城市供水智慧管网水锤及漏损监测系统

一、系统组成

城市供水智慧管网水锤及漏损监测系统由高频压力传感器、水听器、数据采集及传输设备RTU、人工智能监测平台组成，在确定排气阀位置上安装一体式传感器，必须包括高频压力传感器和水听器传感器，同时传感器接触到管道内的水。安装传感器位置间距的设置原则：800-1200米，现场条件在此间距范围内适当调整位置。高频压力传感器和水听器传感器通过现场数据采集通信装置RTU，3G/4G无线和光纤通信方式，将采集到数据传输到调度控制中心分析平台对管道水锤及漏损进行实时监测和分析。

1、压电水听器

灵敏度：-172dB Vre: 1V/μPascal

响应频率范围：20Hz-20KHz

电源：2.2-5VDC； -1mW 典型运行条件

传感器材质：PEEK

同轴电缆：低噪

承受静压：68Bar

安全工作温度范围： -20 ℃～80 ℃

低噪声、高***性，需浸没水中

防护等级：IP68

含10米电缆

                                                                 城市供水智慧管网水锤及漏损监测系统水听器实物图

2、高频压力传感器

采样频率：64/128/256Hz，以满足分析需求

量程：0～300 psia，需满足负压的监测； 

精度：≤0.1%FS

响应时间：≤1ms

电压：5V+/-0.5V

输出信号：0-30/100mV

工作温度：-40℃～80℃

承受静压：68Bar

材质：不锈钢隔离膜片

防护等级：IP68

含10米电缆

3、采集和通信装置RTU 

运行温度：-30 至75°C；

整体及接插件防水等级：IP68

配高频压力计接口，支持Modbus标准总线采集现场其它设备数据

通讯：3G/4G,插入标准尺寸SIM卡，支持光纤通信，配套套串口服务器，支持profinet等通用以太网协议。

压力采集精度大于等于16位；

支持音频输入接口；

配GPS天线，连接线长度缺省6米（可调），

支持GPS/北斗。时钟同步精度：≤1ms；

可外接供电：12VDC，通过软件自动切换内置电源；

本体内置锂电池，在外部电源失效后，满足现场设备运行至少1月；

采集周期：数据上传时间可调整，自动连接中控上传。

内存：内置16G闪存卡,支持采集高频压力数据的存储，保存30天数据不丢失；

低功耗：低功耗设计，供电电压：12VDC；连接传感器后总功耗 ≤1W；

4、人工智能监测平台

该平台包含智能调度模型、智能处置分析软件、智能评估及报警软件、计算机辅助调度系统等，跟根据用户实际需求定制开发。

采用B/S架构且符合SOA架构的体系结构设计；

用户界面应用基于地图的可视化和交互；

系统满足大数据并发处理；

系统支持安全加密访问；

提供丰富的第三方接口；

具备机器学习和人工智能分析功能，城市供水智慧管网水锤及漏损监测系统可以按照历史数据分析管网运行的规律识别管道压力瞬变的异常事件，通过人工智能分析，识别出异常的管道声学数据。

二、功能特点

能够实时在线监测供水管道的爆管或漏损事件，实现40米的爆管定位精度.

识别和展示压力瞬变水锤事件（施工、阀门操作、水泵启停、排泥冲洗等），及时报警管理人员，定位瞬变源的位置或区域；

验证过渡过程的理论计算和水锤防护设施，并指导运行人员科学安全操作；

识别和展示管线压力瞬变水锤事件，在线记录显示水锤压力变化曲线；

沿主管道800-1200米安装间距；

结合供水管道材质、管龄、管径等等参数，基于现场存在的压力瞬变强度和数量，评估管网的爆管风险，并展示危险管线的区域；

实时监测系统传感器位置的排气阀工作状态，提示管理人员的日常维护，避免因排气阀故障而导致的水锤产生，破坏输水管线的安全。

城市供水智慧管网水锤及漏损监测系统能够自学习供水/用水模式，帮助用户快速判断给水系统问题，提高供水运行的可靠性、安全性，基于供水压力实现供水调度，并及时自动发现运行异常，提高调度管理的效率和水平。