淺談如何設計城鎮供水管網監測自動化系統

廖建民

摘 要：城鎮供水管網是城市重要的基礎設施，關系到城鎮居民日常生活。隨著城鎮供水管網的發展，傳統的人工管理方法已經無法適應當下城市供水管網的發展需求。將計算機技術、網絡技術、控制技術、監控技術應用在城市供水管網中，能夠實時監控供水管網系統的運行情況，一旦發現供電電網中存在問題，監測系統能夠及時發現，并發出警報，通知管理人員進行維修。

關鍵詞：城鎮供水管網；自來水公司；監測自動化系統；信息技術

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

水是人們生活必備的資源，隨著城鎮化發展，城市居民數量不斷增加，城市居民用水不斷增長，城市水污染、城市管網設置不合理、水資源浪費、水壓不足等問題，影響居民正常的生活、生產。因此，提高城市供水管網的供水效率是當下供水公司所要思考的問題。城市供水管網監測系統用在供電企業的遠程監控系統中，供水企業能夠通過水管網監測中心實時監測水管網的壓力、運行情況，確保水壓正常，并預防水管爆炸事故的發生。

1 城鎮供水管網監測自動化系統設計目標

城市供水管網監測自動化系統由四大模塊組成：其一，供水生產自動監控系統，能夠實現對水泵自動開關、水位自動調節、水池電腦監控、保持水管內壓力平衡，對水管網的水壓、水質、流量等進行監控，水管監測中心顯示屏實時顯示水管網運行情況，如果發現水管網運行數據與標準數據發生變化，系統會自動發出警報。其二，供水公司的收費管理信息模塊，設置收費系統，將抄表器設置的系統內，實現電腦計費，減少人工抄表的工作量。其三，建立城市自來水公司的網站，在網站上為用戶提供查詢、繳納水費的功能。其四，撿漏模塊，在系統內安裝撿漏技術，能夠及時發現城市水管網漏水、破裂等現象，從而便于自來水維修人員的維修，避免水資源的浪費。

2 系統功能設計

該城市位于北方，城市人口數量70萬，由于城市發展過程中，缺乏長遠的規劃，城市規劃遠遠落后于城市發展需求。縣城的中心區域，行政、商業、學校、醫院等用水量比較集中， 到了用水高峰期，城市管網的負荷壓力增加，部分管網末端水壓不足，嚴重影響居民正常生活。一些城市管道設施在長期運營過程中，出現了老化、水管爆裂的問題，所以對城市居民用水緊張的局面。

2.1 供水管網自動監測系統

為了解決這個問題，2015年，該縣供水企業建設了城市供水管網監測系統，在城市主干供水管網設置了20個監測點，主要集中設置在縣城行政、商業、學校、醫院等比較集中的地方，供水企業對這20個監測點進行遠程監控。在水廠調度中心安裝調度計算機1臺，前置終端設備1臺，20個水源監測點分別設置遙控終端一臺。其中，調度中心的計算機顯示各個高位水池、電壓水位、電流、出廠水流量以及各個加壓站的設備開關運行情況等等；前置終端具有檢測、執行功能，能夠檢測水廠的蓄水量、電機電流并將采集的數據回送到調度計算機。計算機發布的命令由前置終端完成；遙控終端監測水池高位的變化，并將數據回送到計算機系統中。

2.2 供水管網通信系統

通信網絡系統選擇了GPRS-VPN專網組網的方式連接，系統使用了供水公司局域網，監測系統不能連接外網。同時監測中心服務器配置了1臺GPRS數據傳輸模塊DATA-6107，數據傳輸模塊主要負責接收現場多測點傳輸的各項數據信息，并通過串口轉發給通信網絡的氣體服務器。服務器上安裝了專業的監控軟件，用來監測管網的運行情況。 本系統使用的監控設備使用電池供電一體式監測設備DATA-6216，壓力監測設備為DC12V-供電，壓力變送器為4—20mA。電池安裝在供電公司的表井內，水表會將水管的壓力數據定時上報給系統管網監測中心，供水管網監測中心設備設定的工作頻率為五分鐘采集一次數據、半個小時上報一次數據。如果在數據采集過程中，發現管網的壓力值超過了設置的上限值，那么監測中心不會按照設置的頻率進行上報，而是直接向系統發出警報。

2.3 城鎮供水管網查詢、收費統計功能

按照城鎮供水管網設計要求，城市供水管網必須具備查詢、收費等功能，用戶只需要在城鎮自來水公司的網站，就能夠實現查詢繳費的功能。同時自來水公司可以實現對管網監測系統，查詢自來水公司的管網信息。可以按照街巷路名、建設年代、管網使用的材料型號、大小尺寸等等查詢。還可以按照管網道路、安裝時間、等條件進行搜索查詢。數據查詢以后，產生查詢報表，然后根據報表進行反向查圖。自來水公司的各個部門，可以根據任何一臺有網絡連接的計算機查詢自來水管網的動態信息、修改過的管網數據以及最新的數據信息。用戶還可以在網上查詢用水情況，繳納水費等功能。

2.4 撿漏系統

由于城市供水管網安裝使用的期限比較長，所以很多水管出現了老化、破損、開裂、爆炸等現象，水資源的浪費現象十分嚴重。所以通過建立供水管網的撿漏系統，能夠對水管網這些情況進行維修。其次，自來水公司還要對維修人員進行培訓，讓他們了解撿漏裝置的特點、稽核，以及城市供水管網的布置，建立城市管網漏水爆管等應急體系。如果出現水管爆裂，只要鼠標點擊到管線的爆漏點，供水管網撿漏系統就能顯示出該段受影響的區域和管段，并制定相應的關閥方案，以及因為關閘對用戶的影響等信息，如果應關閉的止水閥不能關閉，則應該向居民用戶發出停水通告，讓用戶提前做好相應的準備，切實提高自來水公司的服務水平和服務質量。

3 結語

城鎮化快速發展，城市人口大量增加，給城市原有的供水管網帶來了巨大的壓力。水資源已經成為制約經濟社會發展的重要瓶頸，供水效率和供水質量也直接關系到自來水公司的經濟效益和社會效益。將計算機、信息技術、監控技術應用在供水管網中，提高城市供水管網的自動化水平，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質量。

參考文獻

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