智慧供水管网监测系统


智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台背景概述

  水是人民生活的最基本需求,优先保证人民用水充足,切实保障人民饮水安全是重中之重。供水系统要持续不断地向居民供应数量充足、质量合格的水,以满足城市居民的日常生活、生产、消防、绿化和环境卫生等方面的需要。当前城市居民已具备基本的供水条件,但不同城市之间的供水管网建设、发展水平仍有不小差距,乡村与城市的供水体系的建设相比更是落后。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台

  因此,政府一直在大力加强城乡供水一体化建设。自2004年以来,几乎每年中央1号文件和政府工作报告中都要专门部署农村饮水和供水体系完善工作,包括农村饮水的规划、投资、水源保护、水质监测、优惠或补贴、优先解决对象、责任制、运行管理、维修保养、隐患排查、城乡供水一体化、管护机制等各个方面。2021年中央一号文件强调,要加强中小型水库等稳定水源工程建设和水源保护,实施规模化供水工程建设和小型工程标准化改造,有条件的地区推进城乡供水一体化,到2025年农村自来水普及率达到88%。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台方案需求

  在大力推进供水管网的建设和覆盖的同时,要确保居民用水的安全,要保证整个城乡供水系统的安全、有效、可靠、可控、可查。充分利用移动网络、物联网技术和信息资源,进行服务效能整合与升级、加强数据管理与共享,实现部门管理效率的有效提升和业务协同。建设数字供水平台,提高城市供水的科学性和应急处置能力,优化供水调度机制,保障供水安全。实现企业对供水监测、调度、设备管理、服务、运营等基础业务的控制和管理。

  要依靠现代计算机通信技术和传感技术,实施对供水管道的无人化远程实时监测,数据能够自动传输到上面各级主管部门,监测输水管道、城市供水管道的压力、流量等基础信息;让主管部门能及时发现管网故障,提高维护效率、降低损失,保障输水、供水质量,达到科学预警,减少成本,提高供水效率的目的。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台业务架构

  

 

  整个系统分成四个层级,通过信息感知采集管网体系的管道压力,水质,流量,水位等信息,通过4G/5G/NB/光纤等多种通讯方式实现数据传输,在政务内网/外网/互联网等多个网络间进行多网融合,利用数据存储、分析、3D建模等多种技术提供数据服务支撑。通过API/中间数据库等多种方式进行数据的交换、共享,完成包括供水一张图、监测预警在内的丰富的管网管理的智慧化应用,为用户提供便捷的、高效的管理服务,提升用户的管理效率和应急处置能力,为供水的调度优化提供海量有效的数据/服务支撑。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台监测内容

  供水监测系统适用于管网压力和流量监测,供水工程中给水水源的水位和水质监测,供水过程中明渠、暗渠、管道等的水位、流量,供水泵房中泵的监控、高低位水箱水位监测。

  系统适用于供水企业远程监测水源、供水管网监测,管网的分区计量。供水调度人员在管网监测中心即可远程监测全市供水管网的压力及流量等情况,以科学手段指挥管网工程启停供水设备、保障供水压力平衡和流量稳定、并及时发现和预测爆管和漏损事故。

  

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台拓扑图

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台监测项目

 监测位置监测项设备名称

 水源地水位水位计

 水源地水质水质传感器

 视频摄像机

 水厂泵泵控制柜

 进出水压力压力变送器

 进出水流量管道流量计

 水厂水质水质传感器

 供水管网管网压力压力变送器

 管网流量管道流量计

 入户管道用水量智能水表

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台相关设备

低功耗管网RTU

  

管网RTU

 

  低功耗管网RTU是四信自主研发的高防护等级、低功耗、抗腐蚀能力强的高性能遥测终端机,产品集数据采集、数据存储、供电、显示、数据传输等综合功能于一体,采用4G、NB-IOT、Cat1和LoRa等无线通信功能,产品常规应用无需外部供电、安装便捷、免维护。产品支持户外GNSS定位,可准确定位到各个管道的数据监测状况。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台产品特点

  一体化设计:集传统遥测终端机RTU功能与4G/NB-IoT/Cat 1/LoRa传输功能于一体,实现水文/水资源数据的采集、存储、显示、控制、报警及传输等综合功能。

 接口标准易用:提供1个RS485接口、2路模拟量输入接口、2路开关量输入接口、2路可控电源输出(12V@100mA)、1个电源输入接口。

 低功耗设计:支持多种工作模式(包括自报式、查询式、兼容式等),低功耗模式下可达到uA级。

 故障报警:数值超上限报警、低下限报警,压力变幅报警阈值,压力、流量变化加报。

 防爆等级:Ex ia IIC T2~T6 Ga;Ex iaD 20T 85(GB3836.4)。

 防护等级:IP68。
 

77G雷达一体式流量计(测水位、流速)

  

77G雷达流量计

 

  77G雷达一体式流量计是一款采用单板雷达天线设计,同时支持水位、流速测量,流量算法和RTU采集通信功能的产品。产品水位、流速共用一块基于高频段的毫米波雷达天线板,采用数字波束成型技术,可实现天线波束在不同方位的扫描,从而实现水位和流速精准测量。结合四信现有成熟稳定的RTU采集通信技术,具备2G/3G/4G/NB_iot/LoRa通讯,蓝牙配置,数据采集、预警,电源管理等特点,可以做到一板多测,设备体积小巧、盲区小、功耗低、安装方便等优点。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台雷达流量计产品特点

 77G雷达频率:采用数字波束成型,形成波束更窄,可以利用波束对水面进行扫描,无需移动雷达,即可获得不同位置的水位高度和水面流速。

 单板雷达设计:单板雷达天线设计,同时支持水位、流速测量,体积更小,安装方式更灵活。

 一体化设计:水位、流速测量,流量算法和RTU采集通信功能的产品。

 RTU采集与通讯功能:即可实现自身的水位、流速测量和流量的计量,有可以外接传感器实现整个站点的监测值守。

 丰富的接口:预留RS232、RS485、开关输入、输出接口,可外接雨量计、摄像头、报警器等设备,方便现场数据采集与视频监控报警联动。

 低功耗设计:支持多种工作模式(包括自报式、查询式、兼容式等),最大限度降低功耗。

 本地配置:支持四信蓝牙小助手配置和调试;支持本地PC机配置调试。
 

管道压力变送器

  

 

 供电电压:3.3V±0.1VDC

 工作压力:0~20bar表压

 工作温度:-20~85℃

 存储温度:-30~100℃

 过载压力:40bar

 爆破压力:60bar

 输出信号:IIC

 初始精度:±1%FS

管道流量计

  

 

  测量线性度优于0.5%,重复性精度优于0.2%,高达40皮秒的时差测量分辨率,使测量精度达到±1%。

  每个测量周期中128次数据采集辅助以最新研发的流量计时差分析软件,性能优异,显示数据更稳定、准确、线形度更好。

  隔离型RS485接口,流量计与二次表之间可通过RS485总线通讯,传输距离千米以上。

  带有3路精度0.1%的模拟输入接口,可连接温度、压力等信号。
 

多参数水质传感器

  

 

  四信多参数水质传感器采用一体化设计,产品可靠易用。最多可同时测量5个参数,可选择传感器类型有溶解氧、pH、ORP、电导率/盐度、氨氮、浊度、温度等。采用RS-485总线,Modbus/RTU通讯协议,数据可直接传输至采集平台。

 数字传感器,RS-485 总线,ModBus/RTU 通讯协议。

 配备自动清洁装置,可以有效的清洁传感器表面,防止微生物附着,测量更准确,更低维护成本。

 可选配溶解氧、电导率/盐度、浊度、氨氮、PH、ORP 等数字传感器,适合长期监测。

 一体化设计,可以同时测量 5 个参数(含温度)。
 

NB-IOT远传水表

  

 

 内置模块,直接联网,基于运营商网络通信,通信延时小,性能稳定且可靠性高。

 无线通讯信号强及稳定,穿透能力和抗干扰能力强,信号稳定不断网。

 远传阀控功能,能够实时开启关闭水表阀门,当水表出现异常时,则会自主关闭阀门,防止不必要的损失出现。

 具备水压监测功能,能够及时监控到水表管道内的水压突发性变化,有效的避免了NBIOT无线远传水表出现损坏。

 NBIOT无线远传水表具有IP68防护等级,防尘防水防潮优。

 低功耗设计,在军用型大容量防水锂电池的支持下,有效的增加了水表的使用寿命。

 遵循中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》。

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台智慧应用

管系GIS

  整体的管系在GIS图上进行展示,并展现各个重要的泵房、站点的基本信息,通过GIS图层可以对不同类型和状态的设备用不同的图层进行管理。

  

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台管系GIS

 

供水一张图

  供水一张图展示各行政区域/小区等维度的供水信息,预警分析,数据分析等内容,让管理者能直观的对整个管网体系的运行情况进行了解,为决策做支撑。

  

 

数据分析

  监测管网的实时数据,包括管网压力、水质、水位、泵耗电等信息,进行多种形式的统计分析,并可对管网产生的漏损情况进行综合分析判断。同时可进行视频接入展示。

  

 

  

 

监测预警

  可对管网监测的各项数据进行阈值超限报警设置,对设备的各项指标进行监控,形成整体管网运行、管网设备运行的安全预警体系。支持电话、短信、平台、APP等多种方式通知到管理人员,对异常进行及时处置。

  

 

  

 

工单管理

  对重要的需要到现场排除的故障或特别任务进行创建工单,指派给对应的工单处理人员,下达相应的任务,要求处理时限。处理人员根据现场处理情况和要求进行反馈处理。

  

 

移动APP

  提供数据分析、视频监控,预警通知、任务通知和工单处理功能,掌上管理,方便灵活。

系统管理

  设定各个角色和用户权限,设备管理,监测要素管理,日志管理等辅助功能。

  

 

智慧管网供水监测方案_城市供水管网监测系统_智慧供水管网监测平台系统优点

 分区计量,漏损分析

  通过供水管网监测系统建设,实现供水管网分区计量,对管网分区流量、压力实时监测,利用管网分区计量数据及管网已有数据,进行数据分析、挖掘、对比系统,构建管网漏损分析系统,实现漏损分析,可为智慧水务相关业务平台提供数据支撑。

 智慧管控,张弛有度

  能实现城乡供水管网数据的智慧化管理,可根据实时的监测情况进行分析处理,用数字化的形式强化对现场的掌握,实现自动预警,处置起来更加张弛有度,有的放矢。

 便捷管理,提升效率

  通过供水一张图、移动APP的方式提升了管理的便捷度,做到数据实时监控,异常实时预警,漏损及时发现,故障及时派单,极大提高了管网管理、维护的工作效率。

 管网体系,优化调度

  通过系统的建设,提升了管网的精细化、信息化水平,形成管网体系化管理。根据管网的运行状态监测和分布状况,实现供水调配的优化调度,达到体系化管理的智慧管理目标。


关键词: 管网监测 智慧供水 供水管网监测 供水管网监测系统

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