淺談如何設(shè)計(jì)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)

廖建民

摘 要：城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)系到城鎮(zhèn)居民日常生活。隨著城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的發(fā)展，傳統(tǒng)的人工管理方法已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)下城市供水管網(wǎng)的發(fā)展需求。將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用在城市供水管網(wǎng)中，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控供水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)供電電網(wǎng)中存在問題，監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并發(fā)出警報(bào)，通知管理人員進(jìn)行維修。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)；自來水公司；監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)；信息技術(shù)

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0027-01

水是人們生活必備的資源，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展，城市居民數(shù)量不斷增加，城市居民用水不斷增長，城市水污染、城市管網(wǎng)設(shè)置不合理、水資源浪費(fèi)、水壓不足等問題，影響居民正常的生活、生產(chǎn)。因此，提高城市供水管網(wǎng)的供水效率是當(dāng)下供水公司所要思考的問題。城市供水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)用在供電企業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，供水企業(yè)能夠通過水管網(wǎng)監(jiān)測中心實(shí)時(shí)監(jiān)測水管網(wǎng)的壓力、運(yùn)行情況，確保水壓正常，并預(yù)防水管爆炸事故的發(fā)生。

1 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

城市供水管網(wǎng)監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)由四大模塊組成：其一，供水生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵自動(dòng)開關(guān)、水位自動(dòng)調(diào)節(jié)、水池電腦監(jiān)控、保持水管內(nèi)壓力平衡，對水管網(wǎng)的水壓、水質(zhì)、流量等進(jìn)行監(jiān)控，水管監(jiān)測中心顯示屏實(shí)時(shí)顯示水管網(wǎng)運(yùn)行情況，如果發(fā)現(xiàn)水管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。其二，供水公司的收費(fèi)管理信息模塊，設(shè)置收費(fèi)系統(tǒng)，將抄表器設(shè)置的系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電腦計(jì)費(fèi)，減少人工抄表的工作量。其三，建立城市自來水公司的網(wǎng)站，在網(wǎng)站上為用戶提供查詢、繳納水費(fèi)的功能。其四，撿漏模塊，在系統(tǒng)內(nèi)安裝撿漏技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)城市水管網(wǎng)漏水、破裂等現(xiàn)象，從而便于自來水維修人員的維修，避免水資源的浪費(fèi)。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

該城市位于北方，城市人口數(shù)量70萬，由于城市發(fā)展過程中，缺乏長遠(yuǎn)的規(guī)劃，城市規(guī)劃遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市發(fā)展需求?？h城的中心區(qū)域，行政、商業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院等用水量比較集中， 到了用水高峰期，城市管網(wǎng)的負(fù)荷壓力增加，部分管網(wǎng)末端水壓不足，嚴(yán)重影響居民正常生活。一些城市管道設(shè)施在長期運(yùn)營過程中，出現(xiàn)了老化、水管爆裂的問題，所以對城市居民用水緊張的局面。

2.1 供水管網(wǎng)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

為了解決這個(gè)問題，2015年，該縣供水企業(yè)建設(shè)了城市供水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，在城市主干供水管網(wǎng)設(shè)置了20個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，主要集中設(shè)置在縣城行政、商業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院等比較集中的地方，供水企業(yè)對這20個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在水廠調(diào)度中心安裝調(diào)度計(jì)算機(jī)1臺(tái)，前置終端設(shè)備1臺(tái)，20個(gè)水源監(jiān)測點(diǎn)分別設(shè)置遙控終端一臺(tái)。其中，調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)顯示各個(gè)高位水池、電壓水位、電流、出廠水流量以及各個(gè)加壓站的設(shè)備開關(guān)運(yùn)行情況等等；前置終端具有檢測、執(zhí)行功能，能夠檢測水廠的蓄水量、電機(jī)電流并將采集的數(shù)據(jù)回送到調(diào)度計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)發(fā)布的命令由前置終端完成；遙控終端監(jiān)測水池高位的變化，并將數(shù)據(jù)回送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。

2.2 供水管網(wǎng)通信系統(tǒng)

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)選擇了GPRS-VPN專網(wǎng)組網(wǎng)的方式連接，系統(tǒng)使用了供水公司局域網(wǎng)，監(jiān)測系統(tǒng)不能連接外網(wǎng)。同時(shí)監(jiān)測中心服務(wù)器配置了1臺(tái)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊DATA-6107，數(shù)據(jù)傳輸模塊主要負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場多測點(diǎn)傳輸?shù)母黜?xiàng)數(shù)據(jù)信息，并通過串口轉(zhuǎn)發(fā)給通信網(wǎng)絡(luò)的氣體服務(wù)器。服務(wù)器上安裝了專業(yè)的監(jiān)控軟件，用來監(jiān)測管網(wǎng)的運(yùn)行情況。 本系統(tǒng)使用的監(jiān)控設(shè)備使用電池供電一體式監(jiān)測設(shè)備DATA-6216，壓力監(jiān)測設(shè)備為DC12V-供電，壓力變送器為4—20mA。電池安裝在供電公司的表井內(nèi)，水表會(huì)將水管的壓力數(shù)據(jù)定時(shí)上報(bào)給系統(tǒng)管網(wǎng)監(jiān)測中心，供水管網(wǎng)監(jiān)測中心設(shè)備設(shè)定的工作頻率為五分鐘采集一次數(shù)據(jù)、半個(gè)小時(shí)上報(bào)一次數(shù)據(jù)。如果在數(shù)據(jù)采集過程中，發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的壓力值超過了設(shè)置的上限值，那么監(jiān)測中心不會(huì)按照設(shè)置的頻率進(jìn)行上報(bào)，而是直接向系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。

2.3 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)查詢、收費(fèi)統(tǒng)計(jì)功能

按照城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)要求，城市供水管網(wǎng)必須具備查詢、收費(fèi)等功能，用戶只需要在城鎮(zhèn)自來水公司的網(wǎng)站，就能夠?qū)崿F(xiàn)查詢繳費(fèi)的功能。同時(shí)自來水公司可以實(shí)現(xiàn)對管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，查詢自來水公司的管網(wǎng)信息?？梢园凑战窒锫访?、建設(shè)年代、管網(wǎng)使用的材料型號、大小尺寸等等查詢。還可以按照管網(wǎng)道路、安裝時(shí)間、等條件進(jìn)行搜索查詢。數(shù)據(jù)查詢以后，產(chǎn)生查詢報(bào)表，然后根據(jù)報(bào)表進(jìn)行反向查圖。自來水公司的各個(gè)部門，可以根據(jù)任何一臺(tái)有網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)查詢自來水管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)信息、修改過的管網(wǎng)數(shù)據(jù)以及最新的數(shù)據(jù)信息。用戶還可以在網(wǎng)上查詢用水情況，繳納水費(fèi)等功能。

2.4 撿漏系統(tǒng)

由于城市供水管網(wǎng)安裝使用的期限比較長，所以很多水管出現(xiàn)了老化、破損、開裂、爆炸等現(xiàn)象，水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。所以通過建立供水管網(wǎng)的撿漏系統(tǒng)，能夠?qū)λ芫W(wǎng)這些情況進(jìn)行維修。其次，自來水公司還要對維修人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們了解撿漏裝置的特點(diǎn)、稽核，以及城市供水管網(wǎng)的布置，建立城市管網(wǎng)漏水爆管等應(yīng)急體系。如果出現(xiàn)水管爆裂，只要鼠標(biāo)點(diǎn)擊到管線的爆漏點(diǎn)，供水管網(wǎng)撿漏系統(tǒng)就能顯示出該段受影響的區(qū)域和管段，并制定相應(yīng)的關(guān)閥方案，以及因?yàn)殛P(guān)閘對用戶的影響等信息，如果應(yīng)關(guān)閉的止水閥不能關(guān)閉，則應(yīng)該向居民用戶發(fā)出停水通告，讓用戶提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，切實(shí)提高自來水公司的服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量。

3 結(jié)語

城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城市人口大量增加，給城市原有的供水管網(wǎng)帶來了巨大的壓力。水資源已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要瓶頸，供水效率和供水質(zhì)量也直接關(guān)系到自來水公司的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。將計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用在供水管網(wǎng)中，提高城市供水管網(wǎng)的自動(dòng)化水平，降低自來水公司的人力成本，不斷提高自來水公司的管理效率和服務(wù)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]白明全.淺談如何設(shè)計(jì)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)[J].世界華商經(jīng)濟(jì)年鑒·城鄉(xiāng)建設(shè)，2012，19（5）：47-47.

[2]譚志成.城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，（22）：2146-2146.

[3]趙琰，黨志良，姚莎，等.城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2009，15（4）：351-352.