具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种水箱用水信息智能远程监测系统，该系统包括信息综合模块、水量分配管理模块、水量分析供应模块和远程控制终端；

所述信息综合模块用于获取与水箱相连接的水管、水箱和楼层内每户用水量信息，根据所获取信息，对水管和水箱内所储存的用水进行处理；

所述水量分配管理模块，获取信息综合模块内所储存信息，并为楼层内每户分配用水量；从而保证每户家庭都能在特殊期间得到水资源的分配；

所述水量分析供应模块，分析在停水期间的紧急情况下，水资源所能够供应的最多家庭数量，预警并控制所分配的家庭数量；以防剩余水量不能为剩余家庭分配水资源；

所述远程控制终端用于发送或者接收信息，并将对应信息发送至上述各模块，从而能够控制各模块处理信息；

进一步的，所述信息综合模块包括数据获取单元、数据分析单元、数据保存单元和数据控制单元；

所述数据获取单元，在水管内不同位置设置若干个水速传感器以及水箱内设置液位传感器，用于获取与水箱相连接的水管内的水流速度、水箱内水位高度信息和楼层内每户家庭所使用的用水量，将所分析的数据通过远程控制终端保存在数据分析单元中；

所述数据分析单元，获取水管内水流速度信息，分析设置在不同位置的水流速度是否相同，并将分析结果通过远程控制终端发送至数据控制单元；

所述数据保存单元用于保存实时数据以及历史数据；

所述数据控制单元，根据水箱内剩余水量，控制并为每户家庭分配用水；

所述数据控制单元的输出端与数据分析单元的输入端相连接，所述数据获取单元的输出端与数据分析单元的输入端相连接；所述数据获取单元的输出端与数据保存单元的输入端相连接。

进一步的，所述水量分配管理模块包括用水分配单元、数据归一化单元、树状组合分类单元和分配管理单元；

所述用水分配单元，获取远程控制终端内信息，根据所接收信息为家庭分配用水量；

所述数据归一化单元，获取信息综合模块内所保存的历史信息，并对历史信息进行归一化，从而能够使得归一化后的信息能够分配不同家庭用水量；

所述树状组合分类单元，通过树状分类法，根据所存储的各家庭不同时间段内所使用的用水量特征进行分类，并将分类结果发送至分配管理单元；从而分析出家庭紧急调用用水资源具体为高峰时期或者低峰时期；

所述分配管理单元，根据分类结果，在家庭紧急调用用水资源的情况下，为所述家庭分配水资源；

所述分配管理单元的输出端与树状组合分类单元的输入端相连接；所述用水分配单元的输出端与数据归一化单元的输入端相连接。

进一步的，所述水量分析供应模块包括数量分析单元、数量对比单元和预警单元；

所述数量分析单元，获取紧急调用用水资源的家庭数量，并将家庭数量发送至数量对比单元进行分析，以防过多家庭紧急调用水资源后使得剩余水资源无法对剩余家庭进行分配；

所述数量对比单元，根据水箱内的总用水量分析紧急调用用水资源的家庭数量是否满足阈值；若检测到紧急调用用水资源的数量不满足阈值数量，则将结果发送至预警单元；若检测到紧急调用用水资源的数量满足阈值条件，则对发出紧急调用信号的家庭分配水资源；

所述预警单元，发出预警信号，并将预警信号发送至远程控制终端。

进一步的，所述远程控制终端包括信息接收单元和信息发送单元；

所述信息接收单元用于接收信息综合模块、水量分配管理模块和水量分析供应模块所发出的信号；

所述信息发送单元用于发送信息至信息综合模块、水量分配管理模块和水量分析供应模块，以便于能够控制上述模块。

一种水箱用水信息智能远程监测方法，所述远程监测方法包括如下步骤：

Z01：通过在水管内和水箱内分别所设置的水速传感器和液位传感器，判断安装在水管内不同位置的水流速度是否相同；

Z02：检测到水管内所流出水流的速度小于预设标准速度时，获取水管内位置A与位置B的水流速度是否相同；若检测到流过位置A的水流速度大于位置B的水流速度，且水管内有水流流出时，表示水管内包含有堵塞物需清理；若检测到流过位置A的水流速度等于位置B的水流速度，且水管内未有水流流出时，表示发生停水现象；

在上述过程中，监测水管内不同位置所设置的水速传感器的信息，若检测到流过位置 A的水流速度大于位置B的水流速度时，前提是水管内能流出水量，则能够表明为水管内有堵塞物，导致水流速度下降；若检测到流过位置A的水流速度等于位置B的水流速度，且水管内未有水流流出时，在本发明中特指的是发生停水现象，仍包括有其他现象，但在此不作考虑；

Z03：实时获取紧急调用用水资源信号；若未接收到紧急调用用水资源信号，则跳转到步骤Z04；若接收到紧急调用用水资源信号，则跳转到步骤Z05；

Z04：获取历史信息中家庭每天所使用的总用水信息和每小时所使用的用水信息，根据信息为每户家庭分配用水；

Z05：通过树状组合分类方法对用水量的高峰期或者低峰期进行分类；

树状组合分类方法能够根据数据特征进行分类，从而获取分类后的结果；从表面意义上看，能够简单的分析判断出所使用的用水量是否为大多数人都用水的时间，则能够确定出是否为高峰期；但是往往每个人的休息时间不同，成人休息的时间为周末(部分成年人的休息时间为随机安排)，小孩子的休息时间为周末和寒暑假，同时还要包括退休或者空闲在家的老人，若仅仅根据使用人数是否超过一定值来分析当前是否为用水量高峰，较为主观，使得其它休息时间的人没有用时可以使用；因此，通过树状组合分类法能够精确分类出不同时间段的用水量，从而能够精确使用水箱内所储存水量。

Z06：若检测到当前用水的时间段为高峰期，延后调取用水直到用水的时间段为非高峰期使用期；若检测到用水的时间段为非高峰期，获取非高峰期紧急调用水资源的家庭数量，若检测到非高峰期紧急调用水资源的家庭数量满足阙值，则调取用水分配使用；若检测到非高峰期紧急调用水资源的家庭数量大于阈值，则需减少紧急调用水资源的家庭数量。

在步骤Z05中，步骤如下：

Z051：获取历史数据中各家庭在不同时间内所使用的用水信息，将该信息作为训练样本；

Z052：对步骤Z051内的所有样本进行特征提取，进而生成特征向量；

Z053：构建根节点，将用水高峰期特征作为最优特征，根据最优特征，训练步骤Z051 内训练样本并分割成子集；

Z054：若步骤Z053内的子集正确被分类，则构建叶节点，则该叶节点作为子集的父节点；若步骤Z053内的子集不能准确被分类，则选择用水高峰期的其它特征作为最优特征，并重复步骤Z053-Z054；

Z055：生成决策树，得到分类结果。

在步骤Z04中，获取历史数据中不同家庭所使用的总用水量为Q＝{q₁,q₂,q₃...q_m},m指家庭数，q_m指第m个家庭所使用的总用水量；得到同一个家庭每天的用水量为P＝{p₁₁,p₁₂,p₁₃...p_1u}，获取历史数据中同一个家庭每小时所使用的用水量为其中是指第i个家庭第1小时所使用的用水量，p_1u是指第1个家庭第u天的总用水量；

同一个家庭根据历史数据所预测得到的回归方程为P＝xj+s；

得到

得到每个小时向家庭所该供应的用水量为：

在步骤Z06中，若检测到紧急调用水资源的用水量为非高峰期使用量；

得到：各家庭非高峰期所分配的全部用水量为QJ，各家庭在非高峰期内使用用水量之和为QO；非高峰期间内发出紧急调用水资源信号的家庭数量为n；

其中：指第i位家庭第r小时内所分配的用水量；指第i位家庭发出紧急调用水资源在非高峰期时间段r到z内所分配的用水量；q_i指第i个家庭所使用的总用水量；j是指方程的斜率，s是指截距，x是指家庭数,P是指同一个家庭每天的用水量；是指平均家庭数，x_e是指第e个家庭，p_e是指第e个家庭每天的用水量，是指家庭每天平均的用水量，v是指家庭项数。

上述公式是在确定没有家庭紧急调用水资源的情况下分配水资源以及确定有家庭紧急调用水资源的情况下分配水资源，通过上述公式分开调取水资源，确保水资源的合理分配，其中调取了每个小时所使用的用水量，能够确保水量能够在不同时间段进行分配。

步骤Z06中，调取各家庭历史数据中非高峰期紧急调用水资源已经使用的总用水量为 y，各家庭在紧急调用水资源时平均调取使用的用水量为获取得到未使用非紧急水资源的用水量为QC，水箱内的总用水量为Z；调取得到每个家庭在非紧急调取水资源时，平均已经使用的水资源用水量为D和在实际已经使用用水量的家庭数量为C；

得到：

若检测到k>f，则表示非高峰期紧急调用水资源的家庭数量大于标准阈值，需减少紧急调用水资源的家庭数量；若检测到k<f，则表示非高峰期紧急调用水资源的家庭数量小于等于标准阈值，则调取紧急用水量为k个家庭进行分配；

通过上述公式，保证家庭内用水资源在预设数量下进行分配。

实施例1：获取历史数据中同一个家庭每小时所使用的用水量为

得到同一个家庭每天的用水量为P＝{p₁₁,p₁₂,p₁₃}＝{3155,4780,5650}；

根据历史数据所预测得到的回归方程为P＝xj+s；

得到

代入计算得到回归方程为P＝650j+158；

得到第1个家庭第4天所使用的总用水量为2758；

得到第1个家庭第4天第5个小时向该家庭所该供应的用水量为：

得到第1个家庭第4天第4个小时向不同家庭所该供应的用水量为：

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。