CN113944883B - 一种城市供水管网的监测调度集成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市供水管网的监测调度集成系统，包括管网监控单元，管网分析单元、管网主控单元、供水加压设备、二次供水加压设备，所述管网监控单元的数量为若干个分别设置在各个管道上，所述管网监控单元用于监测供水管网测点的水压、水流量、水质信息，每个所述管网监控单元还绑定有各自对应的测点地理信息标记，所述管网分析单元用于获取管网监控单元所反馈的管网测点的水压、水流量、水质信息、测点地理信息标记，并根据数据做管网分析化处理；本发明能够实时追踪各个监测点供水管的水压情况，并能够根据水压的异常情况结合供水加压设备进行调节，从而保证水压始终处于合适的范围内，大大的减少了供水管网因水压而出现的破裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及供水管网监测控制领域，具体为一种城市供水管网的监测调度集成系统。
背景技术
近年来随着中国经济的繁荣，水工业，包括工业制水、水文水利、农村直饮水、节水灌溉、水质检测等领域工程及配套设施的建设蓬勃发展，新技术的不断涌现推动着中国水工业自动化、信息化的不断深入，城市供水生产调度系统一般包括供水总公司，水厂监控站，水源井监控站，水网加压站等，自来水的生产过程通常是由地表水或者水源井取水送到水厂，在水厂经过消毒、沉淀、过滤等过程后送入城市供水管网，提供给城市居民或者工业用户等使用。
现有的城市供水管网系统，不能实时追踪供水管网的水压情况，当水压出现异常时不能自动智能调节水压状态，从而导致供水管出现破裂的问题，缺少供水管网的全面分析，当供水质量出现问题时，不能够及时发现，不能根据发现的问题做相对应的预先准备工作，不方便后台人员合理计划检修工作。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的城市供水管网系统，不能实时追踪供水管网的水压情况，当水压出现异常时不能自动智能调节水压状态，从而导致供水管出现破裂的问题，缺少供水管网的全面分析，当供水质量出现问题时，不能够及时发现，不能根据发现的问题做相对应的预先准备工作，不方便后台人员合理计划检修工作的问题，而提出一种城市供水管网的监测调度集成系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种城市供水管网的监测调度集成系统，包括管网监控单元，管网分析单元、管网主控单元、供水加压设备、二次供水加压设备，所述管网监控单元的数量为若干个分别设置在各个管道上，所述管网监控单元用于监测供水管网测点的水压、水流量、水质信息，每个所述管网监控单元还绑定有各自对应的测点地理信息标记，所述管网分析单元用于获取管网监控单元所反馈的管网测点的水压、水流量、水质信息、测点地理信息标记，并根据数据做管网分析化处理，具体步骤包括：
步骤1：水压状态分析，根据水压信息对测点管道进行状态分析；
步骤2：水流状态分析，根据水流量信息对测点管道进行状态分析；
步骤3：水质状态分析，根据水质信息对测点管道进行状态分析；
所述管网分析单元中预设置有水压、水流量、水质的标准数据，所述管网分析单元根据各个标准数据对测点进行分析，所述步骤1中的水压状态分析具体表现为：
当Qlow≤Qs≤Qtop时，则判定为正常水压状态；
当Qs＞Qtop时，将该点标记为高压，此时生成降压信号，并将该信号与测点地理信息标记一并传送给管网主控单元，判定为异常状态；
当Qs＜Qlow时，将该点标记为低压，此时生成升压信号，并将该信号与测点地理信息标记一并传送给管网主控单元，判定为异常状态；
其中，Qlow代表水压最低标准值，Qtop代表为水压最高标准值，Qs为测点实时水压值；
所述步骤2中的水流状态分析具体表现为：
当Slow≤S≤Stop时，判定为正常水流状态；
当S大于Stop或S小于Slow时，判定为异常水流状态；
其中，S表示为测点的实时水流量，Stop表示为水流量最高标准值，Slow表示为水流量最低标准值；
所述步骤3中的水质状态分析内容包括：
PH状态分析，当Plow≤P≤Ptop时，则判定为PH正常；
当P＞Ptop或P＜Plow时，判定为PH异常，其中P为测点实时PH值，Ptop为PH最高标准值，Plow为最低标准值；
浊度状态分析，当T＞Ttop时，判定为浊度异常；
当T≤Ttop时，判定为浊度正常，其中，Ttop为浊度标准值，T为测点实时浊度值；
所述管网分析单元还用于根据水压、水流、水质状态分析结果进行评级标记处理，具体的处理包括：
当测点的四个分析结果均为异常时，标记为红色待检点，四个分析结果具体为水压的异常状态、水流的异常状态、PH的异常状态、浊度的异常状态；
当测点的四个分析结果中，有任意三个为异常一个为正常时，将该点标记为一级橙色待检点；
当测点的四个分析结果中，有任意两个为异常两个为正常时，将该点标记为二级橙色待检点；
当测点的四个分析结果中，有任意一个为异常三个为正常时，标记为三级橙色待检点；
当测点的四个分析结果均为正常时，标记为绿色免检点；
所述管网主控单元用于获取管网分析单元的传送数据，并根据传送数据做调度处理，具体的调度步骤为：
当传送数据为降压信号时，测点地理信息标记为支管时，控制对应支管的二次供水加压设备以降低水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为降压信号时，测点地理信息标记为主管时，控制对应主管的供水加压设备以降低水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为升压信号时，测点地理信息标记为支管时，控制对应支管的二次供水加压设备以提升水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为升压信号时，测点地理信息标记为主管时，控制对应主管的供水加压设备以提升水压直至该测点的水压达到正常水压状态。
进一步在于：所述管网监控单元包括流量计、供水管网水质仪、无线压力变送器，所述流量计用于获取水流量数值、所述供水管网水质仪用于获取水质的信息，包括PH值与浊度值。
进一步在于：所述管网主控单元包括主控模块与数据库模块，所述主控单元用于控制二次供水加压设备与供水加压设备的加压工作参数，所述数据库模块用于存储系统内的数据，包括各个待检点的评级信息以及各个测点的位置记录信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、能够实时追踪各个监测点供水管的水压情况，并能够根据水压的异常情况结合供水加压设备进行调节，从而保证水压始终处于合适的范围内，大大的减少了供水管网因水压而出现的破裂的问题。
2、可根据水压、水流、PH、浊度的分析结果，对监测点进行分类展示，可事先知道供水管网的问题点，好“对症下药”事先做好准备工作，后台人员可根据信息进行合理的检修计划，人员不够时可对红色待检点进行优先检修。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明系统框架图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种城市供水管网的监测调度集成系统，包括管网监控单元，管网分析单元、管网主控单元、供水加压设备、二次供水加压设备，管网监控单元包括流量计、供水管网水质仪、无线压力变送器，流量计用于获取水流量数值、供水管网水质仪用于获取水质的信息，包括PH值与浊度值，管网监控单元的数量为若干个分别设置在各个管道上，管网监控单元用于监测供水管网测点的水压、水流量、水质信息，每个管网监控单元还绑定有各自对应的测点地理信息标记，管网分析单元用于获取管网监控单元所反馈的管网测点的水压、水流量、水质信息、测点地理信息标记，并根据数据做管网分析化处理，具体步骤包括：
步骤1：水压状态分析，根据水压信息对测点管道进行状态分析；
步骤2：水流状态分析，根据水流量信息对测点管道进行状态分析；
步骤3：水质状态分析，根据水质信息对测点管道进行状态分析；
管网分析单元中预设置有水压、水流量、水质的标准数据，管网分析单元根据各个标准数据对测点进行分析，步骤1中的水压状态分析具体表现为：
当Qlow≤Qs≤Qtop时，则判定为正常水压状态；
当Qs＞Qtop时，将该点标记为高压，此时生成降压信号，并将该信号与测点地理信息标记一并传送给管网主控单元，判定为异常状态；
当Qs＜Qlow时，将该点标记为低压，此时生成升压信号，并将该信号与测点地理信息标记一并传送给管网主控单元，判定为异常状态；
其中，Qlow代表水压最低标准值，为0.14MPa，Qtop代表为水压最高标准值，为0.35MPa，Qs为测点实时水压值；
步骤2中的水流状态分析具体表现为：
当Slow≤S≤Stop时，判定为正常水流状态；
当S大于Stop或S小于Slow时，判定为异常水流状态；
其中，S表示为测点的实时水流量，Stop表示为水流量最高标准值，具体为2.0m/s，Slow表示为水流量最低标准值，为1.3m/s；
步骤3中的水质状态分析内容包括：
PH状态分析，当Plow≤P≤Ptop时，则判定为PH正常；
当P＞Ptop或P＜Plow时，判定为PH异常，其中P为测点实时PH值，Ptop为PH最高标准值，为8.5，Plow为最低标准值为6.5；
浊度状态分析，当T＞Ttop时，判定为浊度异常；
当T≤Ttop时，判定为浊度正常，其中，Ttop为浊度标准值，具体为3NTU，T为测点实时浊度值；
管网分析单元还用于根据水压、水流、水质状态分析结果进行评级标记处理，具体的处理包括：
当测点的四个分析结果均为异常时，标记为红色待检点，四个分析结果具体为水压的异常状态、水流的异常状态、PH的异常状态、浊度的异常状态；
当测点的四个分析结果中，有任意三个为异常一个为正常时，将该点标记为一级橙色待检点；
当测点的四个分析结果中，有任意两个为异常两个为正常时，将该点标记为二级橙色待检点；
当测点的四个分析结果中，有任意一个为异常三个为正常时，标记为三级橙色待检点；
当测点的四个分析结果均为正常时，标记为绿色免检点；
管网主控单元包括主控模块与数据库模块，主控单元用于控制二次供水加压设备与供水加压设备的加压工作参数，数据库模块用于存储系统内的数据，包括各个待检点的评级信息以及各个测点的位置记录信息，管网主控单元用于获取管网分析单元的传送数据，并根据传送数据做调度处理，具体的调度步骤为：
当传送数据为降压信号时，测点地理信息标记为支管时，控制对应支管的二次供水加压设备以降低水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为降压信号时，测点地理信息标记为主管时，控制对应主管的供水加压设备以降低水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为升压信号时，测点地理信息标记为支管时，控制对应支管的二次供水加压设备以提升水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为升压信号时，测点地理信息标记为主管时，控制对应主管的供水加压设备以提升水压直至该测点的水压达到正常水压状态。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.一种城市供水管网的监测调度集成系统，其特征在于，包括管网监控单元，管网分析单元、管网主控单元、供水加压设备、二次供水加压设备，所述管网监控单元的数量为若干个分别设置在各个管道上，所述管网监控单元用于监测供水管网测点的水压、水流量、水质信息，每个所述管网监控单元还绑定有各自对应的测点地理信息标记，所述管网分析单元用于获取管网监控单元所反馈的管网测点的水压、水流量、水质信息、测点地理信息标记，并根据数据做管网分析化处理，具体步骤包括：
步骤1：水压状态分析，根据水压信息对测点管道进行状态分析；
步骤2：水流状态分析，根据水流量信息对测点管道进行状态分析；
步骤3：水质状态分析，根据水质信息对测点管道进行状态分析；
所述管网分析单元中预设置有水压、水流量、水质的标准数据，所述管网分析单元根据各个标准数据对测点进行分析，所述步骤1中的水压状态分析具体表现为：
当Qlow≤Qs≤Qtop时，则判定为正常水压状态；
当Qs＞Qtop时，将该点标记为高压，此时生成降压信号，并将该信号与测点地理信息标记一并传送给管网主控单元，判定为异常状态；
当Qs＜Qlow时，将该点标记为低压，此时生成升压信号，并将该信号与测点地理信息标记一并传送给管网主控单元，判定为异常状态；
其中，Qlow代表水压最低标准值，Qtop代表为水压最高标准值，Qs为测点实时水压值；
所述步骤2中的水流状态分析具体表现为：
当Slow≤S≤Stop时，判定为正常水流状态；
当S大于Stop或S小于Slow时，判定为异常水流状态；
其中，S表示为测点的实时水流量，Stop表示为水流量最高标准值，Slow表示为水流量最低标准值；
所述步骤3中的水质状态分析内容包括：
PH状态分析，当Plow≤P≤Ptop时，则判定为PH正常；
当P＞Ptop或P＜Plow时，判定为PH异常，其中P为测点实时PH值，Ptop为PH最高标准值，Plow为最低标准值；
浊度状态分析，当T＞Ttop时，判定为浊度异常；
当T≤Ttop时，判定为浊度正常，其中，Ttop为浊度标准值，T为测点实时浊度值；
所述管网分析单元还用于根据水压、水流、水质状态分析结果进行评级标记处理，具体的处理包括：
当测点的四个分析结果均为异常时，标记为红色待检点，四个分析结果具体为水压的异常状态、水流的异常状态、PH的异常状态、浊度的异常状态；
当测点的四个分析结果中，有任意三个为异常一个为正常时，将该点标记为一级橙色待检点；
当测点的四个分析结果中，有任意两个为异常两个为正常时，将该点标记为二级橙色待检点；
当测点的四个分析结果中，有任意一个为异常三个为正常时，标记为三级橙色待检点；
当测点的四个分析结果均为正常时，标记为绿色免检点；
所述管网主控单元用于获取管网分析单元的传送数据，并根据传送数据做调度处理，具体的调度步骤为：
当传送数据为降压信号时，测点地理信息标记为支管时，控制对应支管的二次供水加压设备以降低水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为降压信号时，测点地理信息标记为主管时，控制对应主管的供水加压设备以降低水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为升压信号时，测点地理信息标记为支管时，控制对应支管的二次供水加压设备以提升水压直至该测点的水压达到正常水压状态；
当传送数据为升压信号时，测点地理信息标记为主管时，控制对应主管的供水加压设备以提升水压直至该测点的水压达到正常水压状态。
2.根据权利要求1所述的一种城市供水管网的监测调度集成系统，其特征在于，所述管网监控单元包括流量计、供水管网水质仪、无线压力变送器，所述流量计用于获取水流量数值、所述供水管网水质仪用于获取水质的信息，包括PH值与浊度值。
3.根据权利要求1所述的一种城市供水管网的监测调度集成系统，其特征在于，所述管网主控单元包括主控模块与数据库模块，所述主控模块用于控制二次供水加压设备与供水加压设备的加压工作参数，所述数据库模块用于存储系统内的数据，包括各个待检点的评级信息以及各个测点的位置记录信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Cao Yuheng Inventor after: Hu Yucheng Inventor after: Tong Min Inventor before: Cao Yuheng Inventor before: Hu Yucheng Inventor before: Tong Min |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |