二、供水管网智能监控方案

2.1  系统方案介绍

2.1.1方案系统组成

供水管网智慧节能监控系统由硬件和软件两大部分组成。硬件设备包括流量采集设备（超声波流量计）、压力采集设备（压力变送器）、管道阀门控制设备（远程控制阀）、供电设备（DC24V电源）、数据采集设备（采集器），软件由服务器软件、数据库、客户端软件组成。

2.1.2  方案系统监控原理

超声波流量计、压力变送器、远程控制阀安装于供水管线上。管网监控设备可用来调节水量平衡，同时采集各楼宇用水情况及压力变化情况。各分支节点位置的管网监控设备是用来实时监测、实时控制、泄漏点监控、调节供水平衡的功能。供水管道内的流量、温度和压力数据实时采集，利用采集器将数据回传到管理系统，返回的数据信息与设定好的报警值做比较，当管道流量变大，压力变小，且超出系统软件所设定的预警值时，系统软件会自动第一个10秒预警、第二个10秒继续预警（两次预警为防止误判），第三个10秒后正式报警，电脑上会显示报警原因、报警时间、事故发生地点，同时工作人员轻点鼠标就能将事故端的阀门进行远程无线关闭，既杜绝了重大事故的发生又节约了大量水能源。此时关阀操作也可设置为报警后自动关阀。报警方式有警灯报警、软件提示报警和短信报警（在软件正式报警的同时用户五位主要领导的手机也同时会收到相同的报警短信信息）。同时系统具备流量陡增报警、压差超限报警、电压欠电报警、流量分析异常报警。

压力变送器接收远程无线控制阀上，由远程无线控制阀供电，且将压力数据以4-20mA的信号传给远程无线控制阀，远程无线控制阀与流量计将数据信息以M-BUS数据通信方式传给采集器，采集器可以选择以有线方式或GPRS无线方式传给管理平台软件。

整个通信过程可最短30秒一个通信周期，实时性较高，对于现场突发情况更容易监测得到。采集器与远程无线控制阀使用DC24V外接电源，电源统一。且远程无线控制阀由于低功耗设计，DC24V可控阀门规格高于DN1200。远程无线控制阀门可进行远程调节操作。便于现场安装布置，可采用太阳能供电系统供电，更提高了系统的灵活性。

2.1.3 系统设备结构

    超声波流量计用来采集管道内的流量、温度相关数据并通过数据线上传给数据采集器。

远程控制阀由DC24V电源线供电，通过数据线上给出的指令完成控制阀门开关操作，调节管道内介质的流量，并通过数据线将压力变送器采集的压力值存储，再经数据线把数据上传给数据采集器。

压力变送器完成管道内压力的数据采集，通过数据线把压力数据发送给远程控制阀。

数据采集器由DC24V电源线供电，通过数据线采集流量计、远程控制阀、压力变送器的数据，以有线或GPRS无线方式发送给服务器，也可以接收服务器发出的指令，向流量计、远程控制阀、压力变送器实时采集相应数据，或者控制远程控制阀。

监控管理用户通过internet网络访问服务器数据，同时也可以通过网络及服务器向终端设备发送指令，可以达到双向通信功能。

在整个解决方案中，利用完整的闭环软件控制及对阀门的简约性设计完成了全方位测量、控制、数据管理等的一系列操控。可以对每个控制阀进行精细调节，并根据对流量及压力的监测对管道泄漏、爆管等状况进行报警，自动或手动对故障部位管道进行关闭等操作。实现了现场机、电、仪和执行器等设备的虚拟化、智能化、多功能化和网络化。同时将它们和管理者有机的结合起来，做到自动有效控制和及时结果展现。

管网监控系统是由硬件和软件组成，兼监测、控制、管理为一体的新型技术。不仅可以利用硬件设备监测管线实时动态，还可以通过监测到的管线实时动态判断异常情况，包括管线爆管、管线泄漏、阀门开关异常等，并对异常情况及时反馈，以软件警示、警灯提醒、短信提示等方式告知管理人，管理或操作人对异常情况及时处理，把安全及损失及时控制在可控范围内，通过软件平台对数据进行统计分析合理调配管线流量，使管网安全可靠的运行。