CN107588329A - 一种自来水管道实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自来水管道实时监测系统。现有的自来水管道中很少有实时监测系统，使用不便。本发明的特点是：包括若干个分布在城市自来水管网各处节点上的管道监测装置和服务器系统数据中心，管道监测装置包括供电装置、测量装置、数据采集处理模块和信号发送模块，测量装置包括压力测量装置和流量测量装置，数据采集处理模块内含有电源模块、数据转换模块和通讯模块，流量计和通讯模块连接，压力变送器和数据转换模块连接，电源模块与外接电源连接；服务器系统数据中心含有智能化控制系统，智能化控制系统为服务器系统数据中心接收、汇总、分析数据、发出控制指令及输出数据提示信号提供支持。本发明能实时监测管道中自来水的流量和压力数据。

Description

一种自来水管道实时监测系统

技术领域

本发明涉及一种用于液体管道实时监测的系统，尤其是涉及一种自来水管道实时监测系统。

背景技术

城市供水管网是城市建设重要的基础设施，是赖以生存和发展的物质基础，其维护管理水平的高低，直接影响到市民的日常生活、工厂企业的生产运转。在经济发展、城市化建设日益加快的今天，供水管网存在的问题不仅影响居民的用水保障，也影响了供水企业的社会效益和经济效益。

城市供水管网的供水漏损率逐年增加、管道腐蚀严重、管网漏水点多、爆管事故频繁、供水服务压力难以保证等现状普遍存在，对现阶段的供水管网改造提出了迫切需求，其中，供水管网的数据检测对后续的水力建模、DMA分区计量、供水管网露点检测等过程尤为重要。

现有的自来水管道很少有实时监测系统，不能在多个监测点实时监测管道中自来水的流量和压力数据，更不能将上述数据发送至总服务器进行汇总处理，难以及时发现漏损现象，通常要等到水管爆裂后出现严重漏水直至漏出的水溢出地面后才会被人们所发现，不仅不便于维修，而且造成水资源的严重浪费。当然，也出现有少量的自来水管道监控系统，如公开日为2016年12月07日，公开号为CN106195647A的中国专利中，公开了一种基于GPRS的自来水管道检漏监控系统，该系统仅仅具备检漏功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种自来水管道实时监测系统。该自来水管道实时监测系统能在多个监测点实时监测管道中自来水的流量和压力数据，再将上述数据发送至总服务器进行汇总处理；总服务器汇集多个监测点的流量压力数据，并对这些数据进行分析之后，模拟计算出城市自来水管网中各处的运行状态，及时发现漏损现象；服务器将所计算出的漏水位置和流量信息进行提示，以便进行维修，避免了更大的浪费，且自动控制关闭距离漏损部位最近的源头阀门，既将损失降至最低，又能缩小由于关闭漏水管道阀门所引起的停水供应范围。同时，该系统实时记录所有的自来水管道数据，统计并分析城市自来水使用情况，为实现其他多种功能提供数据支持。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该自来水管道实时监测系统的特点在于：包括若干个分布在城市自来水管网各处节点上的管道监测装置和服务器系统数据中心，所述管道监测装置包括供电装置、测量装置、数据采集处理模块和信号发送模块，所述测量装置主要包括压力测量装置和流量测量装置，所述压力测量装置包括压力变送器和模数转换模块，所述压力变送器用于探测自来水管道中的压力并将压力信号传输至模数转换模块，再由模数转换模块进行转换处理得到压力数据；所述流量测量装置包括流量计；所述数据采集处理模块内含有电源模块、数据转换模块和通讯模块，流量计和通讯模块连接，流量计用于测量管道内自来水的流量，通讯模块用于接受该流量数据，压力变送器和数据转换模块连接，电源模块与外接电源连接，通讯模块与GPRS模块连接；服务器系统数据中心含有智能化控制系统，智能化控制系统为服务器系统数据中心接收、汇总、分析数据、发出控制指令及输出数据提示信号提供支持。

作为优选，本发明所述供电装置主要采用市电对开关电源进行供电，再通过电源模块进行电压转换处理之后为各个零部件模块提供相应的电压进行供电。

作为优选，本发明所述数据采集处理模块用于实时接收流量计和压力变送器的数据信号，并将这些数据进行汇总，再通过GPRS模块将信号发送出去，最后到达服务器系统数据中心进行汇总处理，达到实时监控自来水管网的目的。

作为优选，本发明智能化控制系统是整个服务器系统数据中心的中央处理器，同时具备数据网络功能、分析处理功能、远程控制功能和APP扩展功能；为实现智能化，智能化控制系统需通过网络和自来水管网各处节点上的管道监测装置和移动端设备相连接，接收来自各个自来水管网节点上的管道监测数据，并将这些数据进行汇总，若发现出现某个流量或压力异常的数据，则根据数据来源找出其具体位置信息，同时将这一异常信息进行警报发布，以提示相关人员进行现场的维护工作，做到及时发现并解决城市自来水管网的漏损问题，减少不必要的浪费。

作为优选，本发明智能化控制系统内整合了APP扩展功能、网络模块和数据分析模块，服务器系统数据中心通过网络模块和移动端APP连接，将相关数据传送至移动端APP上，相关用户可以在移动端APP上实时查看城市自来水管网的监测数据，以便及时收到管道流量异常信息，在最快的时间里进行处理，降低由于管道异常问题造成的漏水损失。

作为优选，本发明所述管道监测装置安装在城市自来水管网小区自来水入口或DMA分区入口。

作为优选，本发明所述管道监测装置通过GPRS网络和服务器系统数据中心相连接。

作为优选，本发明所述管道监测装置中的流量计采用防水型的电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计或插入式流量计。

作为优选，本发明所述GPRS模块采用3G模块、4G模块、5G模块或6G模块。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、采用智能化控制系统，实现了对自来水监测数据的智能化处理；2、在城市自来水管网的多个节点中安装管道监测装置，可以获取足够的管道监测数据；3、管道监测装置中采取实时发送数据的通讯模块，达到了实时监测的效果；4、智能化控制系统中含有警报功能，可以在爆管等突发情况下，及时发出预警，以便进行及时的处理。

附图说明

图1是本发明实施例中自来水管道实时监测系统的结构示意图。

图2是本发明实施例中自来水管道实时监测系统的工作流程示意图。

图3是本发明实施例中自来水管道实时监测系统的厂家服务器与移动端连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，本实施例中的自来水管道实时监测系统包括若干个分布在城市自来水管网各处节点上的管道监测装置和服务器系统数据中心。

本实施例中的管道监测装置包括供电装置、测量装置、数据采集处理模块和信号发送模块，测量装置主要包括压力测量装置和流量测量装置，压力测量装置包括压力变送器和模数转换模块，压力变送器用于探测自来水管道中的压力并将压力信号传输至模数转换模块，再由模数转换模块进行转换处理得到压力数据；流量测量装置包括流量计；数据采集处理模块内含有电源模块、数据转换模块和通讯模块，流量计和通讯模块连接，流量计用于测量管道内自来水的流量，通讯模块用于接受该流量数据，压力变送器和数据转换模块连接，电源模块与外接电源连接，通讯模块与GPRS模块连接。

本实施例中的供电装置主要采用市电对开关电源进行供电，再通过电源模块进行电压转换处理之后为各个零部件模块提供相应的电压进行供电。数据采集处理模块用于实时接收流量计和压力变送器的数据信号，并将这些数据进行汇总，再通过GPRS模块将信号发送出去，最后到达服务器系统数据中心进行汇总处理，达到实时监控自来水管网的目的。

本实施例中的服务器系统数据中心含有智能化控制系统，智能化控制系统为服务器系统数据中心接收、汇总、分析数据、发出控制指令及输出数据提示信号提供支持。智能化控制系统是整个服务器系统数据中心的中央处理器，同时具备数据网络功能、分析处理功能、远程控制功能和APP扩展功能；为实现智能化，智能化控制系统需通过网络和自来水管网各处节点上的管道监测装置和移动端设备相连接，接收来自各个自来水管网节点上的管道监测数据，并将这些数据进行汇总，若发现出现某个流量或压力异常的数据，则根据数据来源找出其具体位置信息，同时将这一异常信息进行警报发布，以提示相关人员进行现场的维护工作，做到及时发现并解决城市自来水管网的漏损问题，减少不必要的浪费。

本实施例中的智能化控制系统内整合了APP扩展功能、网络模块和数据分析模块，服务器系统数据中心通过网络模块和移动端APP连接，将相关数据传送至移动端APP上，相关用户可以在移动端APP上实时查看城市自来水管网的监测数据，以便及时收到管道流量异常信息，在最快的时间里进行处理，降低由于管道异常问题造成的漏水损失。

本实施例中的管道监测装置可以安装在城市自来水管网小区自来水入口或DMA分区入口。管道监测装置可以通过GPRS网络和服务器系统数据中心相连接。管道监测装置中的流量计可以采用防水型的电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计或插入式流量计。GPRS模块可以采用3G模块、4G模块、5G模块或6G模块。

本发明中的服务器系统数据中心可以简称为服务器或总服务器。

如图1所示，本发明中的自来水管道实时监测系统可以包括开关电源、数据采集器、避雷器、断路器、GPRS模块、压力变送器、流量计和不间断电源。其中数据采集器内包括电源模块、模数转换模块和通讯模块，其中压力变送器经过避雷器与模数转换模块相连接，流量计经过避雷器与通讯模块相连接，开关电源和电源模块相连接，采用市电通过避雷器进行供电。流量计和压力变送器所测量的数据汇集到通讯模块通过GPRS模块发送，最终传输至服务器端。服务器端内的控制系统接收各个网点所发送的监测数据，并进行汇总处理，将所分析的结果实时传输至移动APP端，以便用户随时进行查看。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自来水管道实时监测系统，其特征在于：包括若干个分布在城市自来水管网各处节点上的管道监测装置和服务器系统数据中心，所述管道监测装置包括供电装置、测量装置、数据采集处理模块和信号发送模块，所述测量装置主要包括压力测量装置和流量测量装置，所述压力测量装置包括压力变送器和模数转换模块，所述压力变送器用于探测自来水管道中的压力并将压力信号传输至模数转换模块，再由模数转换模块进行转换处理得到压力数据；所述流量测量装置包括流量计；所述数据采集处理模块内含有电源模块、数据转换模块和通讯模块，流量计和通讯模块连接，流量计用于测量管道内自来水的流量，通讯模块用于接受该流量数据，压力变送器和数据转换模块连接，电源模块与外接电源连接，通讯模块与GPRS模块连接；服务器系统数据中心含有智能化控制系统，智能化控制系统为服务器系统数据中心接收、汇总、分析数据、发出控制指令及输出数据提示信号提供支持。

2.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：所述供电装置主要采用市电对开关电源进行供电，再通过电源模块进行电压转换处理之后为各个零部件模块提供相应的电压进行供电。

3.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：所述数据采集处理模块用于实时接收流量计和压力变送器的数据信号，并将这些数据进行汇总，再通过GPRS模块将信号发送出去，最后到达服务器系统数据中心进行汇总处理，达到实时监控自来水管网的目的。

4.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：智能化控制系统是整个服务器系统数据中心的中央处理器，同时具备数据网络功能、分析处理功能、远程控制功能和APP扩展功能；为实现智能化，智能化控制系统需通过网络和自来水管网各处节点上的管道监测装置和移动端设备相连接，接收来自各个自来水管网节点上的管道监测数据，并将这些数据进行汇总，若发现出现某个流量或压力异常的数据，则根据数据来源找出其具体位置信息，同时将这一异常信息进行警报发布，以提示相关人员进行现场的维护工作，做到及时发现并解决城市自来水管网的漏损问题，减少不必要的浪费。

5.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：智能化控制系统内整合了APP扩展功能、网络模块和数据分析模块，服务器系统数据中心通过网络模块和移动端APP连接，将相关数据传送至移动端APP上，相关用户可以在移动端APP上实时查看城市自来水管网的监测数据，以便及时收到管道流量异常信息，在最快的时间里进行处理，降低由于管道异常问题造成的漏水损失。

6.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：所述管道监测装置安装在城市自来水管网小区自来水入口或DMA分区入口。

7.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：所述管道监测装置通过GPRS网络和服务器系统数据中心相连接。

8.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：所述管道监测装置中的流量计采用防水型的电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计或插入式流量计。

9.根据权利要求1所述的自来水管道实时监测系统，其特征在于：所述GPRS模块采用3G模块、4G模块、5G模块或6G模块。