内的环境数据，所述水质监测设备用于实时监测水箱内的水质情况，所述摄像装置用于采集泵房环境和管理人员操作情况；

5、所述网络层将所述感知设备采集到的数据传送给所述应用层，将所述应用层发出的指令传送给所述感知层；

6、所述应用层包括泵房管控平台，所述泵房管控平台包括泵组安全监测模块、泵房安全监测模块、水质安全监测模块、供水安全监测模块和人员安全监测模块，管理人员通过所述泵房管控平台实现对泵房的管理。

7、在本发明的一个实施例中，所述感知层还包括二次供水设备和机电设备，

8、泵房内安装有所述感知设备、二次供水设备和机电设备，所述二次供水设备用于进行二次供水操作，所述机电设备用于对泵房进行调整控制。

9、在本发明的一个实施例中，所述环境传感器为低功耗传感器，包括温湿度传感器、明火探测器、烟雾传感器、红外传感器。

10、在本发明的一个实施例中，所述水质监测设备实时监测水箱内水的余氯、浊度和ph值数据，分析监测到的数据实现对水箱内的水质情况的实时监测。

11、在本发明的一个实施例中，还包括监控中心、移动端、主控机柜、物联网控制设备和物联网接入设备，所述机电设备通过所述物联网控制设备和所述主控机柜连接，所述感知设备通过所述物联网接入设备和所述主控机柜连接；

12、管理人员通过所述监控中心或移动端将联动定义下发至所述主控机柜，所述联动定义为管控系统整体联动工作的指令；

13、所述主控机柜分解所述联动定义的内容，将联动定义中的各部分内容下发到所述泵房管控平台中的对应功能模块；

14、所述泵房管控平台中的各功能模块对比收到的联动定义的内容，结合所述感知设备采集到的数据通过所述物联网控制设备给所述机电设备下发控制指令。

15、在本发明的一个实施例中，所述联动定义，具体为：

16、通过边缘计算技术截取整个系统的运行数据并进行分析，得出各时间节点的水位、水质变化情况，结合所述二次供水设备和机电设备的实时工作状态生成对整体系统的实时联动管控指令。

17、在本发明的一个实施例中，所述主控机柜的系统架构基于arm和linux，所述主控机柜的设备内部使用rs485通讯总线，提供8路模拟量输入接口，对外通讯接口采用lora无线modbus-rtu协议，采用国五加密。

18、在本发明的一个实施例中，所述主控机柜的内部还设有电池、无线通讯设备和红外学习功能设备，

19、所述电池用于提供断电情况时的应急供电，所述无线通讯设备用于连接所述环境传感器，所述红外学习功能设备用于对各个功能模块进行控制。

20、在本发明的一个实施例中，所述感知设备还包括泵组安全监测设备和供水监测设备，所述机电设备包括报警设备，所述泵组安全监测设备实时监测泵组的工作状态数据，所述供水监测设备实时监测泵组的供水情况；

21、所述泵组安全监测模块根据所述泵组安全监测设备监测到的数据，对比收到的联动定义的内容对泵组进行安全控制，当泵组工作状态出现异常时通过所述报警设备发出泵组预警；

22、所述供水安全监测模块根据所述供水监测设备监测到的数据，对比收到的联动定义的内容对泵组进行供水控制，当泵组的供水出现异常时通过所述报警设备发出供水预警。

23、在本发明的一个实施例中，所述机电设备还包括风机设备、消毒设备，

24、所述泵房安全监测模块根据所述环境传感器采集的环境数据，对比收到的联动定义的内容对泵房环境进行控制，当泵房环境出现异常时通过所述风机设备调整泵房中的环境，并通过所述报警设备发出泵房预警；

25、所述水质安全监测模块根据所述水质监测设备采集的水质情况，对比收到的联动定义的内容对所述消毒设备进行控制，当水质出现异常时通过所述消毒设备调整水质，并通过所述报警设备发出水质预警；

26、所述人员安全监测模块根据所述摄像装置采集的管理人员操作情况，对比收到的联动定义的内容对泵房内的管理人员进行管理，当有外来人员入侵时通过所述报警设备发出人员入侵预警。

27、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

28、本发明通过环境传感器、摄像装置和泵房安全监测模块、泵组安全监测模块、人员安全监测模块的配合，实现对泵房环境和管理人员的操作情况的实时监测，实现对泵房的多元化管理，有效改善泵房环境，降低安全隐患；通过水质监测设备和水质安全监测模块、供水安全监测模块的配合，实现对水质状况的实时掌握和改善，在保证水质的情况下有效管理二次供水全过程，避免水资源浪费。

技术特征：

1.一种基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：包括感知层、网络层和应用层，

2.根据权利要求1所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述感知层还包括二次供水设备和机电设备，

3.根据权利要求1所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述环境传感器为低功耗传感器，包括温湿度传感器、明火探测器、烟雾传感器、红外传感器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述水质监测设备实时监测水箱内水的余氯、浊度和ph值数据，分析监测到的数据实现对水箱内的水质情况的实时监测。

5.根据权利要求2所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：还包括监控中心、移动端、主控机柜、物联网控制设备和物联网接入设备，所述机电设备通过所述物联网控制设备和所述主控机柜连接，所述感知设备通过所述物联网接入设备和所述主控机柜连接；

6.根据权利要求5所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述联动定义，具体为：

7.根据权利要求5所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述主控机柜的系统架构基于arm和linux，所述主控机柜的设备内部使用rs485通讯总线，提供8路模拟量输入接口，对外通讯接口采用lora无线modbus-rtu协议，采用国五加密。

8.根据权利要求5所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述主控机柜的内部还设有电池、无线通讯设备和红外学习功能设备，

9.根据权利要求5-8任一项所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述感知设备还包括泵组安全监测设备和供水监测设备，所述机电设备包括报警设备，所述泵组安全监测设备实时监测泵组的工作状态数据，所述供水监测设备实时监测泵组的供水情况；

10.根据权利要求9所述的基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，其特征在于：所述机电设备还包括风机设备、消毒设备，

技术总结
本发明涉及物联网技术领域，公开一种基于无线低功耗的物联网二次供水泵房设备安全监控系统，包括感知层、网络层和应用层，感知层包括环境传感器、水质监测设备和摄像装置，环境传感器用于实时采集泵房内的环境数据，水质监测设备用于实时监测水箱内的水质情况，摄像装置用于采集泵房环境和管理人员操作情况；网络层将感知层采集到的数据传送给应用层，将应用层发出的指令传送给感知层；应用层包括泵房管控平台，泵房管控平台包括泵组安全监测模块、泵房安全监测模块、水质安全监测模块、供水安全监测模块和人员安全监测模块，管理人员通过泵房管控平台实现对泵房的管理。本发明可以降低安全隐患、有效管理二次供水全过程、避免水资源浪费。

技术研发人员：邱珉,王剑宇,邱岩
受保护的技术使用者：苏州赫里奥网络技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12