IT201900010494A1 - Method of controlling a water circuit of a building - Google Patents
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Description
"Metodo di controllo di un circuito di acqua di un edificio" "Method of controlling a building water circuit"
"Control method of a building water circuit" "Control method of a building water circuit"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD
La presente invenzione si riferisce a un metodo di controllo di un circuito di acqua di un edificio per monitorare un comportamento anomalo. Ad esempio, è possibile applicare il metodo a un circuito di acqua sanitaria oppure a un circuito di acqua industriale, come ad esempio in un impianto chimico. The present invention relates to a method of controlling a building water circuit to monitor abnormal behavior. For example, it is possible to apply the method to a domestic water circuit or to an industrial water circuit, such as in a chemical plant.
STATO DELL'ARTE STATE OF THE ART
In un circuito di acqua avente un unico ingresso e almeno un'utenza manuale, come ad esempio un rubinetto, e un'utenza automatica, come ad esempio una lavatrice, è importante individuare anomalie di consumo di acqua, dovute ad esempio al consumo eccessivo da parte di un'utenza oppure a una perdita localizzata su un tubo del circuito. In questo modo sono ridotti sprechi di acqua ed è possibile prevenire danni da allagamento ai locali e all'edificio, causati ad esempio dalle infiltrazioni di acqua in una struttura portante oppure su una finitura come intonaco, carta da parati o pavimento in legno. In a water circuit with a single input and at least one manual user, such as a tap, and an automatic user, such as a washing machine, it is important to identify anomalies in water consumption, due for example to excessive consumption by part of a utility or to a leak located on a pipe of the circuit. In this way, water waste is reduced and it is possible to prevent damage from flooding to the premises and to the building, caused for example by water infiltration in a load-bearing structure or on a finish such as plaster, wallpaper or wooden floor.
È inoltre preferibile che il metodo elabori segnali provenienti da sensori poco costosi e ingombranti, in modo da favorire sia il montaggio di primo impianto quando l' edificio viene costruito o ristrutturato e il circuito dell'acqua sostituito in tutto o in parte, che l'installazione dei sensori in zone localizzate del circuito durante la vita utile del circuito stesso a seguito di interventi localizzati di muratura o sui tubi se facilmente accessibili, eseguiti in particolare nella zona del tubo d'ingresso all'appartamento o ai locali serviti dal circuito, che collega il circuito a una linea di fornitura dell'acqua, ad esempio allacciata all'acquedotto. It is also preferable that the method processes signals from inexpensive and bulky sensors, in order to favor both the first installation when the building is built or renovated and the water circuit replaced in whole or in part, and the installation of the sensors in localized areas of the circuit during the useful life of the circuit itself following localized interventions on the masonry or on the pipes if easily accessible, carried out in particular in the area of the entrance pipe to the apartment or to the rooms served by the circuit, which connects the circuit to a water supply line, for example connected to the aqueduct.
È noto montare sensori comprendenti un flussimetro a elica su un tubo d'ingresso di un circuito di acqua sanitaria per misurare la portata d'acqua in un impianto domestico. Il flussimetro è accoppiato a un sensore di pressione e i relativi segnali sono elaborati da una centralina elettronica per individuare in modo automatico eventuali perdite o anomalie di acqua. It is known to mount sensors comprising a helical flow meter on an inlet pipe of a sanitary water circuit to measure the water flow rate in a domestic system. The flow meter is coupled to a pressure sensor and the related signals are processed by an electronic control unit to automatically identify any leaks or water anomalies.
È inoltre noto in EP-A1-2440901 calcolare una portata di ingresso in un circuito domestico di acqua tramite l'elaborazione di due segnali di pressione. In particolare, il metodo di calcolo proposto intende stimare un numero preconfigurato di anomalie o malfunzionamenti sulla base di una fase di addestramento, ad esempio quando i sensori sono installati. Tuttavia, la fase di addestramento è relativamente complicata e, inoltre, le abitudini di utilizzo sono estremamente diversificate e c'è il rischio che molte di queste possono pertanto non essere riconosciute in automatico. It is also known in EP-A1-2440901 to calculate an inlet flow rate in a domestic water circuit by processing two pressure signals. In particular, the proposed calculation method intends to estimate a preconfigured number of anomalies or malfunctions on the basis of a training phase, for example when sensors are installed. However, the training phase is relatively complicated and, moreover, the usage habits are extremely diversified and there is the risk that many of these may therefore not be automatically recognized.
SCOPI E RIASSUNTO DELL'INVENZIONE PURPOSE AND SUMMARY OF THE INVENTION
Lo scopo della presente invenzione è di realizzare un metodo di controllo per una valvola attuata in un circuito idraulico con un solo ingresso di acqua e almeno un dispositivo manuale o automatico che consuma acqua in una condizione aperta in cui il dispositivo assorbe portata e una condizione in cui il dispositivo è chiuso all'acqua e non fluisce acqua attraverso il dispositivo, comprendente le fasi di: The object of the present invention is to provide a control method for a valve implemented in a hydraulic circuit with a single water inlet and at least one manual or automatic device that consumes water in an open condition in which the device absorbs flow and a condition in which the device is closed to water and no water flows through the device, comprising the steps of:
- selezionare tra almeno una prima modalità d'uso comprendente una prima serie di soglie o condizioni e una seconda modalità d'uso comprendente una seconda serie di soglie o condizioni; le condizioni sono ad esempio espresse tramite relazioni matematiche complesse che ad esempio comprendono una combinazione di più soglie; - misurare il flusso d'acqua all'ingresso di acqua opzionalmente in base a segnali provenienti da un primo e un secondo sensore di pressione distanziati lungo una direzione del flusso d'acqua e su un modello matematico che esprime una portata d'acqua in funzione della pressione differenziale calcolata tramite i segnali del primo e del secondo sensore di pressione; è tuttavia possibile utilizzare anche altri sensori di portata, sebbene più costosi, come un flussimetro a elica; - selecting between at least a first mode of use comprising a first series of thresholds or conditions and a second mode of use comprising a second series of thresholds or conditions; the conditions are for example expressed through complex mathematical relations which for example include a combination of several thresholds; - measure the water flow at the water inlet optionally based on signals from a first and a second pressure sensor spaced along a direction of the water flow and on a mathematical model that expresses a water flow rate as a function the differential pressure calculated through the signals of the first and second pressure sensors; however, it is also possible to use other flow sensors, albeit more expensive, such as a vane flowmeter;
- generare un messaggio di allerta quando viene rilevata un'eventuale anomalia in base ai segnali provenienti dal primo e dal secondo sensore di pressione e dalla prima o seconda serie di soglie; - generate an alert message when a possible anomaly is detected based on the signals coming from the first and second pressure sensors and from the first or second set of thresholds;
- inviare del messaggio di allerta su un dispositivo portatile intelligente personale per la visualizzazione da parte di un utente; - send an alert message on a personal smart portable device for viewing by a user;
- ricevere un segnale di controllo dal dispositivo portatile intelligente per controllare uno stato di configurazione della valvola attuata. - receive a control signal from the smart portable device to check a configuration status of the actuated valve.
Secondo la presente invenzione, in particolare tramite l'interazione con l'utente tramite dispositivo portatile intelligente, è semplificata la personalizzazione del metodo di controllo senza richiedere l'intervento iniziale di un tecnico specializzato e causare un disagio per l'utente finale. Infatti, se l'operazione di taratura iniziale è eseguita in modo tradizionale tramite un tecnico specializzato richiede una tempistica elevata che infastidisce l'utente finale poiché deve essere svolta presso l'abitazione e richiede l'elenco di attività periodiche o ripetitive eseguite con i dispositivi che consumano acqua. Se invece l'operazione di taratura iniziale viene condotta in modo affrettato, l'utente finale durante l'uso potrà avvantaggiarsi in modo limitato senza sfruttare appieno la versatilità che il sistema sarebbe teoricamente in grado di fornire. Al contrario, secondo la presente invenzione, l'utente finale secondo le proprie abitudini che possono cambiare dopo l' installazione della valvola attuata e dei sensori sia periodicamente o in modo programmabile, come per alternanza giorno/notte, giorni feriali/ festivi, stagionale, etc. che per eventi inaspettati come lunghe trasferte di lavoro o l'accoglienza di ospiti per brevi o lunghi periodi, può adattare in modo semplice le soglie di allarme sulla base dell'interazione diretta e continua durante l'uso corrente del circuito di acqua tramite un interfaccia semplificata. A tal riguardo, una pluralità di modalità d'uso sono pre-impostate in modo da aumentare l'efficacia della segnalazione poiché la medesima condizione rilevata può essere anomala in una modalità d'uso e invece consentita in un'altra modalità d'uso. According to the present invention, in particular through the interaction with the user by means of an intelligent portable device, the personalization of the control method is simplified without requiring the initial intervention of a specialized technician and causing inconvenience to the end user. In fact, if the initial calibration operation is performed in the traditional way by a specialized technician, it requires a high timeframe which bothers the end user as it must be carried out at home and requires the list of periodic or repetitive activities performed with the devices. who consume water. If, on the other hand, the initial calibration operation is carried out in a hasty manner, the end user during use will be able to benefit in a limited way without fully exploiting the versatility that the system would theoretically be able to provide. On the contrary, according to the present invention, the final user according to his own habits which can change after the installation of the actuated valve and of the sensors either periodically or in a programmable way, as for day / night alternation, weekdays / holidays, seasonal, etc. that for unexpected events such as long business trips or the reception of guests for short or long periods, can easily adapt the alarm thresholds on the basis of direct and continuous interaction during current use of the water circuit via an interface simplified. In this regard, a plurality of modes of use are pre-set so as to increase the effectiveness of the signaling since the same condition detected can be anomalous in one mode of use and instead allowed in another mode of use.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, l'utente può selezionare se memorizzare come 'consentito' l'evento segnalato oppure consentire il funzionamento corrente dopo aver ricevuto il segnale di avvertimento senza che il relativo parametro quantitativo, ad esempio il valore di pressione e/o la combinazione fra il valore della pressione assoluta o relativa e quello della portata (calcolato tramite la pressione differenziale) e/o combinazione fra valore della pressione e/o portata e/o combinazione fra valore della pressione e/ o portata con il tempo e/ o considerando la derivata del segnale di pressione e/o portata siano memorizzati e associati nella modalità d'uso selezionata. Tramite l'interazione continua e semplificata fra l'utente e il sistema secondo la presente invenzione, l'utente può riconoscere un evento anomalo come eccezionale e preferire di consentirne la conclusione ma essere avvisato ogni volta che una condizione analoga si verifica. Quando invece l'evento potenzialmente anomalo viene memorizzato dopo l'autorizzazione dell'utente, il sistema riconoscerà automaticamente tale evento e ne consentirà l'esecuzione senza avvisare l'utente. È pertanto preferibile che l'utente memorizzi eventi ripetitivi e non eventi estemporanei o rari. According to a preferred embodiment of the present invention, the user can select whether to store the signaled event as 'allowed' or to allow the current operation after receiving the warning signal without the relative quantitative parameter, for example the pressure value and / or the combination of the absolute or relative pressure value and the flow rate value (calculated using the differential pressure) and / or the combination of the pressure value and / or flow rate and / or the combination of the pressure value and / or flow rate with the time and / or considering the derivative of the pressure and / or flow signal are stored and associated in the selected mode of use. Through the continuous and simplified interaction between the user and the system according to the present invention, the user can recognize an anomalous event as exceptional and prefer to allow its conclusion but be warned every time that a similar condition occurs. On the other hand, when the potentially anomalous event is stored after the user's authorization, the system will automatically recognize this event and allow it to be executed without notifying the user. It is therefore preferable for the user to memorize repetitive events and not impromptu or rare events.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, viene inoltre fornita una valvola di drenaggio 6 ed eventualmente una pompa attivata in coordinamento con la valvola di drenaggio in modo da evacuare in modo rapido l'acqua nel circuito in caso sia rilevata una perdita di grande entità tramite una relativa soglia pre-definita. Ad esempio ciò è particolarmente utile in presenza di accumulatori che, in caso di rottura o di perdita interne, possono riversare nell'ambiente circostante il contenuto d'acqua con i relativi danni associati ai grandi sversamenti. Tramite la funzione di drenaggio rapido, viene aperta la valvola di drenaggio per collegare a scarico gli accumulatori e il ramo di distribuzione. Eventualmente, è presente ed è attivata la pompa, ad esempio quando l'invenzione è applicata in un impianto industriale, per ridurre ulteriormente il tempo di drenaggio e limitare al massimo sversamenti di acqua nell'ambiente. According to a preferred embodiment of the present invention, a drain valve 6 is also provided and possibly a pump activated in coordination with the drain valve so as to quickly evacuate the water in the circuit in case a large leak is detected. entity through a relative pre-defined threshold. For example, this is particularly useful in the presence of accumulators which, in the event of internal rupture or leakage, can discharge the water content into the surrounding environment with the relative damage associated with large spills. Through the quick drain function, the drain valve is opened to connect the accumulators and the distribution branch to drain. Optionally, the pump is present and activated, for example when the invention is applied in an industrial plant, to further reduce the drainage time and limit water spills into the environment as much as possible.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, sono presenti soglie predeterminate di allarme corrispondenti a eventi sicuramente pericolosi o dannosi, in modo che non sia richiesto all'utente di simulare una perdita ingente d'acqua e successivamente memorizzarla per essere protetto contro tali eventi. According to a preferred embodiment of the present invention, there are predetermined alarm thresholds corresponding to definitely dangerous or harmful events, so that the user is not required to simulate a large loss of water and subsequently memorize it to be protected against such events. .
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la prima e la seconda modalità d'uso sono periodiche con riferimento all'alternanza giorno/notte, giorni della settimana/ week-end, stagionali. Tramite un detta gho relativamente elevato delle condizioni d'uso è possibile rendere, in combinazione alla semplicità di taratura, il sistema della presente invenzione particolarmente flessibile e adatto alle abitudini dell'utente. In particolare, è importante notare che una condizione consentita di utilizzo durante una modalità d'uso può essere sospetta di un evento anomalo in un'altra modalità d'uso. Infatti durante il giorno le varie utenze d'acqua sono normalmente più attive rispetto al periodo notturno e quindi, ad esempio, le soglie per segnalare automaticamente un evento anomalo nella modalità notturna sono più basse rispetto a quelle nella modalità diurna. Analogamente, alcune utenze sono indipendenti dalla presenza in casa dell'utente, come ad esempio un impianto di irrigazione, mentre altre hanno una correlazione più elevata: qualsiasi portata rilevata da una doccia durante una modalità d'uso 'fuori casa' deve essere segnalata all'utente. Secondo una forma preferita di realizzazione, la centralina di controllo identifica inoltre una condizione di allarme, differente dalla condizione di anomalia, sulla base dei segnali rilevati e delle soglie di pressione e/o portata e chiude automaticamente la valvola attuata d'ingresso al ramo pressurizzato di distribuzione. Preferibilmente, viene inviata una notifica all'utente sul relativo dispositivo portatile intelligente personale e ancor più preferibilmente, l'utente può inviare tramite lo stesso dispositivo un messaggio di controllo per aprire la valvola attuata d'ingresso. Ciò consente ulteriore flessibilità e personalizzazione all'utente, che può individuare nella condizione d'allarme pre-impostata un'assenza di pericolo reale. According to a preferred embodiment of the present invention, the first and second modes of use are periodic with reference to the alternation of day / night, days of the week / weekend, seasonal. By means of a relatively high number of conditions of use it is possible to make, in combination with the simplicity of calibration, the system of the present invention particularly flexible and suitable for the user's habits. In particular, it is important to note that an allowed condition of use during one use mode may be suspicious of an abnormal event in another use mode. In fact, during the day the various water users are normally more active than during the night and therefore, for example, the thresholds for automatically signaling an anomalous event in the night mode are lower than those in the day mode. Similarly, some utilities are independent of the user's presence in the home, such as an irrigation system, while others have a higher correlation: any flow rate detected by a shower during an 'away from home' mode of use must be reported to the 'user. According to a preferred embodiment, the control unit also identifies an alarm condition, different from the anomaly condition, on the basis of the detected signals and the pressure and / or flow thresholds and automatically closes the actuated valve inlet to the pressurized branch. distribution. Preferably, a notification is sent to the user on the related personal intelligent portable device and even more preferably, the user can send through the same device a control message to open the actuated inlet valve. This allows further flexibility and customization for the user, who can identify an absence of real danger in the pre-set alarm condition.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La presente invenzione verrà descritta qui di seguito mediante alcune forme di realizzazione preferite, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati. Questi disegni illustrano differenti aspetti ed esempi della presente invenzione e, dove appropriato, strutture, componenti, materiali e/o elementi simili in differenti figure sono indicati da numeri di riferimento simili. The present invention will be described hereinafter by means of some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings. These drawings illustrate different aspects and examples of the present invention and, where appropriate, similar structures, components, materials and / or elements in different figures are indicated by similar reference numerals.
La figura 1 è uno schema di un ramo di distribuzione di un circuito idraulico domestico comprendente un dispositivo programmato per adottare il metodo della presente invenzione; Figure 1 is a diagram of a distribution branch of a domestic hydraulic circuit comprising a device programmed to adopt the method of the present invention;
La figura 2 è uno schizzo raffigurante il dispositivo di figura 1 in scambio dati con un dispositivo personale intelligente mobile; Figure 2 is a sketch showing the device of Figure 1 in data exchange with a mobile intelligent personal device;
La figura 3 è un esempio di segnale di pressione elaborato per ricavare informazioni dei dispositivi di utenza collegati al ramo di distribuzione; e Figure 3 is an example of a pressure signal processed to obtain information from the user devices connected to the distribution branch; And
La figura 4 è un esempio di impianto domestico completo a cui è applicato il dispositivo di figura 1. Figure 4 is an example of a complete domestic system to which the device of Figure 1 is applied.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La figura 1 illustra nel suo insieme uno schema di circuito idraulico per un edificio con particolare riferimento a un'abitazione, presso la quale le utenze che consumano acqua sanitaria sono dispositivi in cucina, come il rubinetto di un lavandino, oppure un elettrodomestico come una lavastoviglie. Ulteriori utenze sono ad esempio in bagno, dove è nuovamente presente un lavandino in aggiunta a una vasca e a un wc. Figure 1 illustrates as a whole a hydraulic circuit diagram for a building with particular reference to a house, where the utilities that consume domestic water are devices in the kitchen, such as a sink tap, or an appliance such as a dishwasher. . Further utilities are for example in the bathroom, where there is again a sink in addition to a bathtub and a toilet.
Tali dispositivi prelevano acqua da un ramo di distribuzione pressurizzato 1 collegato tramite un rubinetto a una linea di mandata dell'acqua sanitaria dell'edificio, a sua volta collegata all'acquedotto. These devices draw water from a pressurized distribution branch 1 connected by means of a tap to a sanitary water delivery line of the building, which is in turn connected to the aqueduct.
Sulla linea di distribuzione a monte di ciascun dispositivo di prelievo d'acqua è previsto un gruppo valvola attuata 2 comprendente un otturatore (non illustrato) per chiudere la portata d'acqua al ramo di distribuzione tramite un attuatore e un misuratore di portata, preferibilmente un misuratore di portata che calcola quest' ultima sulla base di un rilievo di pressione differenziale eseguito da un'unità sensore di pressione 3 ad esempio provvista di coppia di sensori di pressione distanziati fra loro di una distanza nota. Ciò può essere ad esempio realizzato includendo un tubo di venturi a monte e a valle dei sensori di pressione oppure tramite ima look-up table di taratura in grado di fornire, anche tramite interpolazioni, valori di portata calcolata per ciascun valore di pressione differenziale misurato. On the distribution line upstream of each water withdrawal device there is an actuated valve unit 2 comprising a shutter (not shown) to close the water flow to the distribution branch by means of an actuator and a flow meter, preferably a flow meter which calculates the latter on the basis of a differential pressure measurement carried out by a pressure sensor unit 3 for example provided with a pair of pressure sensors spaced apart by a known distance. This can be achieved, for example, by including a Venturi tube upstream and downstream of the pressure sensors or by means of a calibration look-up table capable of providing, even through interpolations, calculated flow rates for each measured differential pressure value.
La figura 2 illustra una centralina di controllo o microcontrollore 4 collegata ai sensori di pressione differenziale e alla valvola attuata 2 e programmata per elaborare una storia temporale dei segnali di pressione differenziale allo scopo di classificare varie tipologie di perdita. Figure 2 illustrates a control unit or microcontroller 4 connected to the differential pressure sensors and to the actuated valve 2 and programmed to process a time history of the differential pressure signals in order to classify various types of leaks.
Secondo il particolare esempio descritto in EP-A1-2440901, è possibile determinare automaticamente una portata in funzione di una resistenza di flusso predefinita per il ramo di distribuzione. Se il ramo di distribuzione include una pluralità di valvole disposte in punti diversi, un metodo può comprendere le fasi di misurare empiricamente la portata volumetrica in corrispondenza di ciascuna valvola in punti diversi del ramo di distribuzione che sono a distanze variabili da un ingresso del ramo di distribuzione; e, determinare la resistenza di flusso predefinita per il ramo di distribuzione in ciascuno della pluralità di punti diversi, in base ad una variazione di pressione indicata dal segnale di pressione mentre viene misurata la portata volumetrica. La resistenza di flusso predefinita può quindi essere stimata per altri punti in cui può verificarsi l'utilizzo di liquidi nel sistema di distribuzione, in base alla resistenza di flusso predefinita misurata alla pluralità di punti diversi. According to the particular example described in EP-A1-2440901, it is possible to automatically determine a flow rate as a function of a predefined flow resistance for the distribution branch. If the distribution branch includes a plurality of valves disposed at different points, a method may comprise the steps of empirically measuring the volumetric flow rate at each valve at different points on the distribution branch which are at varying distances from an inlet of the distribution branch. distribution; and, determining the predefined flow resistance for the distribution branch at each of the plurality of different points, based on a pressure change indicated by the pressure signal while the volume flow is measured. The predefined flow resistance can then be estimated for other points where the utilization of liquids in the dispensing system may occur, based on the predefined flow resistance measured at the plurality of different points.
Inoltre, quando una valvola viene aperta o chiusa (sia che si tratti di un rubinetto da cucina o da cucina o di un'elettrovalvola elettromeccanica in lavastoviglie o lavatrice), si verifica un cambiamento di pressione e nel ramo di distribuzione viene generato un impulso di onda di pressione transitoria. La pressione transitoria è un fenomeno ondulatorio che deriva da un rapido cambiamento della velocità dell'acqua in una tubazione (simile ai transitori elettrici su una linea elettrica). L'onda di pressione transitoria che si verifica quando una valvola viene rapidamente aperta o chiusa viene spesso definita come un colpo d'ariete e talvolta può generare un forte martellamento o un rumore udibile mentre l'onda d'urto di pressione attraversa i tubi. L'entità della sovrappressione transitoria è sia indipendente che molto maggiore della pressione operativa. L'impulso di pressione transitoria può essere positivo o negativo, a seconda della velocità positiva o negativa del cambiamento di pressione (cioè, se una valvola viene aperta o chiusa nel sistema idrico). Apparecchi come lavastoviglie o lavatrici controllano le loro elettrovalvole elettromeccaniche in modo che cambino rapidamente lo stato e così spesso creano il colpo d'ariete più pronunciato. Al contrario, una valvola del rubinetto che viene aperta o chiusa piuttosto lentamente produce meno impulsi del colpo d'ariete. Tali differenze possono essere rilevate e impiegate per classificare i segnali di pressione differenziale, in particolare identificare il dispositivo da cui proviene il segnale. Secondo una forma di realizzazione preferita, la centralina di controllo viene tarata dopo il montaggio tramite la registrazione dei segnali di pressione differenziale per ciascuna delle utenze di acqua sanitaria attivate e disattivate singolarmente. In addition, when a valve is opened or closed (whether it is a kitchen or kitchen faucet or an electromechanical solenoid valve in a dishwasher or washing machine), a pressure change occurs and a pressure pulse is generated in the distribution branch. transient pressure wave. Transient pressure is a wave phenomenon that results from a rapid change in the speed of water in a pipe (similar to electrical transients on a power line). The transient pressure wave that occurs when a valve is quickly opened or closed is often referred to as a water hammer and can sometimes generate a loud pounding or audible noise as the pressure shock wave passes through the pipes. The magnitude of the transient overpressure is both independent and much greater than the operating pressure. The transient pressure pulse can be positive or negative, depending on the positive or negative rate of the pressure change (i.e., whether a valve is opened or closed in the water system). Appliances such as dishwashers or washing machines control their electromechanical solenoid valves so that they change state rapidly and so often create the most pronounced water hammer. Conversely, a faucet valve that is opened or closed rather slowly produces fewer water hammer pulses. Such differences can be detected and used to classify differential pressure signals, in particular to identify the device from which the signal is coming. According to a preferred embodiment, the control unit is calibrated after assembly by recording the differential pressure signals for each of the individually activated and deactivated domestic water users.
Secondo la presente invenzione, la centralina di controllo è inoltre collegata in scambio dati senza fili con un dispositivo intelligente portatile come un telefono cellulare o un orologio intelligente per inviare un segnale di avvertimento a un utente quando viene rilevata una condizione di funzionamento anomala del ramo di distribuzione, come ad esempio una perdita oppure un consumo di acqua eccessivo. Ad esempio, la condizione di funzionamento anomala è definita tramite soglie che possono essere associate a ciascuna utenza di acqua sanitaria e/o a intervalli temporali come giorno/ notte, giorno della settimana/ fine settimana, stagione etc. According to the present invention, the control unit is also connected in wireless data exchange with a portable smart device such as a mobile phone or a smart watch to send a warning signal to a user when an abnormal operating condition of the branch is detected. distribution, such as a leak or excessive water consumption. For example, the abnormal operating condition is defined by means of thresholds that can be associated with each domestic hot water user and / or at time intervals such as day / night, day of the week / weekend, season etc.
Quando il dispositivo intelligente portatile riceve il segnale di avvertimento, che può essere una combinazione più o meno complessa di un segnale luminoso, un segnale sonoro e un segnale tattile - haptic come una vibrazione, un utente utilizza il dispositivo come interfaccia di comunicazione per interagire con la centralina di controllo. In particolare l'utente può consentire lo stato di consumo di acqua segnalato tramite un segnale di ok oppure inviare un segnale di chiusura per commutare l'elettrovalvola. Inoltre, l'utente da remoto tramite il dispositivo portatile intelligente può memorizzare l'anomalia segnalata come consentita in modo che in futuro la condizione di funzionamento sia automaticamente consentita e non più segnalata come anomala. Altrimenti la centralina di controllo continuerà a segnalare l'anomalia all'utente. Preferibilmente, la centralina di controllo è programmata per associare il segnale di pressione che supera la soglia a uno degli intervalli di tempo indicati in precedenza, infatti è possibile che un determinato consumo di acqua sia consentito di giorno e impedito di notte etc. When the portable smart device receives the warning signal, which can be a more or less complex combination of a light signal, a sound signal, and a tactile signal - haptic like a vibration, a user uses the device as a communication interface to interact with the control unit. In particular, the user can allow the water consumption status signaled by an ok signal or send a closing signal to switch the solenoid valve. Furthermore, the remote user through the smart portable device can memorize the anomaly reported as allowed so that in the future the operating condition is automatically allowed and no longer reported as anomalous. Otherwise the control unit will continue to report the anomaly to the user. Preferably, the control unit is programmed to associate the pressure signal that exceeds the threshold with one of the time intervals indicated above, in fact it is possible that a certain water consumption is allowed during the day and prevented at night, etc.
Nella figura 3 è riportato un esempio di funzionamento dell'algoritmo che regola il funzionamento del dispositivo, è possibile evidenziare le seguenti fasi di funzionamento : Figure 3 shows an example of operation of the algorithm that regulates the operation of the device, it is possible to highlight the following operating phases:
• Fasel: condizione di allarme, presenza di una perdita, condizioni cambiate rispetto alla taratura fatta all'inizio, il salto di pressione individuato è oltre la fascia di taratura indicata dalle linee tratteggiate verdi; • Fasel: alarm condition, presence of a leak, conditions changed with respect to the calibration made at the beginning, the detected pressure jump is beyond the calibration range indicated by the green dotted lines;
• Fase 2 (evidenziata dall'area gialla): la misura del salto di pressione rientra in una condizione di normale utilizzo, necessario aspettare un intervallo di tempo pari a time_holding_nominal, prima di cambiare lo stato del sistema; • Phase 2 (highlighted by the yellow area): the pressure jump measurement returns to a condition of normal use, it is necessary to wait for a time interval equal to time_holding_nominal, before changing the system status;
Fase3: condizioni nominali, allarme rientrato; Phase3: nominal conditions, alarm cleared;
• Fase4: Apertura rubinetto, il salto di pressione risulta compatibile con le misure acquisite durante la fase di taratura e il sistema riconosce l'apertura di un' utenza, se la misura non rientra nella fascia di funzionamento nominale entro un tempo fissato, il dispositvo rileva un'anomalia e invia il relativo messaggio di allerta all'utente; opzionalmente, nel messaggio di allerta sono presenti alcuni quantificatori come e.g. pressione, portata, stima del dispositivo di utenza a cui è legata la condizione anomala etc. per consentire all'utente di identificare la condizione anomala. • Phase 4: Tap opening, the pressure jump is compatible with the measurements acquired during the calibration phase and the system recognizes the opening of a user, if the measurement does not fall within the nominal operating range within a fixed time, the device detects an anomaly and sends the related alert message to the user; optionally, in the alert message there are some quantifiers such as e.g. pressure, flow rate, estimate of the user device to which the anomalous condition is linked, etc. to allow the user to identify the abnormal condition.
• Fase5: Rubinetto chiuso, in questo caso il sistema non effettua nessun controllo; • Fase6: la misura del salto di pressione supera la fascia di normale utilizzo e per un tempo pari a time_holding_leak il sistema rimane in uno stato di attesa senza inviare il messaggio di allerta e/o chiudere la valvola attuata d'ingresso; • Phase5: Tap closed, in this case the system does not carry out any checks; • Phase6: the measurement of the pressure jump exceeds the normal use range and for a time equal to time_holding_leak the system remains in a waiting state without sending the warning message and / or closing the actuated inlet valve;
• Fase7: superato il tempo pari a time_holding_leak il sistema va in allarme indicando la presenza di una perdita, se la misura rimane fuori dalla fascia di funzionamento nominale; una condizione d'allarme è differente da quella di allerta e prevede la chiusura automatica della valvola attuata d'ingresso. Preferibilmente viene anche notificato all'utente tramite un messaggio inviato sul dispositivo portatile intelligente personale 5 e ancor più preferibilmente l'utente può inviare un messaggio di controllo per aprire la valvola attuata d'ingresso qualora ritenga che la condizione d'allarme sia ingiustificata. Secondo una forma di realizzazione preferita, al contrario di quanto capita per il messaggio di controllo a seguito di un messaggio di allerta, la condizione d'allarme non può essere modificata tramite la ricezione del messaggio di controllo ma solamente agendo direttamente sulla centralina di controllo. La condizione di allarme è differente da quella anomala nel senso che la prima genera un segnale di notifica che abilita l'utente ad aprire la valvola attuata da remoto ma non a modificare da remoto la classificazione come uso consentito. Nel caso del segnale di allerta, invece, l'utente riceve un messaggio che contiene l'esplicita opposizione di classificare come consentita la condizione inzialmente segnalata come anomala. Opzionalmente, anche nel messaggio di allarme sono presenti alcuni quantificatori come e.g. pressione, portata, stima del dispositivo di utenza a cui è legata la condizione anomala etc. per consentire all'utente di identificare la condizione di allarme. • Phase 7: once the time equal to time_holding_leak has passed, the system goes into alarm indicating the presence of a leak, if the measurement remains outside the nominal operating range; an alarm condition is different from the alert condition and provides for the automatic closing of the valve actuated inlet. Preferably the user is also notified by means of a message sent on the personal intelligent portable device 5 and even more preferably the user can send a control message to open the actuated inlet valve if he considers that the alarm condition is unjustified. According to a preferred embodiment, contrary to what happens for the control message following an alert message, the alarm condition cannot be changed by receiving the control message but only by acting directly on the control unit. The alarm condition is different from the anomalous one in the sense that the former generates a notification signal that enables the user to open the valve remotely but not to remotely change the classification as permitted use. In the case of the warning signal, however, the user receives a message that contains the explicit opposition to classify as allowed the condition initially reported as anomalous. Optionally, some quantifiers are also present in the alarm message such as e.g. pressure, flow rate, estimate of the user device to which the anomalous condition is linked, etc. to allow the user to identify the alarm condition.
• Fase8: allarme momentaneamente rientrato per il ritorno in condizioni nominali. • Phase 8: alarm momentarily cleared for return to nominal conditions.
Sono inoltre possibili le seguenti condizioni rilevate come anomalie: The following conditions detected as anomalies are also possible:
• Fase 4: salto di pressione elevato che dura un tempo "eccessivo", e.g. oltre una soglia temporale predefinita e impostabile: • Phase 4: high pressure jump that lasts an "excessive" time, e.g. beyond a predefined and settable time threshold:
o Possibile perdite simile in comportamento a un'utenza; o Possible loss of similar behavior to a user;
o L'utenza è stata dimenticata aperta. o The user has been forgotten open.
In entrambi i casi l' utilizzatore può decidere se considerare normale o meno il funzionamento individuato e segnalato tramite messaggio di allerta; In both cases the user can decide whether to consider normal or not the functioning identified and signaled by an alert message;
• Salto di pressione superiore al valore massimo individuato in fase di taratura, possibile rottura di una tubatura, in questo caso il sistema interviene chiudendo la valvola di alimentazione dell'acqua, questo per motivi di sicurezza. In questo caso la valvola attuata di alimentazione viene chiusa senza chiedere un consenso all'utente; • Pressure jump higher than the maximum value identified during calibration, possible breakage of a pipe, in this case the system intervenes by closing the water supply valve, this for safety reasons. In this case the actuated supply valve is closed without asking the user for consent;
• Fasel e Fase7: permanenza in una fascia di taratura considerata anomala per un tempo "eccessivo", e.g. oltre una soglia temporale predefinita e impostabile, questo tempo è ricavato nella fase di taratura e può essere personalizzato dall' utilizzatore stesso, anche in queste condizioni l' utilizzatore può decidere se è una condizione normale o meno, apertura di un rubinetto con un filo d'acqua (condizione non catturata in fase di taratura del dispositivo). • Fasel and Phase7: permanence in a calibration band considered anomalous for an "excessive" time, e.g. beyond a predefined and settable time threshold, this time is obtained in the calibration phase and can be customized by the user himself, even in these conditions the user can decide whether it is a normal condition or not, opening a tap with a wire water (condition not captured during device calibration).
Secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, il ramo di distribuzione è provvisto di una pompa attivabile per scaricare, ad esempio in un ramo di scarico del circuito, il più velocemente possibile eventuali accumulatori di acqua oppure l'acqua presente nel ramo di distribuzione stesso indipendentemente dal fatto che la valvola attuata d'ingresso sia aperta o chiusa. In questo modo, gli sversamenti in casi di perdite o rotture sono ridotti rispetto alla sola condizione di chiusura della valvola attuata d'ingresso. Preferibilmente, come illustrato in figura, la pompa viene collegata in parallelo a una valvola attuata rispetto a una porta di scarico del ramo di scarico collegata e.g. alla fognatura. In particolare, quando la pompa è attiva, la valvola attuata è chiusa in modo da evitare che l'azione di svuotamento della pompa sia bypassata verso la fognatura e sia quindi inefficace verso l'acqua contenuta nel ramo di distribuzione. According to a further embodiment of the present invention, the distribution branch is provided with a pump that can be activated to discharge, for example in a discharge branch of the circuit, as quickly as possible any water accumulators or the water present in the discharge branch. distribution itself regardless of whether the actuated inlet valve is open or closed. In this way, the spills in the event of leaks or ruptures are reduced compared to the closing condition of the actuated inlet valve. Preferably, as illustrated in the figure, the pump is connected in parallel to an actuated valve with respect to a discharge port of the connected discharge branch e.g. to the sewer. In particular, when the pump is active, the actuated valve is closed so as to prevent the pump emptying action from being bypassed towards the sewer and therefore ineffective towards the water contained in the distribution branch.
La figura 4 illustra una particolare forma di realizzazione in cui il circuiti di acqua domestico è di una certa complicazione e non presenti una pluralità di valvole di drenaggio, una per ciascun ramo pressurizzato di distribuzione dell'acqua. Figure 4 illustrates a particular embodiment in which the domestic water circuit is of a certain complication and does not have a plurality of drain valves, one for each pressurized water distribution branch.
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