CN110866843A - 智慧水务管网水平衡分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧水务管网水平衡分析系统,包括登陆模块,访问者通过登陆模块进入系统界面,在系统界面内有功能模块,所述功能模块包括监控模块、管线分析模块、水力模拟模块、预案管理模块、事故分析模块和报表模块;所述监控模块,用于显示供水管网的压力等值分布图;所述管线分析模块,对供水管网的管线进行断面分析获得管线与周围地物间的空间关系;所述水力模拟模块,用于动态模拟供水管网的运行;所述爆管分析模块,用于对爆管事故进行分析获得关阀方案,并对关阀方案进行分析;所述报表模块,用于供用户自定义制定管网报表并输出管网报表。本发明操作简单、运行智能高效,能实现城市供水节能、防止爆管和降低漏耗。
Description
技术领域
本发明属于水务技术领域,具体涉及一种智慧水务管网水平衡分析系统。
背景技术
随着地方城市化进程加快,城市框架不断拉大,供水安全问题越发凸显,特别是输配管网的安全运行正受到越来越多的关注。2016年我国城镇用水量810亿立方米,占全国用水量的13%,支撑了53%的人口用水和约70%的国内生产总值。然而我国城镇供水管网漏损控制与世界先进水平仍有较大差距。供水管网漏损不仅导致水资源的浪费,也易引起路面塌陷等次生灾害,是影响供水安全和公共安全的重要因素。爆管目前尚无明确统一的定义,据资料爆管指的是管道的结构性损坏,管道大量漏水上升到路面,必须立即进行抢修的情况。特别是大口径管道,爆管造成自来水大量流失,区域性压力下降,不仅给供水企业带来经济损失,还会有一定负面社会影响。但是目前并没有一种有效对爆管事故进行预防和解决的有效方案。
发明内容
针对上述现有技术中描述的不足,本发明提供一种智慧水务管网水平衡分析系统。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种智慧水务管网水平衡分析系统,包括登陆模块,所述登陆模块为账号密码登陆模块。访问者可以通过本机或者网络访问登陆模块进入系统界面,在系统界面内有功能模块,所述功能模块包括监控模块、管线分析模块、水力模拟模块、预案管理模块、事故分析模块和报表模块。
具体地,所述监控模块,用于显示供水管网的压力等值分布图,包括现场采集设备、处理器、实时数据库、管网节点数据库和显示子模块。
所述现场采集设备,包括水压力传感器和流量传感器;水压力传感器和流量传感器安在供水管道的每个监测站点的管道上。
现场采集设备采集供水管网的监测站点的信息并传输到处理器内,处理器处理后形成供水管网的实时模型数据,处理器将实时模型数据存储到实时数据库内,且处理器从管网节点数据库中调取预存的管网节点数据,与实时模型数据融合生成整个供水管网的压力等值分布图,处理器将压力等值分布图显示在显示子模块上。
供水管网设置有多个监测站点,每个监测站点都设有水压力传感器和流量传感器,各个监测站点的水压力传感器和流量传感器将实时检测的数据传输到处理器内,得到整个供水管网的模型数据,并且根据预存的已知的各个管网节点的模拟分布压力、流速数据,处理器根据克里金插值算法生成整个供水管网的压力等值线分布图。系统管理人员通过观察压力等值分布图可以直观知道各个供区的运行情况,为调度人员的供水调控提供更加合理的技术指标和决策参考。
所述管线分析模块,对供水管网的管线进行断面分析获得管线与周围地物间的空间关系,并且还可以将断面图件和相交点的属性信息打印出来;包括横断面分析子模块和纵断面分析子模块。
所述横断面分析子模块,用于对供水管网的管线进行横断面分析得到该管线与周围地物间的横断面剖面图并在显示子模块上显示;
所述纵断面分析子模块,用于对供水管网的管线进行纵断面分析,得到该管线与周围地物间的纵断面剖面图并在显示子模块上显示。
所述水力模拟模块,用于动态模拟供水管网的运行,包括管网部件数据库、管网搭建子模块和运行模拟子模块。
所述管网部件数据库,用于存储供水管网的零部件;所述管网搭建子模块,从管网部件数据库调取零部件搭建供水管网模型。
所述运行模拟子模块,从实时数据库调取实时数据并在搭建的供水管网模型上运行,得出当前供水管网的各管网节点或末梢管点的压力和瞬时流量,以及各管段的实时水流方向。
根据监控模块得到的供水管网的模型数据,从管网部件数据库调用对应的组件,搭建供水管网模型,并将各监测站点的实时监测数据输入建立的供水管网模型中,进行在线模拟供水管网的运行状态,并根据在线模拟分析得到各个管网节点或末梢管点的压力和瞬时流量,并得到各管段的实时水流方向,为供水管道设计施工,提供更加科学有效的辅助设计支持。
所述预案管理模块,包括应急预案数据库、预案查看子模块、预案编辑子模块和预案模拟子模块;所述应急预案数据库,用于存储供水管网的应急预案;所述预案查看子模块,用于查看浏览应急预案数据库中各应急预案;所述预案编辑子模块,对应急预案数据库中某一应急预案进行编辑修改。
所述预案模拟子模块,在供水管网模型上运行应急预案,检验应急预案,若应急预案有不足,则跳转到预案编辑子模块,修正后的应急预案存储在应急预案数据库并将原应急预案覆盖。
预案管理模块可以为管线事故的应急工作提供支持,根据用户设定的参数,模拟管线事故的发生和应急处理工作,通过事故演练,可以发现应急预案的不足,及时修正预案,为今后的事故处理提供保障。
所述爆管分析模块,用于对爆管事故进行分析获得关阀方案,并对关阀方案进行分析,包括爆管分析子模块、临时数据库、关阀方案数据库、关阀分析子模块和停水分析子模块。
所述爆管分析子模块,对给水管线爆管事故进行分析得到爆管的关阀方案,并将关阀方案存储在临时数据库中;
所述关阀分析子模块,从临时数据库中调取关阀方案并在供水管网模型上运行,若关阀方案正常则当前爆管事故对应的关阀方案存储到关阀方案数据库中;若关阀方案有阀门失灵,则将失灵阀门信息传输给爆管分析模块,爆管分析子模块生成二次关阀方案,二次关阀方案存储到关阀方案数据库中。
所述停水分析子模块,从关阀方案数据库中调取关阀方案,并在供水管网模型上运行,得到关阀方案对应的停水区域信息并在供水管网模型上显示。
所述报表模块,用于供用户自定义制定管网报表并输出管网报表,支持导出打印。
本发明使用到的数据库都是存储在云平台上,并将物联网、大数据和云平台三者结合,为使用者提供更为全面和方便的管道监测和分析,对供水管网的供水状况进行全面监测,能及时发现存在异常的管网,当管网出现漏水或爆管时及时给出用户解决方案。并且本发明操作简单、运行智能高效,能实现城市供水节能、防止爆管和降低漏耗。
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。
实施例:
如图1所示,一种智慧水务管网水平衡分析系统,包括登陆模块,所述登陆模块为账号密码登陆模块。访问者可以通过本机或者网络访问登陆模块进入系统界面,在系统界面内有功能模块,所述功能模块包括监控模块、管线分析模块、水力模拟模块、预案管理模块、事故分析模块和报表模块。
具体地,所述监控模块,用于显示供水管网的压力等值分布图,包括现场采集设备、处理器、实时数据库、管网节点数据库和显示子模块。
所述现场采集设备,包括水压力传感器和流量传感器;水压力传感器和流量传感器安在供水管道的每个监测站点的管道上。
现场采集设备采集供水管网的监测站点的信息并传输到处理器内,处理器处理后形成供水管网的实时模型数据,处理器将实时模型数据存储到实时数据库内,且处理器从管网节点数据库中调取预存的管网节点数据,与实时模型数据融合生成整个供水管网的压力等值分布图,处理器将压力等值分布图显示在显示子模块上。
供水管网设置有多个监测站点,每个监测站点都设有水压力传感器和流量传感器,各个监测站点的水压力传感器和流量传感器将实时检测的数据传输到处理器内,得到整个供水管网的模型数据,并且根据预存的已知的各个管网节点的模拟分布压力、流速数据,处理器根据克里金插值算法生成整个供水管网的压力等值线分布图。系统管理人员通过观察压力等值分布图可以直观知道各个供区的运行情况,为调度人员的供水调控提供更加合理的技术指标和决策参考。
所述管线分析模块,对供水管网的管线进行断面分析获得管线与周围地物间的空间关系,并且还可以将断面图件和相交点的属性信息打印出来;包括横断面分析子模块和纵断面分析子模块。
所述横断面分析子模块,用于对供水管网的管线进行横断面分析得到该管线与周围地物间的横断面剖面图并在显示子模块上显示;
所述纵断面分析子模块,用于对供水管网的管线进行纵断面分析,得到该管线与周围地物间的纵断面剖面图并在显示子模块上显示。
所述水力模拟模块,用于动态模拟供水管网的运行,包括管网部件数据库、管网搭建子模块和运行模拟子模块。
所述管网部件数据库,用于存储供水管网的零部件;所述管网搭建子模块,从管网部件数据库调取零部件搭建供水管网模型。
所述运行模拟子模块,从实时数据库调取实时数据并在搭建的供水管网模型上运行,得出当前供水管网的各管网节点或末梢管点的压力和瞬时流量,以及各管段的实时水流方向。
根据监控模块得到的供水管网的模型数据,从管网部件数据库调用对应的组件,搭建供水管网模型,并将各监测站点的实时监测数据输入建立的供水管网模型中,进行在线模拟供水管网的运行状态,并根据在线模拟分析得到各个管网节点或末梢管点的压力和瞬时流量,并得到各管段的实时水流方向,为供水管道设计施工,提供更加科学有效的辅助设计支持。
所述预案管理模块,包括应急预案数据库、预案查看子模块、预案编辑子模块和预案模拟子模块;所述应急预案数据库,用于存储供水管网的应急预案;所述预案查看子模块,用于查看浏览应急预案数据库中各应急预案;所述预案编辑子模块,对应急预案数据库中某一应急预案进行编辑修改。
所述预案模拟子模块,在供水管网模型上运行应急预案,检验应急预案,若应急预案有不足,则跳转到预案编辑子模块,修正后的应急预案存储在应急预案数据库并将原应急预案覆盖。
预案管理模块可以为管线事故的应急工作提供支持,根据用户设定的参数,模拟管线事故的发生和应急处理工作,通过事故演练,可以发现应急预案的不足,及时修正预案,为今后的事故处理提供保障。
所述爆管分析模块,用于对爆管事故进行分析获得关阀方案,并对关阀方案进行分析,包括爆管分析子模块、临时数据库、关阀方案数据库、关阀分析子模块和停水分析子模块。
所述爆管分析子模块,对给水管线爆管事故进行分析得到爆管的关阀方案,并将关阀方案存储在临时数据库中;
所述关阀分析子模块,从临时数据库中调取关阀方案并在供水管网模型上运行,若关阀方案正常则当前爆管事故对应的关阀方案存储到关阀方案数据库中;若关阀方案有阀门失灵,则将失灵阀门信息传输给爆管分析模块,爆管分析子模块生成二次关阀方案,二次关阀方案存储到关阀方案数据库中。
所述停水分析子模块,从关阀方案数据库中调取关阀方案,并在供水管网模型上运行,得到关阀方案对应的停水区域信息并在供水管网模型上显示。
所述报表模块,用于供用户自定义制定管网报表并输出管网报表,支持导出打印。
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 (8)
1.一种智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:包括登陆模块,访问者通过登陆模块进入系统界面,在系统界面内有功能模块,所述功能模块包括监控模块、管线分析模块、水力模拟模块、预案管理模块、事故分析模块和报表模块;
所述监控模块,用于显示供水管网的压力等值分布图;
所述管线分析模块,对供水管网的管线进行断面分析获得管线与周围地物间的空间关系;
所述水力模拟模块,用于动态模拟供水管网的运行;
所述爆管分析模块,用于对爆管事故进行分析获得关阀方案,并对关阀方案进行分析;
所述报表模块,用于供用户自定义制定管网报表并输出管网报表。
2.根据权利要求1所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述登陆模块为账号密码登陆模块。
3.根据权利要求1所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述监控模块,包括现场采集设备、处理器、实时数据库、管网节点数据库和显示子模块;
现场采集设备采集供水管网的监测站点的信息并传输到处理器内,处理器处理后形成供水管网的实时模型数据,处理器将实时模型数据存储到实时数据库内,且处理器从管网节点数据库中调取预存的管网节点数据,与实时模型数据融合生成整个供水管网的压力等值分布图,处理器将压力等值分布图显示在显示子模块上。
4.根据权利要求3所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述现场采集设备,包括水压力传感器和流量传感器;水压力传感器和流量传感器安在供水管道的每个监测站点的管道上。
5.根据权利要求1所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述管线分析模块,包括横断面分析子模块和纵断面分析子模块;
所述横断面分析子模块,用于对供水管网的管线进行横断面分析得到该管线与周围地物间的横断面剖面图并在显示子模块上显示;
所述纵断面分析子模块,用于对供水管网的管线进行纵断面分析,得到该管线与周围地物间的纵断面剖面图并在显示子模块上显示。
6.根据权利要求1所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述水力模拟模块,包括管网部件数据库、管网搭建子模块和运行模拟子模块;所述管网部件数据库,用于存储供水管网的零部件;所述管网搭建子模块,从管网部件数据库调取零部件搭建供水管网模型;
所述运行模拟子模块,从实时数据库调取实时数据并在搭建的供水管网模型上运行,得出当前供水管网的各管网节点或末梢管点的压力和瞬时流量,以及各管段的实时水流方向。
7.根据权利要求1所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述预案管理模块,包括应急预案数据库、预案查看子模块、预案编辑子模块和预案模拟子模块;所述应急预案数据库,用于存储供水管网的应急预案;所述预案查看子模块,用于查看浏览应急预案数据库中各应急预案;所述预案编辑子模块,对应急预案数据库中某一应急预案进行编辑修改;
所述预案模拟子模块,在供水管网模型上运行应急预案,检验应急预案,若应急预案有不足,则跳转到预案编辑子模块,修正后的应急预案存储在应急预案数据库并将原应急预案覆盖。
8.根据权利要求1所述的智慧水务管网水平衡分析系统,其特征在于:所述爆管分析模块,包括爆管分析子模块、临时数据库、关阀方案数据库、关阀分析子模块和停水分析子模块;
所述爆管分析子模块,对给水管线爆管事故进行分析得到爆管的关阀方案,并将关阀方案存储在临时数据库中;
所述关阀分析子模块,从临时数据库中调取关阀方案并在供水管网模型上运行,若关阀方案正常则当前爆管事故对应的关阀方案存储到关阀方案数据库中;若关阀方案有阀门失灵,则将失灵阀门信息传输给爆管分析模块,爆管分析子模块生成二次关阀方案,二次关阀方案存储到关阀方案数据库中;
所述停水分析子模块,从关阀方案数据库中调取关阀方案,并在供水管网模型上运行,得到关阀方案对应的停水区域信息并在供水管网模型上显示。
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