基安云供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),全面解析供水管網(wǎng)的智能監(jiān)控與災(zāi)害預(yù)警機(jī)制
發(fā)布日期:2025-01-20?瀏覽次數(shù):作者:小編
2023年,關(guān)于供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),全國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)工作會(huì)議提出:?jiǎn)?dòng)城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程建設(shè),充分運(yùn)用數(shù)字化手段,保障城市安全運(yùn)行。啟動(dòng)建設(shè)覆蓋燃?xì)狻蛄骸⒐┧⑴潘崃Α⒕C合管廊等重點(diǎn)領(lǐng)域的運(yùn)行監(jiān)測(cè)平臺(tái),對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線工程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)預(yù)警、有效處置。同年10月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程的指導(dǎo)意見(jiàn)》,要求:到2025 年,地級(jí)及以上城市生命線安全工程覆蓋重點(diǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
(1)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè):基于供水管網(wǎng)流量、壓力和聲波等監(jiān)測(cè),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析區(qū)域供水特征,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)泄漏預(yù)警和定位分析。流量監(jiān)測(cè),在供水管網(wǎng)不同位置(如節(jié)點(diǎn)、重要分支處)安裝流量計(jì),像電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等,實(shí)時(shí)采集管網(wǎng)內(nèi)水的流量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)反映了水在管網(wǎng)中的流動(dòng)情況,流量的異常變化往往是管網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題的重要信號(hào)。壓力監(jiān)測(cè),壓力傳感器分布于管網(wǎng)各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),持續(xù)監(jiān)測(cè)水壓。穩(wěn)定的供水壓力是保證用戶(hù)正常用水的基礎(chǔ),壓力的驟升或驟降可能暗示管網(wǎng)存在泄漏、堵塞或者閥門(mén)異常開(kāi)閉等狀況 。聲波監(jiān)測(cè),利用聲波傳感器捕捉管網(wǎng)內(nèi)水流產(chǎn)生的聲音信號(hào)。正常情況下,水流聲音平穩(wěn)且有規(guī)律,一旦發(fā)生泄漏,水從破損處噴出會(huì)產(chǎn)生特定頻率的聲波,傳感器能夠敏銳捕捉到這些異常聲波信號(hào)。
(2)爆管預(yù)測(cè)預(yù)警分析:基于壓力、流量、漏失聲波等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合爆管預(yù)測(cè)預(yù)警模型,實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)爆管預(yù)警分析;通過(guò)管網(wǎng)拓?fù)浞治鲎詣?dòng)生成關(guān)閥方案,為搶險(xiǎn)搶修提供決策依據(jù);并根據(jù)關(guān)閥方案,自動(dòng)給出泄漏爆管事故的影響范圍和用戶(hù)。爆管預(yù)測(cè)預(yù)警分析,基于壓力、流量、漏失聲波等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合爆管預(yù)測(cè)預(yù)警模型,實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)爆管預(yù)警分析;通過(guò)管網(wǎng)拓?fù)浞治鲎詣?dòng)生成關(guān)閥方案,為搶險(xiǎn)搶修提供決策依據(jù);并根據(jù)關(guān)閥方案,自動(dòng)給出泄漏爆管事故的影響范圍和用戶(hù)。
(3)次生衍生災(zāi)害分析:根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、結(jié)合管網(wǎng)周邊土壤特性,進(jìn)行地下空洞模擬分析,預(yù)測(cè)預(yù)警管網(wǎng)泄漏導(dǎo)致的路面塌陷事故,避免因供水管網(wǎng)泄漏后引起路面塌陷的重特大城市安全事故發(fā)生。通過(guò)設(shè)置不同的泄漏場(chǎng)景,如不同的泄漏位置、泄漏量大小、持續(xù)時(shí)間等,對(duì)模型進(jìn)行模擬分析。同時(shí),根據(jù)實(shí)際的土壤特性,不斷調(diào)整模型中的參數(shù),如土壤的滲透系數(shù)、抗剪強(qiáng)度等,以使模擬結(jié)果更貼合實(shí)際情況。
中交路橋科技基安云供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)設(shè)備是微功耗遙測(cè)終端機(jī),適用于無(wú)供電條件、防水防塵要求高的監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng),是基于4G、5G、NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸、分析計(jì)算、越限報(bào)警的智能終端設(shè)備,具有功耗低、IP68防水等特點(diǎn),可用于城市供排水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、水資源取用水計(jì)量監(jiān)測(cè)等多種場(chǎng)合。
(1)數(shù)據(jù)采集:它能夠連接各種傳感器,如水位傳感器、水質(zhì)傳感器、氣象傳感器等,通過(guò)內(nèi)置的數(shù)據(jù)采集接口,按照設(shè)定的采樣頻率采集傳感器所獲取的數(shù)據(jù)。例如,在水利領(lǐng)域,它可以連接水位傳感器,實(shí)時(shí)獲取水位的高低變化信息。
(2)數(shù)據(jù)處理:采集到的數(shù)據(jù)在終端機(jī)內(nèi)部進(jìn)行初步處理,如濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等操作。這可以有效提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,去除干擾信號(hào),使數(shù)據(jù)更適合進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。比如,對(duì)于微弱的傳感器信號(hào),通過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換,將其轉(zhuǎn)化為可以準(zhǔn)確傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。
(3)遠(yuǎn)程傳輸:微功耗遙測(cè)終端機(jī)采用低功耗的通信方式,如 GPRS(通用分組無(wú)線服務(wù))、NB - IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))或 LoRa(遠(yuǎn)距離無(wú)線電)等,將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程的服務(wù)器或監(jiān)控中心。這些通信方式在保證數(shù)據(jù)傳輸距離的同時(shí),能夠有效降低設(shè)備功耗。
(4)微功耗性能:這是其核心優(yōu)勢(shì)之一。通過(guò)采用低功耗的芯片、優(yōu)化電路設(shè)計(jì)和智能電源管理系統(tǒng),使設(shè)備能夠在電池供電或低能量采集環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作。例如,采用先進(jìn)的休眠喚醒機(jī)制,在不需要傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候,終端機(jī)進(jìn)入低功耗的休眠狀態(tài),大大減少了能量消耗。
(5)高度集成:集成了多種功能模塊,包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊等。這種高度集成化的設(shè)計(jì)使得設(shè)備體積小巧,便于安裝和部署在各種復(fù)雜的環(huán)境中,如野外的氣象監(jiān)測(cè)站、偏遠(yuǎn)山區(qū)的水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)等。
(6)可靠性高:具備良好的抗干擾能力和穩(wěn)定性。在復(fù)雜的電磁環(huán)境和惡劣的自然條件下(如高溫、低溫、潮濕等),依然能夠保證數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。這是通過(guò)采用高質(zhì)量的電子元件、進(jìn)行嚴(yán)格的電磁兼容性設(shè)計(jì)和防護(hù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
中交路橋科技智慧供水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體解決方案,是以節(jié)能降耗、減員增效和精細(xì)管理為根本出發(fā)點(diǎn),應(yīng)用新一代信息技術(shù),打通城市生命線安全系統(tǒng)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)鏈,統(tǒng)網(wǎng)管控消除信息孤島,通過(guò)檢測(cè)監(jiān)測(cè)、分析建模、研判預(yù)警……等系列方法,構(gòu)建城市水務(wù)物聯(lián)網(wǎng)、城市統(tǒng)管一張圖,保障水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行,達(dá)成水務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)控制智能化、數(shù)據(jù)資源化、管理精準(zhǔn)化、決策智慧化。