專利名稱：處理過的水向區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控性供應(yīng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自來水供應(yīng)，尤其涉及在配水系統(tǒng)的臨界點的供水參數(shù)控制。
背景技術(shù)：
自來水配水系統(tǒng)的壓力是由泵和/或蓄水池、水塔或類似設(shè)施中的重力水壓產(chǎn)生的。供水管主干線中的壓力顯著高于用戶所需要的，不管是家庭的、農(nóng)業(yè)的或者工業(yè)的用戶均是如此。在一個典型的配水系統(tǒng)中，大量的用戶被安排在一個區(qū)域，水從供應(yīng)網(wǎng)主干線通過減壓閥(PRV)對所述區(qū)域進行供應(yīng)。一般地，該區(qū)域被稱為分區(qū)計量地區(qū)(DMA)。從歷史上看，用于特定區(qū)域的PRV的輸出壓力是固定的。盡管PRV的設(shè)計有幾種變化，但球形隔膜驅(qū)動閥是英國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。安裝一些PRV以產(chǎn)生固定的壓力減少量。其他的是按照導(dǎo)向閥設(shè)計的，所述導(dǎo)向閥可以改變閥的位置，以至于不管輸入壓力或流速大小，都能自動產(chǎn)生固定的輸出壓力。所述固定的輸出壓力必須足夠高，以確保DMA各處、尤其是在最大期望流速下出現(xiàn)最大壓力損失的位置有足夠的壓力，所述位置可能是DMA中距離PRV的最高和/或最遠的點。一般地，在來自PRV的給定的輸出壓力下，壓力最低的點稱為臨界點，并且其一般是距離PRV最高和/或最遠的點。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在一個特定的 DMA中，臨界點可能會多于一個，并且臨界點會發(fā)生變化。這種配置方案的一個問題在于，在DMA中，在特定的時間或在特定的條件下，固定的壓力可能會高于確保臨界點或每個臨界點具有足夠壓力所需要的壓力。眾所周知，系統(tǒng)壓力與DMA中的泄漏流速和爆裂速率兩者存在聯(lián)系。因此，如果輸出壓力能夠低于固定壓力，并且在臨界點仍能提供足夠的壓力，那么發(fā)生泄漏和爆裂的風(fēng)險便會降低。有建議PRV的輸出應(yīng)為可變的，以便使壓力能根據(jù)需求而變化，從而降低DMA內(nèi)的平均壓力和減少泄漏和爆裂問題。積極地控制壓力的其他優(yōu)點包括減輕管道網(wǎng)絡(luò)的疲勞度、為用戶提供更加穩(wěn)定的供應(yīng)壓力以及降低與壓力相關(guān)的損耗。GB2405957公開了一種應(yīng)用導(dǎo)向閥控制PRV的系統(tǒng)。壓力反饋級包括產(chǎn)生水壓損失的閘閥，所述水壓損失隨著流經(jīng)PRV而增強。水壓損失使得水在旁通管內(nèi)流動，所述旁通管內(nèi)結(jié)合有文氏管(venturi)。導(dǎo)向閥受到文氏管處的壓力控制。該壓力隨著流速增加而降低，從而導(dǎo)致導(dǎo)向閥隨著流速增大而提高PRV的輸出壓力。還有建議采用控制器對導(dǎo)向閥進行電力控制。EP-0574241公開了一種依照從歷史數(shù)據(jù)得到的壓力-時間曲線來改變PRV輸出壓力的系統(tǒng)。這種壓力-時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)基于這樣的假設(shè)需求是隨時間循環(huán)地可預(yù)測的。EP-0574241還涉及一種可選擇的設(shè)計，在該設(shè)計中，與輸出壓力作為時間的函數(shù)來控制的方案不同，它是作為流速的函數(shù)進行控制的。W02008/090359公開了一種用于調(diào)節(jié)為用戶區(qū)供水的減壓閥輸出壓力的控制器， 其中所述控制器包括時鐘，一個處理器被配置為使用時間數(shù)據(jù)、存儲參數(shù)以及流速，以便調(diào)節(jié)所述減壓閥以依據(jù)流速和時間兩者提供所需的輸出壓力。在W02008/090359所述的系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施方式中，遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備從控制器接收記錄的數(shù)據(jù)，以及從臨界點附近的壓力傳感器接收臨界點壓力數(shù)據(jù)。遠程數(shù)據(jù)設(shè)備利用從控制器接收到的記錄數(shù)據(jù)和臨界點壓力數(shù)據(jù)計算待傳輸?shù)娇刂破鞯膮?shù)。優(yōu)選地， 傳輸?shù)娇刂破鞯膮?shù)覆蓋一段時間，該時間要長于控制器與遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信的時間間隔。因此，W02008/090359公開的系統(tǒng)用于控制DMA內(nèi)水壓，從而使需要的壓力保持在臨界點上，同時來自PRV的輸出壓力并未維持在一個不必要的高水平上。當(dāng)然，確保從供應(yīng)主干線到PRV的輸入壓力處于足夠高的水平上，從而為PRV提供所需的輸出壓力是必要的。 因此，維持供應(yīng)主干線網(wǎng)絡(luò)的來自主泵水站的水壓足夠高，以確保對于每個由網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)的 DMA來說，輸入壓力足夠高以滿足DMA的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面涉及泵水站的輸出壓力控制，以便在滿足所有DMA壓力需求的同時，不用使輸出壓力沒有必要地過高。在DMA內(nèi)，除了壓力，還有其他的供水參數(shù)可以進行控制，而且還有其他類型的臨界點。例如，考慮通過向水中添加氯或其他消毒劑來滅菌的水處理。應(yīng)該有一個有效消毒所需的最低的消毒劑濃度，也應(yīng)該有一個消毒劑濃度的臨界點，在此處的濃度低于DMA內(nèi)任何其他地方(該臨界點可能與壓力的臨界點不同)。但是，消毒劑的用量須小心控制，以確保在消毒劑足夠的同時，避免消毒劑的過量應(yīng)用。過量使用消毒劑可導(dǎo)致用戶對口味、氣味或皮膚刺激的不滿；帶來可能的健康風(fēng)險；以及導(dǎo)致不必要的購買化學(xué)品的費用。傳統(tǒng)上，通過添加消毒劑的水處理工藝要在水被引入主干線網(wǎng)絡(luò)之前進行。因此， 本發(fā)明的另一個方面涉及對消毒劑或其他水處理劑的集中添加的控制，以確保在滿足所供應(yīng)的DMA對試劑濃度的需求的同時，濃度不會不必要或不期望地過高。需要認(rèn)識到，為了監(jiān)測DMA內(nèi)臨界點的消毒劑，可以監(jiān)測臨界點處消毒劑的濃度和/或細(xì)菌的濃度。在最廣泛的方面，本發(fā)明包括控制水壓或向為大量DMA供水的集中供水站的水中添加試劑。因此，從這個方面來看，本發(fā)明提供了一種水處理方法，所述水是從自來水供應(yīng)站供應(yīng)到主供應(yīng)管道，主供應(yīng)管道將水運輸?shù)蕉鄠€區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)通過各自的減壓閥與主供應(yīng)管道連接起來，所述減壓閥以各自的區(qū)域壓力向區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)供水，其中對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，都有一個與該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中水的性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)的區(qū)域臨界值，所述區(qū)域臨界值代表在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中可接受與不可接受的參數(shù)數(shù)值之間的界限；以及對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，有一個特定的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的其他點相比，此處的參數(shù)的數(shù)值被認(rèn)為是可以接受的最低限度；以及其中方法包括監(jiān)測與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的水供應(yīng)特性，以提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；利用監(jiān)測數(shù)據(jù)建立控制數(shù)據(jù)，以控制從主供水站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理， 從而確保在各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中的臨界點能夠維持各自可接受的參數(shù)數(shù)值；以及依據(jù)控制數(shù)據(jù)對供至主供應(yīng)管道的水進行處理。在某些配置方案中，參數(shù)是水壓，各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點為壓力臨界點，對供至主供應(yīng)管道的水的處理包括控制供至主供應(yīng)管道的水的壓力，并且所述控制數(shù)據(jù)管理水壓。因此，假設(shè)例如有三個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)。對于每個網(wǎng)絡(luò)，計算各個減壓閥提供在臨界壓力下所需的水壓所需要的輸出壓力P2?？紤]到特定減壓閥的特性，可計算來自主供應(yīng)管道的最小的輸入壓力P1，以得到最低限度的PRV輸出壓力P2。每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)可能需要不同的最小輸入壓力值，并且對于任一特定的網(wǎng)絡(luò)所需的最小輸入壓力值可以作為進入該網(wǎng)絡(luò)的流速和/或時間和/或其他因素的函數(shù)進行變化。然后，可控制自來水供應(yīng)站提供的主干線壓力以至少維持這些最小值。通過測定確保每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)能夠滿足其維持在臨界點的最小壓力的需求所實際需要的主干線供應(yīng)壓力，可實施更強的控制。替代將主干線壓力維持在不必要的高值上的方案，可將其維持在剛好足夠滿足用戶需求的數(shù)值上。這意味著泵水的需求量可控制在最低的水平上，例如，通過開泵或關(guān)泵，或控制它們各自的輸出來控制。除了節(jié)省能量及與此相關(guān)的成本，由于避免了產(chǎn)生不必要的高壓，泵和從自來水供應(yīng)站運輸水到遠處的管道的使用壽命也可以增加。此外，還可以減少在配水管道中泄漏的發(fā)生并降低其嚴(yán)重性。在這樣的設(shè)計中，監(jiān)測數(shù)據(jù)將與PRV的所需的輸出壓力相關(guān)聯(lián)，從而確保在有關(guān)的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點上維持最低的可接受壓力。由此以及PRV的特性，可以計算最小的輸入壓力。通過在一個適當(dāng)?shù)臅r間段內(nèi)對區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)測，可以確定一個PRV輸入壓力一直都必須高于其他任何PRV輸入壓力的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)?？蛇x擇地，可以確定一個在一段特定時間內(nèi)(例如一天中的特定的小時，每周、每月、每季度等中的某天)和/或進入?yún)^(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的流速和/或其他使用特征(例如在電視轉(zhuǎn)播體育賽事半場期間)和/或其他有關(guān)的因素(如溫度)下PRV輸入壓力一般都必須高于其他任何PRV輸入壓力的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)。在每種情況下，可指定這樣的一個減壓閥作為一個永久的或暫時的臨界減壓閥，并控制泵水站的水壓，從而使供應(yīng)至所述PRV的水的壓力可以被接受。因此，在適當(dāng)?shù)囊欢螘r間后，可能就沒有必要監(jiān)測其他的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)了。但是，優(yōu)選地，保持對所有區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測，以保證每個PRV都能得到足夠的水壓。在其他的配置方案中，參數(shù)是水處理劑的濃度(或當(dāng)處理劑的效果是除去雜質(zhì)的情況下，是水中該雜質(zhì)的濃度)；各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點是處理劑臨界點，水處理方法包括控制向供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水中加入處理劑的過程，以及所述控制數(shù)據(jù)決定處理劑的添加。這可以在泵水站本身或別處完成，例如在向泵水站供應(yīng)處理過的水的處理廠。水處理劑不限于任何特定試劑，并可以包括，例如染料、增味劑；或健康添加劑，例如氟。而在優(yōu)選的實施方式中，處理劑包括消毒劑，例如溴、碘、銅離子、銀離子、過氧化氫，或者，特別是氯。可以同時利用監(jiān)測和過程控制兩種方式，而且一般來說，可以控制水的任何數(shù)目的不同特性極其供應(yīng)。一般來說，盡管區(qū)域臨界值可能互不相同，在優(yōu)選實施方式中它們彼此都是相同的(由于，例如整個用水地區(qū)或甚至整個國家可能需要相同的最低氯濃度或最低水壓)。與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的供水特性的監(jiān)測可以包括連續(xù)監(jiān)測，此時監(jiān)測數(shù)據(jù)為實時數(shù)據(jù)，但優(yōu)選包括以有規(guī)律或者無規(guī)律的間隔進行間歇監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)可以包括在每個臨界點的參數(shù)的連續(xù)取樣數(shù)值；但優(yōu)選包括在各臨界點的參數(shù)的間隔取樣數(shù)值。這樣，監(jiān)測設(shè)備就沒有必要與控制器或中央服務(wù)器(遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備)進行難以或不可能實現(xiàn)的連續(xù)或?qū)崟r的通信了(因為，例如持久電源供應(yīng)和/或有線通信連接在臨界點不一定是可用的)。更確切地說，在優(yōu)選的實施方式中，每個臨界點都設(shè)有監(jiān)測裝置，該裝置為自供電裝置 (例如通過蓄電池、太陽能電池或燃料電池控制)，并被配置為與控制器或中央服務(wù)器進行無線連接(例如GSM、GPRS或3G)。優(yōu)選的實施方式包括依據(jù)從主供應(yīng)站進入到主供應(yīng)管道的水的流速，對供至主供應(yīng)管道的水進行進一步的處理的步驟。因此，還可以進一步包括這樣的步驟，即測定代表從主供應(yīng)站進入到主供應(yīng)管道的水的流速的數(shù)據(jù)，和進一步利用流速數(shù)據(jù)建立控制數(shù)據(jù)。主供應(yīng)站的水可以另外地或可選擇地依據(jù)以下任一個或多個因素進行處理時間；一天中的某個小時；一周中的某天；一年中的某月；季節(jié)；當(dāng)前或近期的環(huán)境氣溫；當(dāng)前或近期的水溫；當(dāng)前或近期的降雨量；或任何其他相關(guān)的因素。還可以設(shè)想進一步的配置方案；例如，在參數(shù)為水中微生物濃度時，各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點為微生物臨界點，供至主供應(yīng)管道的水的處理包括控制向供至主供應(yīng)管道的水中添加處理劑或控制抗微生物處理方法的應(yīng)用，例如對水用紫外線、臭氧、Y射線、聲波或加熱進行處理。上述提到的多種可能的配置方案可結(jié)合使用，可以在每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中為達到多個目的采用相同的臨界點，或者采用不同的臨界點。至少有一個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)可以為了多個目的采用同一個臨界點。至少有一個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)可以為了不同的目的采用不同的臨界點。一般來說，在一個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中，可控制任意數(shù)目的參數(shù)，用于使用共享的臨界點、 不同的臨界點、某些共享的臨界點以及其他獨立的臨界點，等等。可以使用任意數(shù)量的水處理特征，在適當(dāng)?shù)那闆r下，可以根據(jù)區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中多個不同的控制參數(shù)來使用特定的水處理特征。在某些優(yōu)選實施方式中，在主供水站對氯處理(或其他任何抗菌處理)和水壓兩者進行控制，并兼顧區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中壓力臨界點的壓力以及氯臨界點的氯濃度兩者的數(shù)值。雖然在任一特定的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)(例如在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最高的地點和/或距離PRV 最遠的地點)中，氯臨界點可能與壓力臨界點是同一個點，但一般來說它們很可能不是同一個。例如，由于壓力是取決于高度的(雖然諸如在管道內(nèi)的摩擦損失等其他能量損失也可能在決定壓力臨界點的選擇中發(fā)揮重要的作用)，壓力臨界點可能例如靠近區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中最高的出口，但是其常常是距離PRV最遠的點，或者可能依據(jù)流速在這兩個點之間變換。氯濃度一般會隨著時間和暴露在溫度中而被耗盡，因此氯臨界點很可能是網(wǎng)絡(luò)中一般含有“最老的水”(即存在于區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中時間最長的水)的點；這可能意味著氯臨界點遠離PRV，或者說它的位置可能取決于網(wǎng)絡(luò)的某個部分中非常低的消耗速度。每時每刻，在任一給定的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中其他點的數(shù)值相比具有可以接受的最低的參數(shù)數(shù)值的精確點可能會移動一段相對小的距離(例如，當(dāng)一個用戶打開住宅的一個龍頭的時候)；因此其位置會為了實際目的而在某個精度之外變動。因此，本發(fā)明中臨界點的指定應(yīng)當(dāng)理解為指定被視為在一段時間內(nèi)的平均值表現(xiàn)為或接近所述至少可接受的特性的點。當(dāng)然，找到合適的位置以安裝監(jiān)測設(shè)備的需求以及其他實際考慮，可能意味著所述指定最好只是至少可以接受的參數(shù)數(shù)值的瞬間實際點的估計。 然而，在某些情形下近似的需要不會損害本發(fā)明的實用性。
另外，在同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中，與其他點的數(shù)值相比，具有至少可接受的參數(shù)數(shù)值的實際點也可能偶爾地發(fā)生相對較大的位置移動。因此，在某些實施方式中，對于一個或多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，可能會在該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)指定多個潛在的臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中其他點的數(shù)值相比，每個潛在的臨界點上的參數(shù)數(shù)值不時地被認(rèn)為是至少可接受的。 優(yōu)選地，在任一時間，恰好其中一個潛在的臨界點被指定為那個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點，并因此針對該潛在的臨界點建立上述的控制數(shù)據(jù)。但是，在特定實施方式中，對于一個給定的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，可暫時地或永久地同時指定多于一個同種類型的臨界點(例如兩個壓力臨界點)；例如，當(dāng)兩個點的參數(shù)數(shù)值彼此接近相同(例如足夠接近，以至于所用的測量設(shè)備無法分辨它們之間的區(qū)別)的時候。在這種情況下，可以建立控制數(shù)據(jù)，以控制從主供水站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理，從而確保在一個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個臨界點都維持在各自可以接受的參數(shù)數(shù)值上。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在某些情況下，由主供水站供應(yīng)的一個或多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)可能未配備合適的監(jiān)測裝置，例如在系統(tǒng)首次引進的時候。在那種情況下，須采用手動測量來確保，例如，在該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中水壓和氯濃度是可以接受的。但優(yōu)選地，監(jiān)測裝置永久地安裝在每個臨界點上。在某些實施方式中，在每個臨界點上都可以安裝監(jiān)測裝置，所述監(jiān)測裝置被配置為對各自的臨界點上的參數(shù)數(shù)值提供連續(xù)的或頻繁的監(jiān)測。但是，由于上述原因，這種連續(xù)的或頻繁的監(jiān)測可能不是可能的或理想的。當(dāng)只能得到間歇監(jiān)測數(shù)據(jù)時——例如，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)由每小時更新的在每個臨界點上的參數(shù)數(shù)值構(gòu)成時——在沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)可用的期間內(nèi)就會存在參數(shù)數(shù)值變?yōu)椴豢山邮芩降娘L(fēng)險。然而，諸如進入主供應(yīng)管道的水的流速、 天、周、月或年的某時、周圍氣溫和/或進入到主供應(yīng)管道的水的溫度等因素，可能與每個臨界點的參數(shù)數(shù)值有關(guān)。供至主供應(yīng)管道的水的處理也可以優(yōu)選地按照與所述因素有關(guān)的數(shù)據(jù)和所述關(guān)系進行。這樣，參數(shù)數(shù)值在沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)可用的一段時間內(nèi)變?yōu)椴豢山邮芩降娘L(fēng)險就可減少了。從另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于水處理的控制器，所述水是從自來水廠到主供應(yīng)管道的水，主供應(yīng)管道運輸水到多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)通過各自的減壓閥與主供應(yīng)管道連接起來，所述減壓閥以各自的地區(qū)壓力供水到區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，其中對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，都有一個與該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中水的特性有關(guān)的參數(shù)的區(qū)域臨界值，其代表在該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中可接受與不可接受的參數(shù)數(shù)值之間的界限；以及對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在指定的臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的其他點相比，在臨界點的參數(shù)數(shù)值被認(rèn)為是至少可接受的；以及其中所述控制器包括一種用于接收來自流速傳感器的流速信號的流速輸入口，所述流速傳感器用于檢測流入主供應(yīng)管道的水的流速；以及適用于按照所述流速信號提供代表流入主供應(yīng)管道的水的流速數(shù)據(jù)的裝置；一種用于提供控制信號來調(diào)整供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理的控制輸出口 ；數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲表示水的流速與供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水所需的水處理之間關(guān)系的參數(shù)，以使各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的臨界點保持各自可以接受的參數(shù)數(shù)值；以及
處理裝置，被配置為處理(i)代表流速的數(shù)據(jù)，和(ii)存儲的參數(shù)，從而從控制輸出口提供控制信號，以便相應(yīng)于流速調(diào)整供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理。與前所述，參數(shù)可以是水壓，或水處理劑的濃度，或任何其他合適的參數(shù)。優(yōu)選地，存儲的數(shù)據(jù)代表水的流速和供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水所需的處理之間的時間依賴關(guān)系；優(yōu)選地，控制器然后進一步包括提供代表時間的數(shù)據(jù)的時鐘；并且所述處理裝置被配置為用于接入表示時間的數(shù)據(jù)，以及存儲的參數(shù)以及代表流速的數(shù)據(jù)，從而使從控制輸出口所提供的信號導(dǎo)致供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理依據(jù)流速和時間進行調(diào)整。流速與供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水所需的處理之間的時間依賴關(guān)系能夠確定對于在一天中的特定時間和/或一周中的某天和/或一年中的某個時間的給定流速下的處理?？梢杂写碓S多天以及每天中的多個時間段的日程表。天數(shù)可對應(yīng)于一周、或多周、或一個月、或多個月、或一年。每天之內(nèi)，所述時間段例如可以是單個小時或多個小時。在一個實施方式中(僅通過示例的方式)，有一個覆蓋一年之中每一天的日程表，且每天有八個3小時的時間段，在標(biāo)準(zhǔn)公歷年中一共有四20個時間段，在閏年中有四觀個時間段。對于每個周期，有一個或多個參數(shù)，所述參數(shù)將限定所測得的流速與供應(yīng)至主供應(yīng)通道的水所需的處理之間的關(guān)系。這可以通過每個周期存儲獨立數(shù)值來完成，或者例如通過缺省值來完成， 除非進入了所述關(guān)系需要從缺省關(guān)系發(fā)生變化的特定時間段，否則都使用所述缺省值。特定水處理劑(例如氯)的濃度的變化率，可以受水溫影響。因此，在決定用于主供水站的處理劑用量時，考慮到部分或全部的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的水溫是有利的。因此，特別是在參數(shù)為水處理劑濃度的實施方式(也可是某些其他的實施方式)中，優(yōu)選所述控制器包括用于一種從溫度傳感器接收水溫信號的水溫輸入口，以及一種適于依據(jù)水溫信號提供代表水溫的數(shù)據(jù)的裝置；數(shù)據(jù)存儲裝置儲存表示水溫和供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水所需要的處理之間的關(guān)系的參數(shù)，以便在各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點保持各自可以接受的參數(shù)數(shù)值；并且所述處理裝置被配置為處理(i)代表水溫的數(shù)據(jù)和(ii)存儲的參數(shù)，以便從控制輸出口提供控制信號，以根據(jù)水溫調(diào)整供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理?？梢蕴峁┒嘤谝粋€的溫度傳感器，每個傳感器提供供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中不同點處的水溫信號。這些信號的一部分或全部可在整個供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)(即在整個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中)平均，或在一個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)平均，或它們可單獨處理或以合適的方式結(jié)合處理，從而從控制輸出口提供控制信號，以便依據(jù)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中多個點的水溫調(diào)整供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理。特別地，溫度傳感器可設(shè)計用來提供進入到主供應(yīng)管道的水的溫度信號。優(yōu)選地， 至少一個溫度傳感器被設(shè)計用來提供進入到至少一個、優(yōu)選全部的區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的水的溫度信號。后者的這些溫度傳感器可以方便地置于每個區(qū)域的PRV附近。在某些實施方式中， 溫度傳感器被置于一個或多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點附近。在特別優(yōu)選的實施方式中，溫度傳感器位于PRV附近，并毗鄰各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點(例如壓力和/或水處理劑臨界點)，所述控制器被設(shè)計用來接收從各溫度傳感器發(fā)出的水溫信號。溫度傳感器可以放置在以下任一個或多個地方或在它們附近水進入到主供應(yīng)管道的不特定或特定的進入點；一個或多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)PRV ；—個或多個水處理劑臨界點；一個或多個壓力臨界點；一個或多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)平均區(qū)帶點(AZP)?？刂破骺梢栽O(shè)置在距水供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)一段距離較遠的地方；例如，在遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備處，或可以設(shè)置在向主供應(yīng)管道供水的主供水站。流速信號和/或水溫信號和/或其他任何相關(guān)的信號可從各自的傳感器通過無線或有線通信直接與控制器相連。可選擇地，它或它們可通過無線或有線工具連接到數(shù)據(jù)處理設(shè)備(例如中央服務(wù)器)，該數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以遠離傳感器和控制器兩者，用于存儲或處理以及轉(zhuǎn)交，再次通過無線或有線的方式傳輸至各自的控制器輸入口。傳感器可以包括記錄裝置，所述記錄裝置被設(shè)計用來在將采集到的數(shù)據(jù)間歇性地傳輸至控制器或遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備之前，記錄所述采集到的數(shù)據(jù)。在任何特定的時間，存儲的參數(shù)可以覆蓋例如一整年或更短的時間，該配置方案為隨著時間的向前推移，儲存另外的參數(shù)，可任選地，刪除以前用過的參數(shù)。在優(yōu)選的配置方案中，參數(shù)一直保留著，除非被更新的數(shù)值取代。在控制器首次使用時，可用一套基于先前的安裝經(jīng)驗的基本參數(shù)和/或通過在測試期間進行測量來運行。通過分析從控制器的實際應(yīng)用中得到的數(shù)據(jù)，可以改變那些參數(shù)并為下一時間段添加另外的參數(shù)。這就需要在各臨界點安裝臨界點參數(shù)傳感器。這些臨界點參數(shù)傳感器的輸出將和與流速相關(guān)的數(shù)據(jù)一起處理。為達到同步的目的，所有的數(shù)據(jù)都標(biāo)明時間(包括采用時間碼等進行的時間/日期戳)。從臨界點參數(shù)傳感器得到的數(shù)據(jù)會在臨界點處記錄，然后被采集或傳輸以用于分析。參數(shù)的計算可應(yīng)用適當(dāng)?shù)能浖?或固件例程在控制器內(nèi)進行，在此情形下，臨界點數(shù)據(jù)將被從臨界點傳輸至控制器或從中央?yún)^(qū)域中繼傳輸至控制器。然而，在一些優(yōu)選的實施方式中，參數(shù)的計算是在遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中進行的，然后參數(shù)再被傳輸至控制器。 這種配置方案具有諸多優(yōu)點，因為處理過程可無需消耗由電池供電的控制器的電池而連續(xù)進行，可采用更大的處理功率，而且可輕易地將其他來源的數(shù)據(jù)考慮進去。例如，參數(shù)可依據(jù)從具有類似系統(tǒng)的其他區(qū)域得到的經(jīng)驗，所述類似系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可在中央數(shù)據(jù)處理設(shè)備中處理。實際的或預(yù)測的環(huán)境因素可考慮進去，例如天氣預(yù)報、溫度、降雨、是否有消防用水管或灑水禁令、將要舉行的體育賽事或其他場合、電視節(jié)目表，等等。在某些實施方式中，控制器位于遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備處，并且控制信號傳輸?shù)轿挥谥鞴┧镜恼{(diào)節(jié)器，并且所述調(diào)節(jié)器被設(shè)計為依據(jù)控制信號對供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理進行調(diào)節(jié)?！憔涂刂破鞯奶攸c來說，在優(yōu)選的實施方式中，存儲的參數(shù)代表進入到主供應(yīng)管道的水的流速與供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水所需的處理之間的關(guān)系，所述關(guān)系作為時間的函數(shù)發(fā)生變化，所述時間為一天中的某時和/或一周中某天和/或一年中的某個時間。所述關(guān)系也可有利地為水溫與所述的需要的水處理之間的關(guān)系；當(dāng)參數(shù)為受水溫影響的水處理劑(比如氯)的濃度時是尤其有利的。優(yōu)選地，對于連續(xù)多天中的每一天，存儲的參數(shù)與覆蓋一整天的分立間隔有關(guān)。優(yōu)選地，控制器包括通信模塊并被配置為間歇地使用該通信模塊，以與遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備建立通信，并接收存儲于數(shù)據(jù)處理裝置中的參數(shù)。優(yōu)選地，通信模塊可適應(yīng)于無線
ififn。依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一個用于處理從自來水供應(yīng)站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的系統(tǒng)，包括具有任一或全部上面描述的特征的控制器，并且所述系統(tǒng)被設(shè)計為實施此處描述的本發(fā)明的方法。該系統(tǒng)可包括被設(shè)計為用于執(zhí)行上述步驟的遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備。特別地，遠程數(shù)據(jù)處理設(shè)備可產(chǎn)生代表水流速和所需的水處理兩者之間關(guān)系的上述參數(shù)，并將這些傳輸至控制器。與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的供水特性的監(jiān)測，優(yōu)選包括監(jiān)測特性，例如各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點的參數(shù)數(shù)值，但它也以包括監(jiān)測別處的特性，例如在一個或多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的減壓閥處或在其附近。除了與參數(shù)數(shù)值有關(guān)，監(jiān)測數(shù)據(jù)還與其他因素有關(guān)，例如水溫、 壓力、PH、微生物水平等。在控制供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的壓力的實施方式中，水處理可包括控制一個或多個設(shè)計用于對供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水加壓的泵的輸出。這種控制可表示為一個泵或多個泵的最大功耗的百分?jǐn)?shù)。在控制供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水中的水處理劑的濃度的實施方式中，水處理可以包括控制向水中加入水處理劑的速度。從另一方面，本發(fā)明提供了一種控制從主供水站到主供應(yīng)管道的水的壓力的方法，主供應(yīng)管道運輸水到多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)通過各自的減壓閥與主供應(yīng)管道連接起來，所述減壓閥以各自的區(qū)域壓力供水到區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中，其中對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，有一個水壓的區(qū)域臨界值，所述區(qū)域臨界值代表在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中可接受與不可接受的水壓之間的界限；以及對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在指定的壓力臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他點相比，在所述壓力臨界點的水壓被認(rèn)為是可以接受的最低限度；其中所述方法包括監(jiān)測與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的水供應(yīng)特性，以提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；利用監(jiān)測數(shù)據(jù)建立控制數(shù)據(jù)，從而控制從主供水站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的壓力，以確保各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中壓力臨界點可保持各自可以接受的水壓；以及控制如上確定的、供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的壓力。從進一步的方面，本發(fā)明提供了一種控制向從主供水站到主供應(yīng)管道的水中加入水處理劑的方法，主供應(yīng)管道運輸水到多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)通過各自的減壓閥與主供應(yīng)管道連接起來，所述減壓閥以各自的區(qū)域壓力供水到所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，其中對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，有一個水處理劑濃度的區(qū)域臨界值，其代表在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中可接受與不可接受的水處理劑濃度之間的界限；以及對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在指定的處理劑臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的其他點相比，在所述處理劑臨界點的水處理劑濃度為可以接受的最低限度；其中所述方法包括監(jiān)測與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的水供應(yīng)特性，以提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；利用監(jiān)測數(shù)據(jù)建立控制數(shù)據(jù)，從而控制向從主供水站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水中添加水處理劑，以確保各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中處理劑臨界點可保持各自可以接受的水處理劑濃度；以及控制如上確定的、向供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水中水處理劑的加入。本發(fā)明的任一方面的任選或優(yōu)選的特征不能理解為必定僅局限于那個方面，而是對于發(fā)明其他方面也是適用的。
具體實施例方式現(xiàn)在將僅通過實施例并參照附圖來描述發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式，在附圖中，

圖1是設(shè)計用來實現(xiàn)依據(jù)本發(fā)明的方法的供水系統(tǒng)的示意圖。圖1簡要地顯示了一個從蓄水池2輸出水的供水系統(tǒng)。從蓄水池出來的水經(jīng)過管道4到達主供應(yīng)站6。主供應(yīng)站6包括一個氯處理單元8和兩個分別與主供應(yīng)管道12連接的泵10。主供應(yīng)管道12經(jīng)由各自的減壓閥(PRV)20、22、24向3個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)14、16、18 供水。在第一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)14中，指定了一個的壓力臨界點沈和一個氯臨界點28。這些點互相靠近，而且例如處于區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)14供應(yīng)的地理區(qū)域內(nèi)最高的山的山頂附近。還顯示了該區(qū)域的平均區(qū)帶點(AZP) 35，它是一個水壓通常與全區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的平均壓力接近的點。第二區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)16也指定了一個壓力臨界點30和一個氯臨界點32，但這些點比第一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)14相應(yīng)的點的間距要遠。這可能是因為該地區(qū)最高的點鄰近 PRV22，并且是壓力臨界點30，而氯臨界點處于該地區(qū)中離PRV22最遠的地方，但該點并不是特別地處于高點。在第三區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)18中，壓力臨界點和氯臨界點處于恰好相同的點 34，該點可以是供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中最高的點。在主供應(yīng)站6中還有一個用于測量進入到主供應(yīng)管道12的流速M的流速傳感器 7和控制單元36。測得的流速M從控制單元36通過通信網(wǎng)絡(luò)(它可能是無線的，但優(yōu)選有線的)傳輸?shù)骄哂袛?shù)據(jù)處理設(shè)備的遠程中央控制站38。臨界點傳感器單元40、42、44、46、 48與中央控制站38無線通信，分別在臨界點沈、28、30、32、34處各設(shè)置一個。這些臨界點傳感器單元包括壓力傳感器和/或氯濃度傳感器(它可用來測定殘留的游離氯或總氯)； 水溫傳感器；數(shù)據(jù)記錄器和通信單元。傳感器讀數(shù)是標(biāo)明時間的，并存儲于數(shù)據(jù)記錄器中。 工程師可通過任何合適的有線裝置或短程或遠程的無線裝置連接到所述記錄器，手動地取得數(shù)據(jù)記錄器中的信息。但是，優(yōu)選地，通信單元從記錄器通過SMS或其他合適的無線裝置間歇性地傳輸數(shù)據(jù)至中央控制站38，中央控制站處理壓力/氯濃度數(shù)據(jù)以及從控制單元36 接收到的流速M數(shù)據(jù)，以接著向控制單元36傳輸適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)，從而可以控制泵10與氯處理單元8提供臨界點所需的壓力/氯濃度。其他信息也會被考慮作為控制參數(shù)的處理中的因素，例如包含于傳感器讀數(shù)的時間戳中的時間信息、記錄于臨界點傳感器單元40、42、44、46、48和雨量傳感器中的水溫等。 為了獲取整個配水網(wǎng)絡(luò)的水溫詳圖，還需在PRV20、22、M中的一個或多個附近和配水網(wǎng)絡(luò)的其他合適的點(如區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個平均區(qū)帶點(AZPs)處)和主供應(yīng)管道內(nèi)，設(shè)置額外的水溫傳感器。傳輸?shù)娇刂茊卧?6的控制參數(shù)可能是直接控制命令，例如“將泵的功率提高到 80%”或“將氯的濃度減至0. ang/L(或0. 2ppm) ”，并需要幾乎立即執(zhí)行。當(dāng)臨界點傳感器單元40-48能夠傳輸它們所監(jiān)測的參數(shù)數(shù)值的頻繁更新的情況下，這是合適的。但是，本實施方式中的標(biāo)準(zhǔn)操作方式是用于控制單元36的，以使其依照從中央控制站38提取到的、存儲于控制單元36的參數(shù)，基于測量到的流速M和時鐘(未顯示)輸出的時間T以及任何其他相關(guān)的環(huán)境傳感器輸入(例如氣溫、水溫，近期的降雨量)來控制泵10和氯處理單元8。對于控制單元36利用這些存儲參數(shù)的一個優(yōu)選的配置方案是，通過一個查找表， 其包括代表流速段、時間段以及可能的其他段(例如區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)平均水溫)的軸，并且包括給出合適的泵控制水平(例如，關(guān)于泵的功耗)和氯濃度水平的數(shù)字條目(entry)。該查找表可以是三維或多維的，包括表示光強度、降雨傳感器、水溫、氣溫或其他當(dāng)?shù)丨h(huán)境輸入的軸。利用一個或多個查找表的一個替代方法是，用控制單元36中的一個處理器來評估函數(shù)，所述函數(shù)涉及測得值以及存儲參數(shù)的常量。在每種情形下，控制單元36都會向泵10和氯處理單元8發(fā)送合適的控制命令。對流速M變化的響應(yīng)速度可以通過可變阻尼進行控制，所述可變阻尼用于限制主供應(yīng)管道12中的壓力和/或氯濃度的變化速率。存儲參數(shù)的產(chǎn)生和載入到控制單元36的過程如下。特別是在初始安裝階段，工程師基于區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的大小、歷史流速、到臨界點的距離和高度差手動確定參數(shù)，并將這些載入到控制單元36?？蓱?yīng)用簡單的規(guī)則來估算關(guān)系變量。工程師可應(yīng)用合適的軟件來輔助確定參數(shù)。在正常使用中和可選地甚至在初始安裝中，參數(shù)或其增加的更新從中央服務(wù)器38 傳出。該通信可以是間歇的；例如采用無線連接通過控制單元36啟動。但是，優(yōu)選地，在控制器(36)和服務(wù)器(38)之間有一條永久的有線通信連接，由此能夠?qū)崿F(xiàn)這兩者之間的實時通信。優(yōu)選地，參數(shù)采用一個或多個獨立的查找表的形式，如上文描述過的那樣。但是， 它們可以描述或參數(shù)化成一條連續(xù)的曲線或多維表面，或參數(shù)化成某種其他的關(guān)系模型， 例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。盡管在某些實施方式中，控制單元36本身可以從原始數(shù)據(jù)中產(chǎn)生合適的參數(shù)，在本實施方式中，初步的數(shù)據(jù)分析是由中央服務(wù)器38完成的。如果中央服務(wù)器38是被設(shè)計用來控制幾個主供應(yīng)站的，這樣可以實現(xiàn)規(guī)模的效率。初始訓(xùn)練數(shù)據(jù)一般可在一周或兩周的時間內(nèi)采集到，但該時間段也可以更長，以獲得季節(jié)效應(yīng)或者可以采集幾套不同的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。流速M的測量值被間歇性地傳輸?shù)街醒朐O(shè)備38。在各自的臨界點沈-34的壓力和氯濃度被記錄在臨界點傳感器單元40-48中。在數(shù)據(jù)采集期之前，臨界點傳感器單元與控制單元36直接地或間接地同步——通過用中央設(shè)備38的時鐘對兩者進行同步——以確保兩個單元有同步的時鐘。在數(shù)據(jù)采集期之后，臨界點傳感器單元40-48通過SMS或其他手段向中央服務(wù)器38傳輸壓力/氯濃度數(shù)據(jù)。中央服務(wù)器38分析壓力和氯濃度與不同流速M和時間T之間的關(guān)系，也有可選擇地考慮到其他可能有關(guān)的因素，例如天氣狀況、體育賽程、工廠使用信息等，并通過回歸或其他任何合適的統(tǒng)計算法導(dǎo)出參數(shù)數(shù)值，以建立最適合的曲線、最適合的多維表面圖或其他合適的關(guān)系模型，它們可以是分立的或連續(xù)的?？梢詰?yīng)用指導(dǎo)性的學(xué)習(xí)方法；例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 貝葉斯分類器，等等。用這種方法，輸入因素例如體育賽程、天氣、季節(jié)等的相對重要性不必事前假定，而是可通過中央服務(wù)器38上的軟件進行合適地學(xué)習(xí)和衡量。如果軟件不能確定一種適當(dāng)?shù)年P(guān)系，它將警示操作員，操作員會質(zhì)疑數(shù)據(jù)，并用手動曲線或其他關(guān)系重設(shè)。用輸入變量(流速、時間、水溫、氣溫，等等)確定的中央服務(wù)器38上的模式化關(guān)系可以是連續(xù)或獨立的。盡管全面描述連續(xù)的、可能是多維的關(guān)系的參數(shù)可以直接載入到控制單元36中，在本實施方式中，中央服務(wù)器38產(chǎn)生一個簡化的查找表，在該查找表中，流速、時間等被分割為大小合適的分立的間隔。該查找表被載入到控制單元36中，用法如上所述。表可以隨著時間變化增加載入，并且在中央服務(wù)器38修正所述簡化的查找表以考慮未來對小時或一周內(nèi)的預(yù)報的氣象形式或?qū)淼捏w育賽程(如高爾夫比賽)時，也可對其進行定期更新。從中央設(shè)備38提供至控制單元36的參數(shù)，如果在任何時間發(fā)生通信中斷，在更新的參數(shù)載入之前，將會有足夠的參數(shù)在預(yù)期的時間段內(nèi)如一周中幾天、周末等，對輸出壓力進行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。中央服務(wù)器38可控制幾個獨立的自來水供應(yīng)地區(qū)，每個自來水供應(yīng)地區(qū)都有自己的主供應(yīng)站。當(dāng)供水地區(qū)之間存在合適的相似點時，中央服務(wù)器38優(yōu)選地使用從一個主供應(yīng)地區(qū)獲得的數(shù)據(jù)來改進其對于不同的主供應(yīng)區(qū)測定的參數(shù)準(zhǔn)確度。僅用舉例的方式， 通過與第一主供應(yīng)區(qū)有關(guān)的記錄數(shù)據(jù)可以確定，日照時間比一年的月份在確定流速M、時間 T以及處理進入主供應(yīng)管道的水所需的氯濃度之間最佳的關(guān)系上具有更重要的作用；這一認(rèn)識也可應(yīng)用至可能沒有配備照度計的第二個主供應(yīng)區(qū)的參數(shù)優(yōu)化中。通過這種方法，最優(yōu)化的使用由現(xiàn)有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)組成。在任何特定的主供應(yīng)區(qū)內(nèi)的控制單元36，可以具有暫時手動重設(shè)已存在的關(guān)系的設(shè)備——即，切換已存在的任意的自動產(chǎn)生的或手動設(shè)置的參數(shù)，成為一套新的暫時的參數(shù)，并具有恢復(fù)到原來狀態(tài)的能力。與臨界點傳感器單元類似的傳感器單元(未圖示)可選擇地安裝于PRV20、22、M 處。這些傳感器將測定各個PRV的輸入和輸出壓力，還可測定通過PRV的流速以及其他變量，例如水溫和氣溫；傳感器將這些變量傳輸至中央服務(wù)器38，用作確定向控制器單元36 提供的參數(shù)的進一步輸入。總之，本發(fā)明優(yōu)選的實施方式提供了用于自來水供應(yīng)站的一種方法、系統(tǒng)和控制器，由此可在多個由主供應(yīng)站供應(yīng)的分區(qū)計量地區(qū)保持一個或多個參數(shù)可接受的數(shù)值，同時可避免不必要資源浪費，例如電力或化學(xué)添加劑。
權(quán)利要求
1.一種水處理方法，所述的水是從自來水供水站供應(yīng)到主供應(yīng)管道的水，主供應(yīng)管道運輸水到多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)通過各自的減壓閥與主供應(yīng)管道連接起來，所述減壓閥以各自的區(qū)域壓力供水到所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，其中對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，對于與該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中的水的性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，有一個區(qū)域臨界值，所述區(qū)域臨界值代表在所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中可接受與不可接受的參數(shù)數(shù)值之間的界限；以及對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，在所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一個指定的臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他點相比，在該臨界點的參數(shù)數(shù)值被認(rèn)為是可接受的最低限度；其中所述方法包括監(jiān)測與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的水供應(yīng)特性，以提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；利用所述監(jiān)測數(shù)據(jù)建立控制數(shù)據(jù)，以控制從主供水站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理， 從而確保在各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中的臨界點能夠維持各自可接受的參數(shù)數(shù)值；以及依據(jù)所述控制數(shù)據(jù)對供至主供應(yīng)管道的水進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)為水壓，各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點為壓力臨界點，供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理包括控制供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的壓力， 并且所述控制數(shù)據(jù)管理所述水壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述減壓閥中的一個被指定為臨界減壓閥，并測定供應(yīng)至臨界減壓閥的水的壓力的最小值，以使各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的臨界點保持各自可接受的壓力，并且控制供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水，從而使供應(yīng)至臨界減壓閥的水的壓力是可以接受的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)為水處理劑的濃度，各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點為處理劑臨界點，水的處理包括控制所述水處理劑向供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水中的添加，并且所述控制數(shù)據(jù)管理所述處理劑的添加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述處理劑的添加是在處理廠進行的，所述處理廠向自來水供應(yīng)站的泵水站供應(yīng)處理過的水。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述水處理劑包括以下之中的任意一種或多種染料；增味劑；健康添加劑；以及消毒劑，例如溴、碘、銅離子、銀離子、過氧化氫或氯。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述區(qū)域臨界值都是同一數(shù)值。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，與各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的水供應(yīng)特性的監(jiān)測包括以時間間隔進行的間歇性監(jiān)測；并且所述監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括在各臨界點處間歇采樣的參數(shù)數(shù)值。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法包括測定代表從主供應(yīng)站進入主供應(yīng)管道的水的流速數(shù)據(jù)，以及利用所述流速數(shù)據(jù)建立控制數(shù)據(jù)，從而使供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理進一步取決于流速。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理進一步取決于以下之中的任意一個或多個時間；一天中的某小時；一周中的某天；一年中的某月；季節(jié)；當(dāng)前或近期的環(huán)境氣溫；當(dāng)前或近期的水溫；以及當(dāng)前或近期的降雨量。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，對供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水進行處理，以對供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的壓力和水中的處理劑的濃度兩者進行控制。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)來說，在區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在指定的多個臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中的其他點的數(shù)值相比，所述多個臨界點的參數(shù)數(shù)值的可接受度被認(rèn)為較低，并對從主供水站供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理進行控制，以確保每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個臨界點能夠保持各自可接受的參數(shù)數(shù)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)是水中微生物的濃度，各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)的臨界點是微生物臨界點，供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理包括控制所述處理劑向供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水中的添加或控制抗菌處理的應(yīng)用，所述抗菌處理為例如對水進行紫外光、臭氧、伽馬射線、聲波或加熱處理。
14.一種用于水處理的控制器，所述的水是從主供水站供應(yīng)到主供應(yīng)管道的水，所述主供應(yīng)管道運輸水到多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)通過各自的減壓閥與主供應(yīng)管道連接起來，所述減壓閥以各自的區(qū)域壓力供水到所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，其中對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，對于與該區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中的水的性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，有一個區(qū)域臨界值，所述區(qū)域臨界值代表在所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)中可接受與不可接受的參數(shù)數(shù)值之間的界限；以及對于每個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)，在所述區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一個指定的臨界點，與同一區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他點相比，在該臨界點的參數(shù)數(shù)值被認(rèn)為是可接受的最低限度；其中所述控制器包括一種用于從流速傳感器接收流速信號的流速輸入口，所述流速傳感器用來監(jiān)測流入主供應(yīng)管道的水；以及一種裝置，適用于依據(jù)所述流速信號提供代表流入主供應(yīng)管道的水的流速的數(shù)據(jù)；一種控制輸出口，用于提供控制信號以調(diào)節(jié)供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理；數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲代表水的流速和所需的、供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理之間關(guān)系的參數(shù)，以使各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的臨界點保持各自可以接受的參數(shù)數(shù)值；以及處理裝置，被配置為處理(i)代表流速的數(shù)據(jù)和(ii)存儲的參數(shù)，以從控制輸出提供控制信號，從而依據(jù)流速調(diào)節(jié)供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水的處理。
全文摘要
水從自來水供應(yīng)站(6)供應(yīng)至主供應(yīng)管道(12)，所述主供應(yīng)管道經(jīng)多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)(14，16，18)各自的減壓閥(20，22，24)，以各自的區(qū)域壓力向所述多個區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)供水。各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)有一個與水的性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)的臨界值，其可能是水壓或水處理劑濃度。各網(wǎng)絡(luò)都有一個臨界點，在臨界點的參數(shù)數(shù)值被認(rèn)為是可以接受的最低限度。監(jiān)測各區(qū)域供水網(wǎng)絡(luò)(14，16，18)的水供應(yīng)特性，并對供應(yīng)至主供應(yīng)管道的水進行處理，以確保各臨界點保持可接受的參數(shù)數(shù)值。水的處理可包括控制一個或多個對供應(yīng)到主供應(yīng)管道(12)中的水加壓的泵的輸出，或者它可包括控制水處理劑的添加。并且，所述水的處理可取決于以下的一個或多個因素時間、每天中的某個小時、季節(jié)、環(huán)境氣溫。
文檔編號C02F1/76GK102341352SQ200980157727
公開日2012年2月1日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者安德魯·伯羅斯 申請人:I2O供應(yīng)水有限公司