CN110863534A - 水务管网压力智能调节分析系统 - Google Patents

水务管网压力智能调节分析系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水务管网压力智能调节分析系统，包括水司调度中心、供水管网监测单元、水厂监测单元和通讯单元；在城市的每个供水管网上均设有若干个供水管网监测单元，在城市的每个水厂均设有水厂监测单元；各供水管网监测单元和各水厂监测单元分别将各自的检测信号通过通讯单元上传至水司调度中心，水司调度中心接收并处理后通过通信单元远程给供水管网监测单元和水厂监测单元发送控制指令。本发明兼顾供水管网和水厂，从源头控制管网的压力避免水压过高造成爆管，并且能使供水管网的压力分布均匀，能快速有效地调节供水管网上压力分布，杜绝水资源的浪费。

Description

水务管网压力智能调节分析系统
技术领域
本发明属于智能供水技术领域，具体涉及一种水务管网压力智能调节分析系统。
背景技术
随着人口增长、经济发展及城市化的加快，供水管网的服务面越来越广，情况越来越复杂。为了更加科学合理地保证供水系统安全、掌握供水动态，现代供水技术要求在供水管网的特定位置设立管网测压点，就显得更加重要。
供水管网压力是自来水传输的一个极为重要的基本参数。压力太低将使某些管段得不到充足供应，压力过高爆管几率增加，漏水量越大，水资源浪费严重。
监测所测点的水压是否满足要求的服务压力，同时根据水压又可以判断水量是否满足需求。管网中的水压能符合要求，说明水量得到满足，所以监测管网中的水压作为考核和调度的依据是最正确而简便的办法。
管网输水运行的基本原则是：以保持管网和应有的压力，降低机泵扬程与提高运行效率以节电，达到社会效益和经济效益的统一。管网压力并不是越大越好，必须合理调度、加强管理，使服务压力达到标准，但又不过高地超过标准。处理好水压、水量、电量这几个方面的关系，争取做到减低水量单耗，提高设备运行效率；因此从管网压力情况可以看出一个自来水公司经济调度工作的好坏。
同时，世界也面临着水资源危机，提倡节水工程。这时利用新技术，建立完善的供水管网压力监测系统必将起到积极主动作用。与此同时，在这个日新月异的新经济时代中，城市水务管理效率和服务水平只有顺应大势，全面应用最新科技与互联网思维才能获得长足提升，利用智慧水务平台确保居民用水安全，从根本上解决人们对城市供水、用水和水污染等问题的诉求与矛盾。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种水务管网压力智能调节分析系统。在供水管网上设置多个监测站点，检测各供水管网的压力和流量信息同时结合监测得到的水厂的进出水的压力和流量信息，操作者在水司调度中心能够更为准确地发送控制指令并且能直观看到各供水管网的压力和流量等信息。
本发明所采用的技术方案如下：
一种水务管网压力智能调节分析系统，包括水司调度中心、供水管网监测单元、水厂监测单元和通讯单元；所述通讯单元，包括GPRS模块和/或GSM通讯模块。
在城市的每个供水管网上均设有若干个供水管网监测单元，在城市的每个水厂均设有水厂监测单元；各供水管网监测单元和各水厂监测单元分别将各自的检测信号通过通讯单元上传至水司调度中心，水司调度中心接收并处理后通过通信单元远程给供水管网监测单元和水厂监测单元发送控制指令。水司调度中心能够查看各供水管网监测站点的检测信息以及水厂的检测信息，并能够远程控制供水管网的阀门以及水厂阀门、加压泵和直供水泵。
作为本发明的一种优选方案，所述水司调度中心，包括服务器和各操作终端；各操作终端和服务器之间通过局域网通讯连接；服务器通过移动专线与通讯单元通信。
且所述服务器接收并存储供水管网监测单元和水厂监测单元的检测信号；所述操作终端供操作者进行不同权限的操作，具有不同权限的操作者通过操作终端查看检测信息并发送该权限范围内的指令远程控制对应的阀门或者水泵。
作为本发明的一种优选方案，所述供水管网监测单元，包括微功耗测控终端、管网压力检测子单元、管网流量检测子单元、供电电压检测子单元、水质检测子单元和管道阀门；管网压力检测子单元安装在供水管网的管道上并将检测信号传输给微功耗测控终端，管网流量检测子单元安装在供水管网的管道上并将检测信号传输给微功耗测控终端；供电电压检测子单元安装在供电电源的出线上并将检测信号传输给微功耗测控终端；微功耗测控终端将接收的各检测信号初步处理后主动或定时或超限通过通讯单元上传到水司调度中心的服务器内，水司调度中心远程控制管道阀门。
供水管网监测单元时刻检测管网压力信息、管网流量和流向信息以及供电电源的电压信息并将检测信息主动上报或者定时上报或者监测数据超额上报给服务器。
作为本发明的一种优选方案，所述管网压力检测子单元，包括压力变送器，压力变送器安装在供水管网的管道上并将检测的管道压力传输给微功耗测控终端；所述管网流量检测子单元，包括流量计；流量计安装在供水管网的管道上并将检测的管道流量和流向信息传输给微功耗测控终端；所述供电电压检测子单元，包括电压互感器，电压互感器安装在供电电源的出线上；电流互感器采集供电电源的电压信息传输到微功耗测控终端; 所述水质检测子单元，包括水质检测仪，水质检测仪与供水管网的管道上并将检测的水质信息传输给微功耗测控终端。
本发明中所述供电电源，包括充电电池、太阳能电池、市电中至少一种；供电电源给微功耗测控终端、压力变送器、流量计等仪器供电。
作为本发明的一种优选方案，所述水厂监测单元，包括数据采集终端、出厂流量检测子单元、出厂压力检测子单元、备用调节水池水位检测子单元、加压泵站检测子单元、直供水泵检测子单元和水厂阀门；出厂流量检测子单元、出厂压力检测子单元、备用调节水池水位检测子单元、加压泵站检测子单元和直供水泵检测子单元分别将各自的检测信号传输至数据采集终端，数据采集终端通过通讯单元上传至服务器内，操作终端通过服务器远程控制水厂阀门。
作为本发明的一种优选方案，所述出厂流量检测子单元，包括流量传感器，流量传感器安装在水厂出水管道上并将检测信号传输至数据采集终端;所述出厂压力检测子单元，包括压力变送器，压力变送器安装在水厂出水管道上并将检测信号传输至数据采集终端；所述备用调节水池水位检测子单元，包括液位传感器，液位传感器安装在备用调节水池内并将调节水池的液位信息传输给数据采集终端。
作为本发明的一种优选方案，所述加压泵站检测子单元，包括泵站液位传感器、进口压力变送器、出口压力变送器和加压泵开关量传感器；泵站液位传感器安装在加压泵站的水池内并将检测的水池液位信息传输至数据采集终端；进口压力变送器安装在加压泵站的进水管道上并将检测的进口压力信息传输至数据采集终端，出口压力变送器安装在加压泵站的出水管道上并将检测的出口压力信息传输至数据采集终端，加压泵开关量传感器安装在加压泵上并将检测的加压泵状态信息传输至数据采集终端;数据采集终端将接收到的检测信息通过通讯单元上传到服务器内，并且操作终端通过服务器远程控制加压泵。
作为本发明的一种优选方案，所述直供水泵检测子单元，包括水泵开关量传感器、水泵出口压力变送器和水泵进口压力变送器；水泵开关量传感器安装在直供水泵上并将检测的直供水泵的状态信息传输至数据采集终端；水泵出口压力变送器安装在直供水泵的出口管道上并将检测的出水压力传输至数据采集终端;水泵进口压力变送器安装在直供水泵的进口管道上并将检测的进口压力传输至数据采集终端；数据采集终端将接收到的检测信息通过通讯单元上传到服务器内，并且操作终端通过服务器远程控制直供水泵。
本发明通过在供水管网设置监测站点时刻检测各测点的压力信息、流量信息，微功耗采集终端将检测的压力和流量信息主动或定时或超限通过通讯单元上传到服务器内，服务器进行存储，并生成压力曲线和流量数据曲线以及工作报表，操作者在操作终端能直接查看，能够及时了解各供水管网的状态。本发明还监测水厂的进出水压力和流量信息以及加压泵和直供水泵的状态，能够根据供水管网的实时压力信息远程控制水厂的阀门以及加压泵和直供水泵；改变供水管网的压力和流量信息确保供水管网的压力符合服务要求。本发明兼顾供水管网和水厂，从源头控制管网的压力避免水压过高造成爆管，并且能使供水管网的压力分布均匀，能快速有效地调节供水管网上压力分布，杜绝水资源的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统框图。
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付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。
如图1所示，一种水务管网压力智能调节分析系统，包括水司调度中心、供水管网监测单元、水厂监测单元和通讯单元；所述通讯单元，包括GPRS模块和/或GSM通讯模块。
在城市的每个供水管网上均设有若干个供水管网监测单元，在城市的每个水厂均设有水厂监测单元；各供水管网监测单元和各水厂监测单元分别将各自的检测信号通过通讯单元上传至水司调度中心，水司调度中心接收并处理后通过通信单元远程给供水管网监测单元和水厂监测单元发送控制指令。水司调度中心能够查看各供水管网监测站点的检测信息以及水厂的检测信息，并能够远程控制供水管网的阀门以及水厂阀门、加压泵和直供水泵。
具体地，所述水司调度中心，包括服务器和各操作终端；各操作终端和服务器之间通过局域网通讯连接；服务器通过移动专线与通讯单元通信。且所述服务器接收并存储供水管网监测单元和水厂监测单元的检测信号；所述操作终端供操作者进行不同权限的操作，具有不同权限的操作者通过操作终端查看检测信息并发送该权限范围内的指令远程控制对应的阀门或者水泵。
所述供水管网监测单元，包括微功耗测控终端、管网压力检测子单元、管网流量检测子单元、供电电压检测子单元、水质检测子单元和管道阀门；管网压力检测子单元安装在供水管网的管道上并将检测信号传输给微功耗测控终端，管网流量检测子单元安装在供水管网的管道上并将检测信号传输给微功耗测控终端；供电电压检测子单元安装在供电电源的出线上并将检测信号传输给微功耗测控终端；微功耗测控终端将接收的各检测信号初步处理后主动或定时或超限通过通讯单元上传到水司调度中心的服务器内，水司调度中心远程控制管道阀门。供水管网监测单元时刻检测管网压力信息、管网流量和流向信息以及供电电源的电压信息并将检测信息主动上报或者定时上报或者监测数据超额上报给服务器，在服务器内生成各监测站点的压力曲线、流量曲线以及报表。
所述管网压力检测子单元，包括压力变送器，压力变送器安装在供水管网的管道上并将检测的管道压力传输给微功耗测控终端；所述管网流量检测子单元，包括流量计；流量计安装在供水管网的管道上并将检测的管道流量和流向信息传输给微功耗测控终端；所述供电电压检测子单元，包括电压互感器，电压互感器安装在供电电源的出线上；电流互感器采集供电电源的电压信息传输到微功耗测控终端,所述供电电源，包括充电电池、太阳能电池、市电中至少一种；供电电源给微功耗测控终端、压力变送器、流量计等仪器供电，供电电源的设置是为了确保水司调度中心随时问询时能够得到检测信息。
所述水质检测子单元，包括水质检测仪，水质检测仪与供水管网的管道上并将检测的水质信息传输给微功耗测控终端。
所述水厂监测单元，包括数据采集终端、出厂流量检测子单元、出厂压力检测子单元、备用调节水池水位检测子单元、加压泵站检测子单元、直供水泵检测子单元和水厂阀门；出厂流量检测子单元、出厂压力检测子单元、备用调节水池水位检测子单元、加压泵站检测子单元和直供水泵检测子单元分别将各自的检测信号传输至数据采集终端，数据采集终端通过通讯单元上传至服务器内，操作终端通过服务器远程控制水厂阀门。
具体地，所述出厂流量检测子单元，包括流量传感器，流量传感器安装在水厂出水管道上并将检测信号传输至数据采集终端;所述出厂压力检测子单元，包括压力变送器，压力变送器安装在水厂出水管道上并将检测信号传输至数据采集终端;所述备用调节水池水位检测子单元，包括液位传感器，液位传感器安装在备用调节水池内并将调节水池的液位信息传输给数据采集终端。
所述加压泵站检测子单元，包括泵站液位传感器、进口压力变送器、出口压力变送器和加压泵开关量传感器；泵站液位传感器安装在加压泵站的水池内并将检测的水池液位信息传输至数据采集终端；进口压力变送器安装在加压泵站的进水管道上并将检测的进口压力信息传输至数据采集终端，出口压力变送器安装在加压泵站的出水管道上并将检测的出口压力信息传输至数据采集终端，加压泵开关量传感器安装在加压泵上并将检测的加压泵状态信息传输至数据采集终端;数据采集终端将接收到的检测信息通过通讯单元上传到服务器内，并且操作终端通过服务器远程控制加压泵。
所述直供水泵检测子单元，包括水泵开关量传感器、水泵出口压力变送器和水泵进口压力变送器；水泵开关量传感器安装在直供水泵上并将检测的直供水泵的状态信息传输至数据采集终端；水泵出口压力变送器安装在直供水泵的出口管道上并将检测的出水压力传输至数据采集终端;水泵进口压力变送器安装在直供水泵的进口管道上并将检测的进口压力传输至数据采集终端；数据采集终端将接收到的检测信息通过通讯单元上传到服务器内，并且操作终端通过服务器远程控制直供水泵。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：包括水司调度中心、供水管网监测单元、水厂监测单元和通讯单元；在城市的每个供水管网上均设有若干个供水管网监测单元，在城市的每个水厂均设有水厂监测单元；各供水管网监测单元和各水厂监测单元分别将各自的检测信号通过通讯单元上传至水司调度中心，水司调度中心接收并处理后通过通信单元远程给供水管网监测单元和水厂监测单元发送控制指令。
2.根据权利要求1所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述水司调度中心，包括服务器和各操作终端；各操作终端和服务器之间通过局域网通讯连接；服务器通过移动专线与通讯单元通信;且所述服务器接收并存储供水管网监测单元和水厂监测单元的检测信号；所述操作终端供操作者进行不同权限的操作。
3.根据权利要求1或2所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述供水管网监测单元，包括微功耗测控终端、管网压力检测子单元、管网流量检测子单元、供电电压检测子单元、水质检测子单元和管道阀门；管网压力检测子单元安装在供水管网的管道上并将检测信号传输给微功耗测控终端，管网流量检测子单元安装在供水管网的管道上并将检测信号传输给微功耗测控终端；供电电压检测子单元安装在供电电源的出线上并将检测信号传输给微功耗测控终端；微功耗测控终端将接收的各检测信号初步处理后主动或定时或超限通过通讯单元上传到水司调度中心的服务器内，水司调度中心远程控制管道阀门。
4.根据权利要求3所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述管网压力检测子单元，包括压力变送器，压力变送器安装在供水管网的管道上并将检测的管道压力传输给微功耗测控终端；所述管网流量检测子单元，包括流量计；流量计安装在供水管网的管道上并将检测的管道流量和流向信息传输给微功耗测控终端；所述供电电压检测子单元，包括电压互感器，电压互感器安装在供电电源的出线上；电流互感器采集供电电源的电压信息传输到微功耗测控终端; 所述水质检测子单元，包括水质检测仪，水质检测仪与供水管网的管道上并将检测的水质信息传输给微功耗测控终端。
5.根据权利要求4所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述供电电源，包括充电电池、太阳能电池、市电中至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述水厂监测单元，包括数据采集终端、出厂流量检测子单元、出厂压力检测子单元、备用调节水池水位检测子单元、加压泵站检测子单元、直供水泵检测子单元和水厂阀门；出厂流量检测子单元、出厂压力检测子单元、备用调节水池水位检测子单元、加压泵站检测子单元和直供水泵检测子单元分别将各自的检测信号传输至数据采集终端，数据采集终端通过通讯单元上传至服务器内，操作终端通过服务器远程控制水厂阀门。
7.根据权利要求4所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述出厂流量检测子单元，包括流量传感器，流量传感器安装在水厂出水管道上并将检测信号传输至数据采集终端;所述出厂压力检测子单元，包括压力变送器，压力变送器安装在水厂出水管道上并将检测信号传输至数据采集终端;所述备用调节水池水位检测子单元，包括液位传感器，液位传感器安装在备用调节水池内并将调节水池的液位信息传输给数据采集终端。
8.根据权利要求4所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述加压泵站检测子单元，包括泵站液位传感器、进口压力变送器、出口压力变送器和加压泵开关量传感器；泵站液位传感器安装在加压泵站的水池内并将检测的水池液位信息传输至数据采集终端；进口压力变送器安装在加压泵站的进水管道上并将检测的进口压力信息传输至数据采集终端，出口压力变送器安装在加压泵站的出水管道上并将检测的出口压力信息传输至数据采集终端，加压泵开关量传感器安装在加压泵上并将检测的加压泵状态信息传输至数据采集终端;数据采集终端将接收到的检测信息通过通讯单元上传到服务器内，并且操作终端通过服务器远程控制加压泵。
9.根据权利要求4所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述直供水泵检测子单元，包括水泵开关量传感器、水泵出口压力变送器和水泵进口压力变送器；水泵开关量传感器安装在直供水泵上并将检测的直供水泵的状态信息传输至数据采集终端；水泵出口压力变送器安装在直供水泵的出口管道上并将检测的出水压力传输至数据采集终端;水泵进口压力变送器安装在直供水泵的进口管道上并将检测的进口压力传输至数据采集终端；数据采集终端将接收到的检测信息通过通讯单元上传到服务器内，并且操作终端通过服务器远程控制直供水泵。
10.根据权利要求1所述的水务管网压力智能调节分析系统，其特征在于：所述通讯单元，包括GPRS模块和/或GSM通讯模块。
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