校园自动化供水控制系统设计与实现及供水压力稳定研究答辩汇报

第一章校园自动化供水控制系统概述第二章校园供水系统需求分析第三章自动化控制系统架构设计第四章供水压力稳定技术研究第五章系统实现与部署第六章系统应用效果评估与展望01第一章校园自动化供水控制系统概述校园供水现状与挑战高峰用水时段压力不足教学区水压不足导致的学生投诉情况漏损率与经济损失管网漏损率高达18%，每年经济损失超过200万元自动化供水控制系统解决方案智能传感器网络300个智能传感器覆盖15公里管网，每5分钟采集一次数据5G+NB-IoT混合组网5G用于实时控制指令和高清视频传输，NB-IoT用于低功耗数据采集系统功能模块与技术优势实验验证与效果评估实验室模拟和校园试点测试，验证系统效果经济效益与成本分析系统投资回收期、净现值法和内部收益率分析应用层功能模块与界面设计监控、控制、分析和运维四大模块，支持PC端和移动端访问系统实现与部署硬件设备选型、软件开发、网络部署和系统集成02第二章校园供水系统需求分析用水负荷特性分析用水负荷与课表关系管网压力波动市政供水压力影响教学区用水量与课表高度相关，宿舍区用水量与作息时间吻合下午3点至5点出现明显波动，最大差值达0.4MPa管网压力波动与市政供水压力变化直接相关管网现状评估与问题诊断管道材质与使用年限管道结垢情况超声波检测技术管道以铸铁为主，平均使用年限达15年，超建议更换周期部分管道存在结垢现象，结垢厚度平均达1.5mm，降低供水效率定位到3处管道裂缝，裂缝宽度最大达0.5cm用户需求与满意度调研水质问题反映60%的师生反映偶尔出现异味，对水质要求较高宿舍区用水保障需求72%的宿舍居民希望增加淋浴用水保障技术标准与合规性要求物联网数据传输技术要求符合GB/T35273系列标准，5G网络覆盖率和传输稳定性需达标生活饮用水卫生标准符合GB5749-2022标准，定期进行水质监测和校准03第三章自动化控制系统架构设计系统总体架构图平台层采用微服务架构，支持分布式部署和高效数据处理应用层包含监控、控制、分析和运维四大模块，支持PC端和移动端访问感知层技术选型与部署传感器安装要求传感器数据采集频率传感器自诊断功能安装过程中，严格按照设计图纸施工，并做好防水和防腐蚀处理感知层通过智能传感器实时监测管网压力、流量和水质，每5分钟采集一次数据每台传感器配备自诊断功能，可自动检测故障并上报网络层与平台层设计平台层设计特点平台层设计遵循高可用、高扩展和高性能原则，确保系统稳定运行系统架构图展示通过架构图展示平台层各模块之间的关系和数据流向系统架构优势平台层设计先进，能够满足系统高并发、大数据量处理需求系统架构图展示通过架构图展示平台层各模块之间的关系和数据流向应用层功能模块与界面设计分析模块生成多维度报表，如漏损分析、能耗分析和用水习惯分析运维模块提供故障诊断、维护计划和备件管理04第四章供水压力稳定技术研究压力波动成因分析管网压力波动管网压力波动与市政供水压力变化直接相关，影响校园供水稳定性管道腐蚀与结垢部分管道存在腐蚀和结垢问题，降低供水效率，导致压力波动用水负荷变化用水负荷变化，如体育课后运动区用水量激增，导致局部压力下降系统优化依据通过分析压力波动成因，为系统优化提供依据压力补偿技术方案系统优化依据通过技术方案比较，为系统优化提供依据系统优化依据通过技术方案比较，为系统优化提供依据智能模糊控制基于AI算法，动态调整水泵运行，适应负荷变化技术方案比较恒压供水系统成本最高，但效果最好；分区调压系统成本适中，适用于分片管理方案选择依据根据校园管网特点，选择混合方案，即教学区采用恒压供水，宿舍区采用分区调压，运动区采用智能模糊控制系统优化依据通过技术方案比较，为系统优化提供依据模糊控制算法设计与实现模糊控制算法原理模糊控制算法基于三层结构：模糊化层、规则库层和解模糊层模糊化层将模糊输出转化为具体控制指令模糊控制算法优势模糊控制算法能够模拟人工调节过程，适应复杂工况系统优化依据通过模糊控制算法，为系统优化提供依据系统优化依据通过模糊控制算法，为系统优化提供依据系统优化依据通过模糊控制算法，为系统优化提供依据实验验证与效果评估实验室模拟通过实验室模拟供水系统，验证模糊控制算法效果校园试点测试在校园试点区域进行实地测试，验证系统效果系统效果评估通过实验数据，评估系统效果系统优化依据通过实验验证，为系统优化提供依据系统优化依据通过实验验证，为系统优化提供依据系统优化依据通过实验验证，为系统优化提供依据05第五章系统实现与部署硬件设备选型与采购通信模块5G模组+NB-IoT模块，确保数据传输稳定性备用电源UPS+太阳能板组合，支持断电运行软件开发与测试测试流程采用单元测试、集成测试和系统测试，确保系统稳定性测试结果测试结果显示，系统稳定性达到预期目标网络部署与系统集成5G+NB-IoT混合组网5G基站覆盖所有监测区域，NB-IoT用于低功耗数据采集系统集成方案与校园现有系统集成，实现数据共享和业务协同系统优化依据通过系统集成，为系统优化提供依据系统优化依据通过系统集成，为系统优化提供依据系统优化依据通过系统集成，为系统优化提供依据部署流程与注意事项预施工准备完成管线勘测和设计方案确认设备安装按照图纸安装传感器和控制器网络调试测试5G和NB-IoT信号强度软件配置设置系统参数和自动化规则系统试运行模拟实际工况，验证系统功能注意事项做好设备防水处理，确保系统长期稳定运行06第六章系统应用效果评估与展望应用效果综合评估系统应用效果系统应用效果系统应用效果系统投用后，校园供水效果显著改善系统投用后，校园供水效果显著改善系统投用后，校园供水效果显著改善用户反馈与满意度调查用户反馈满意度调查改进建议收集用户反馈，分析系统使用情况通过问卷调查，评估用户满意度根据用户反馈，提出系统改进建议经济效益与成本分析系统投资回收期经济效益成本构成分析系统投资回收期约为2.5年，每年节省费用约130万元系统每年可节省电