CN106556425A - 管道压力远程预警控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种管道压力远程预警控制系统，其特征是包括测量管装置和控制系统，测量管装置包括进压口固定件(2)、连接座(3)、测量管装置(11)、出压口固定件(13)、第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)、第一反射镜(17)、超声测量筒(18)、第二反射镜(19)和水压传感器(20)。本发明的管道压力远程预警控制系统适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员可以在水司调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制领域，尤其是一种管道压力远程预警控制系统。
背景技术
城市供水管网是全面掌握城市供水状况以及对整个供水系统实施正确调度的重要设施，它的运行效率直接反映城市的供水服务质量。为获知城市的整体供水状况，水厂要在整个城市范围内布设有多个管网监测点，监测各节点压力、流量等状况，以便能最优化城市供水及有效监控漏水或爆管事故的发生。
管线压力、流量和流向是供水调度系统中重要的监测内容，供水公司为进一步强化安全生产工作，准确把握供水管网的运行状况，迫切需要建立管道压力远程预警控制系统，提高综合信息数据可视化能力，为平衡供水压力、调度生产工作提供高效、及时、准确、充分的数据依据，以提高工作效率和科学管理水平，增强供水管网运行安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道压力远程预警控制系统，以实现对远程管道压力的实时监控和预警。
本发明的技术方案是：
一种管道压力远程预警控制系统，包括测量管装置和控制系统，测量管装置包括进压口固定件(2)、连接座(3)、测量管装置(11)、出压口固定件(13)、第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)、第一反射镜(17)、超声测量筒(18)、第二反射镜(19)和水压传感器(20)，所述进压口固定件(2)和出压口固定件(13)分别设置在测量管装置(11)的左右两端，连接座(3)设置在测量管装置(11)上方，测量管装置(11)内设有第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)和水压传感器(20)，第一超声波换能器(14)和第二超声波换能器(15)的下方分别设有第一反射镜(17)和第二反射镜(19)，第一反射镜(17)和第二反射镜(19)之间设有超声测量筒(18)，连接座(3)上方设有控制盒(4)，控制盒(4)内设有控制系统，控制盒(4)上设有液晶显示屏(5)、控制按钮(6)、开关键(7)、SIM卡插槽(8)、SD卡插槽(9)好扬声器(12)；控制系统包括中央处理器、进压口电磁阀、出压口电磁阀、存储模块、SIM卡、SD卡读卡器、控制中心、通讯模块、电源模块、液晶显示屏信号处理电路、液晶显示屏、水压传感器信号处理电路、水压传感器、温度传感器信号处理电路、温度传感器、音频信号处理电路、声波换能器处理电路和扬声器，进压口电磁阀、出压口电磁阀、存储模块、通讯模块、电源模块、液晶显示屏信号处理电路、水压传感器信号处理电路、温度传感器信号处理电路、声波换能器处理电路和音频信号处理电路分别与中央处理器连接，SIM卡通过SD卡读卡器与通讯模块连接，SIM卡通过无线网络连接控制中心，液晶显示、水压传感器、温度传感器和扬声器分别与液晶显示屏信号处理电路、水压传感器信号处理电路、温度传感器信号处理电路和音频信号处理电路连接，第一超声波换能器(14)和第二超声波换能器(15)分别与声波换能器处理电路连接。
所述进压口固定件(2)和出压口固定件(13)分别连接有进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)，进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)分别接入待测量的管道中，进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)分别与所述控制系统的中央处理器连接。
本发明的有益效果是：
本发明的管道压力远程预警控制系统适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员可以在水司调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有实用性：城市供水管网地理位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的远程监测终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有易维护性：系统可对测控终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程监测终端复位、升级等。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的测量管装置的结构示意图。
图3是本发明控制系统的结构示意图。
图中：1为进压口电磁阀、2为进压口固定件、3为连接座、4为控制盒、5为液晶显示屏、6为控制按钮、7为开关键、8为SIM卡插槽、9为SD卡插槽、10为出压口电磁阀、11为测量管装置、12为扬声器、13为出压口固定件、14为第一超声波换能器、15为第二超声波换能器、16为温度传感器、17为第一反射镜、18为超声测量筒、19为第二反射镜、20为水压传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如图1至图3，一种管道压力远程预警控制系统，包括测量管装置和控制系统，测量管装置包括进压口固定件(2)、连接座(3)、测量管装置(11)、出压口固定件(13)、第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)、第一反射镜(17)、超声测量筒(18)、第二反射镜(19)和水压传感器(20)，所述进压口固定件(2)和出压口固定件(13)分别设置在测量管装置(11)的左右两端，连接座(3)设置在测量管装置(11)上方，测量管装置(11)内设有第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)和水压传感器(20)，第一超声波换能器(14)和第二超声波换能器(15)的下方分别设有第一反射镜(17)和第二反射镜(19)，第一反射镜(17)和第二反射镜(19)之间设有超声测量筒(18)，连接座(3)上方设有控制盒(4)，控制盒(4)内设有控制系统，控制盒(4)上设有液晶显示屏(5)、控制按钮(6)、开关键(7)、SIM卡插槽(8)、SD卡插槽(9)好扬声器(12)；控制系统包括中央处理器、进压口电磁阀、出压口电磁阀、存储模块、SIM卡、SD卡读卡器、控制中心、通讯模块、电源模块、液晶显示屏信号处理电路、液晶显示屏、水压传感器信号处理电路、水压传感器、温度传感器信号处理电路、温度传感器、音频信号处理电路、声波换能器处理电路和扬声器，进压口电磁阀、出压口电磁阀、存储模块、通讯模块、电源模块、液晶显示屏信号处理电路、水压传感器信号处理电路、温度传感器信号处理电路、声波换能器处理电路和音频信号处理电路分别与中央处理器连接，SIM卡通过SD卡读卡器与通讯模块连接，SIM卡通过GPRS无线网络连接控制中心，液晶显示、水压传感器、温度传感器和扬声器分别与液晶显示屏信号处理电路、水压传感器信号处理电路、温度传感器信号处理电路和音频信号处理电路连接，第一超声波换能器(14)和第二超声波换能器(15)分别与声波换能器处理电路连接。
所述进压口固定件(2)和出压口固定件(13)分别连接有进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)，进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)分别接入待测量的管道中，进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)分别与所述控制系统的中央处理器连接。
进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)可通过控制中心远程进行控制。控制盒(4)上的液晶显示屏(5)可以是实现显示温度、水压、流量，并可记忆储存，并通过SD卡读取数据。供水系统中管网的各个监测点独立配置本发明的系统，并分别和控制中心联网，控制中心实现统一调度。
一方面，由于供水系统中管网监测点数量众多，地理位置分散等原因，有线通讯设备很难胜任。而无线接入设备可以移动，不受地理位置的限制，当管网监测点搬迁时设备可随之迁移并可继续使用，即方便了安装又节省了费用。另一方面，供水系统要对城市的供水状况进行实时的管理，要求数据有较高的实时性和可靠性，因此数据通讯又有传输频繁、流量大的特点。GPRS无线网络不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点，而且其本身就是一个分组型数据网，支持TCP/IP协议，无需经过PSTN(公用电话交换网)等网络的转接，可直接与Internet网交通，非常适合应用于这种场合。
水压传感器可采用德国西门子生产的型号为QBE2002-P20的水管压力传感器。
电源模块可采用太阳能储能电池。
本发明的SD卡读卡器、SIM卡、存储模块、中央处理器、液晶显示屏、音频信号处理电路、扬声器、水压传感器信号处理电路、液晶显示屏信号处理电路等均可通过现有技术实现。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有的控制中心设立在供水公司，是整个系统建设的目的和核心，为各职能工作人员提供相关信息服务的系统，对整个供水系统运行情况进行统一监管，并可对各项监测内容进行分析、存储、报警与报表曲线管理，以及对系统各级别管理人员、泵站设备运维信息的建档管理。
本发明的管道压力远程预警控制系统具有系统功能：
1、数据监测功能：
监测各供热管网监测点流量、压力等参数。监测各电磁阀的工作状态。监测各供水管道报警信息。
2、远程控制功能
远程控制各管网监测点电磁阀的启停工作。远程切换各管网监测点电磁阀的控制模式。
3、报警功能
管网监测点压力、温度超过预设值告警。
4、数据存储
定时存储各种监测数据。记录事件报警信息及当时监测数据。记录各种操作信息及当时监测数据。
5、信息查询
可以进行所有监测信息查询。可以进行所有事件报警信息查询。可以进行所有操作信息查询。
6、数据报表
将监测数据、报警数据生成报表，数据可以导出，支持打印输出。
7、人机界面
所有管网监测点实时监测数据在同一界面上显示，可以同屏显示多个管网监测点数据，也可以切换成单个管网监测点数据显示。
8：曲线数据
自动生成各管网监测点的温度、压力、瞬时流量的历史曲线，可以查看历史数据库中任意管线、任意时段的历史曲线。历史曲线即可分列显示，也可并列显示，方便比较不同管网监测点供水状态。
9、统计报表、
自动或人工生成各管网监测点供水日报表，月报表及年报表，可通过打印机打印输出。并可以生成综合查询报表，方便管理员查询任意管网监测点、任意时段的各参种数报表。
10、权限管理
对不同的操作使用者授予不同的使用权限。
11、扩展
可以任意增加、减少所监控的管网监测点。可以增加、修改、删除软件功能模块。预留与其他系统的通讯接口。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。
Claims (2)
1.一种管道压力远程预警控制系统，其特征是包括测量管装置和控制系统，测量管装置包括进压口固定件(2)、连接座(3)、测量管装置(11)、出压口固定件(13)、第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)、第一反射镜(17)、超声测量筒(18)、第二反射镜(19)和水压传感器(20)，所述进压口固定件(2)和出压口固定件(13)分别设置在测量管装置(11)的左右两端，连接座(3)设置在测量管装置(11)上方，测量管装置(11)内设有第一超声波换能器(14)、第二超声波换能器(15)、温度传感器(16)和水压传感器(20)，第一超声波换能器(14)和第二超声波换能器(15)的下方分别设有第一反射镜(17)和第二反射镜(19)，第一反射镜(17)和第二反射镜(19)之间设有超声测量筒(18)，连接座(3)上方设有控制盒(4)，控制盒(4)内设有控制系统，控制盒(4)上设有液晶显示屏(5)、控制按钮(6)、开关键(7)、SIM卡插槽(8)、SD卡插槽(9)好扬声器(12)；控制系统包括中央处理器、进压口电磁阀、出压口电磁阀、存储模块、SIM卡、SD卡读卡器、控制中心、通讯模块、电源模块、液晶显示屏信号处理电路、液晶显示屏、水压传感器信号处理电路、水压传感器、温度传感器信号处理电路、温度传感器、音频信号处理电路、声波换能器处理电路和扬声器，进压口电磁阀、出压口电磁阀、存储模块、通讯模块、电源模块、液晶显示屏信号处理电路、水压传感器信号处理电路、温度传感器信号处理电路、声波换能器处理电路和音频信号处理电路分别与中央处理器连接，SIM卡通过SD卡读卡器与通讯模块连接，SIM卡通过无线网络连接控制中心，液晶显示、水压传感器、温度传感器和扬声器分别与液晶显示屏信号处理电路、水压传感器信号处理电路、温度传感器信号处理电路和音频信号处理电路连接，第一超声波换能器(14)和第二超声波换能器(15)分别与声波换能器处理电路连接。
2.根据权利要求1所述的管道压力远程预警控制系统，其特征在于所述进压口固定件(2)和出压口固定件(13)分别连接有进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)，进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)分别接入待测量的管道中，进压口电磁阀(1)和出压口电磁阀(10)分别与所述控制系统的中央处理器连接。
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