供水管網調度自動化的創新與應用探析

摘要：目前供水公司對供水管網調度的主要依據是水壓的大小和流水量的高低，供水管網檢測壓力和流量可以及時發現爆管，停水等情況的產生，實時監測各個區域的用水情況。為滿足供水管網對于自動檢測水壓大小和流水量高低的需求，來進一步提高閥門控制技術的穩定性和先進性，需要供水管網調度自動化進行創新和應用上的創新。供水管網自動化系統的作用有可以保存供水管網的流量和壓力等數據，在數據出現異常時，還可以自動處理和報警。建立調流閥統一控制平臺，實現供水管道調度的自動化，在實現單個閥門自控的基礎上，實現了聯合自動化。

關鍵詞：供水管網;調度自動化;創新與應用

前言

目前國內大部分的供水管網的發展和維護還比較落后，仍然停留在使用人工來進行調度的階段，人工的經驗畢竟有限，在日常的操作中也會出現失誤，一旦出現失誤，就會出現爆管或者停水等問題，導致出現經濟損失和工程癱瘓。在過去的時代里，人工調度為人類的發展和工業的發展提供了保障。但是隨著城市建設的加快，傳統的人工調度供水管道已經跟不上時代的發展。隨著信息化時代的深入，計算機網絡的大量普及，實現供水管網調度自動化成為可能。供水管道隨著工業的發展和城市的建設不斷地進行改道和擴建，越來越復雜，僅靠人工調度來滿足越來越龐大的供水需求已經不現實，不能滿足現代化需求。人工經驗調度無法滿足目前多變的供水情況，常常會出現爆管停水的現象，主要是因為無法掌握快速變化的供水管道水壓和流速的變化，所以快速引入一個可以自主的檢測水壓和流速的人工智能裝置就尤為重要，隨著互聯網時代的到來，實現人工智能在供水管道中的應用成為可能，為供水系統的穩定發展奠定了基礎。

1.供水調度系統的數據需求

根據目前的研究和人工經驗得出，供水調度系統的數據需求主要分為三種，分別是數據實時采集和展示，歷史數據儲存和分析，數據共享。

在供水調度系統中，需要具備以上三種功能才能夠實現供水管道的自動化調度，人工智能系統在實時監測中采集水壓和流速等數據，并且將其展示給工作人員。并且要儲存歷史的數據，并將實時數據與歷史數據進行比較和分析，最后將數據共享給其他的系統，讓其他的系統可以提前預判這一階段供水情況，及時做出調整。數據實時采集和展示主要是采集管網中需要采集的管網壓力和水流流速等影響管道安全的物理量[1] 。歷史數據儲存和分析就是將每天的歷史數據儲存在一個表格里，每天每月每年分類，最后根據表格來分析各個時間段的變化趨勢和預測可能發生的情況，及時進行處理。對歷史數據的儲存一定要準確清晰，方便以后查閱。數據共享指的是將檢測到的數據發送到內網中，方便其他工作人員查閱。

2.供水管網自動化的優點

2.1隨時實現通信功能

自動化供水調度系統可以實現隨時檢測的功能，遙控補測，在發現問題或將要出現問題的管道附近可以隨時實現檢測的功能，這比傳統的人工更加的方便，可以實現實時檢測，相比于傳統的人工死板僵硬的檢測手段來說，自動化供水調度系統實現了隨時檢測，隨機巡測，數據補調，遙控控制，中止通信，查看各端站GPRS通信狀態等功能。傳統的人工供水管網檢測只能夠單次的檢測和檢查，并不能夠實現隨時檢測和隨機檢測，自動化供水調度系統實際上是人工智能在操控，隨著信息化時代的深入和發展，計算機科學在社會各個領域之中的普及，自動化供水調度系統可以實現隨時監測和隨機檢測的功能，這是傳統的人工無法做到的，也是科技的進步，依靠系統對整個供水管道的全覆蓋來實現隨時隨地進行監測，自動化供水調度系統可以滿足目前飛速發展的居民生活用水和工業用水的復雜多變的要求，隨時隨地檢測水壓和流速，在出現問題的前一刻就預知問題，給工作人員以反應時間。

2.2可以使用數據表格等來記錄

自動化供水調度系統需要保存歷史數據，方便以后查閱。自動化供水調度系統可以保存歷史數據在表格中，展示需要展示的數據和畫面，而傳統的人工則無法得到準確的數據和繪畫出準確的表格。在進行多年來供水調度系統的比較時，自動化供水調度系統可以將多年的數據制成折線圖的形式，根據歷史數據以趨勢曲線的方式直觀的展現數據的年月日變化，方便了工作人員判斷未來供水管網的趨勢[2] 。自動化供水調度系統給歷史數據制成表格和曲線圖提供了可能。在以往的人工中，人工無法在短時間內找到如此多的歷史數據，也無法在短時間內將這些數據制成表格。而自動化供水調度系統將這一曲線圖變為可能，自動化供水調度系統滿足了發展日漸迅速的城市建設和發展，供水管道日漸復雜，人工的檢測和記錄已經不再現實，自動化供水調度系統的全面普及已經成為國家發展的大趨勢，這也是社會發展的體現，同時也推動著社會的發展。

2.3可以進行組態和網頁發布

組態指的是定點添加和刪除PLC站點，并設置開關點，壓力點，流量點等變量。可以設置連接數據庫和數據報表，開發和維護人員根據系統的需求來調整組態分布。工作人員根據系統組態把編輯的數據和報表發送到網站上，供內部人員參考和管理人員決策。

3.自動化供水調度系統的建設流程

自動化供水調度系統在建設上主要分為前期準備，中期建設和后期完善三個階段。前期主要準備需要植入的芯片系統，選擇好鋪設的壓力點，保證供電情況的穩定，搭建完整的自動化供水調度系統這些步驟，前期的準備工作尤為重要，如果前期的準備工作不充分，那么工程就無法進行下去。壓力點即為檢測點，選取要具有代表性，可以通過一個壓力點檢測到整個區域。在偏遠地區通過電線穩定供電不現實，所以一般采用電池供電。中期建設主要是進行PLC系統的調試和硬件軟件安裝，工程人員對系統調試安裝完畢后，要對使用人員進行教學，中期建設就完成了。后期主要是進行系統的跟蹤檢測，看看在一段時間的使用中，各項功能是否正常和完善，如果存在問題，則需要聯系專業人員進行檢測和維修。

4.自動化供水調度系統帶來的效益

自動化供水調度系統的大面積使用也減少了對檢測供水調度系統的人工培訓費用，滿足了日漸發展迅速的城市化建設。另外系統所記錄的歷史數據也為公司日后進行有關方面的研究和改進提供了寶貴的資料。自動化供水調度系統的建設不僅提高了供水的效率，也為國家的發展做出了寶貴的貢獻。該系統的使用確保工作人員可以即使發現供水事故的發生，保障了供水的連續有效性，各種高新技術在自動化供水調度系統中的應用也為各種軟件的開發使用提供了動力，使得國家各個方面都趨于自動化和完整化，各種新技術的不斷涌現也促進了人們生活水平的提高。

5.總結

供水管網調度系統在現實生活中得到了很好的應用，避免了因為人工經驗進行調度而產生的不科學性和不確定性。而供水管網調度自動化的創新和應用探索可以使供水管網的穩定性提升，保證供水的穩定和安全，對于供水管網調度自動化的創新與應用的創新與應用探析可以給人民生活帶來很大的便捷，給國家的快速發展注入活力。該系統給人民的生活帶來了便利，解決了因供水調度管網越來越復雜而難以進行水壓檢測和水流流速檢測帶來的問題，自動化供水管網在現實生活中的應用，解決了企業用水和居民用水的后顧之憂，減少了爆管和停水現象的發生，滿足了新時代人們對物質的要求，提升了居民的幸福感。

參考文獻：

[1] 吳麗峰，顧振華，馮波等.供水管網調度自動化的創新與應用[J].城鎮供水，2014，（6）：53-57.

[2] 容得宇.廣西貴港供水管網調度系統改造方案[J].軍民兩用技術與產品，2015，（2）：220-220.

作者簡介：

孔博，男，1991年2月出生，開封市人，大學本科，網絡工程專業，助理工程師，研究方向為電氣自動化。

（作者單位：開封市供水總公司）