浅谈如何设计城镇供水管网监测自动化系统

廖建民

摘 要：城镇供水管网是城市重要的基础设施，关系到城镇居民日常生活。随着城镇供水管网的发展，传统的人工管理方法已经无法适应当下城市供水管网的发展需求。将计算机技术、网络技术、控制技术、监控技术应用在城市供水管网中，能够实时监控供水管网系统的运行情况，一旦发现供电电网中存在问题，监测系统能够及时发现，并发出警报，通知管理人员进行维修。

关键词：城镇供水管网；自来水公司；监测自动化系统；信息技术

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0027-01

水是人们生活必备的资源，随着城镇化发展，城市居民数量不断增加，城市居民用水不断增长，城市水污染、城市管网设置不合理、水资源浪费、水压不足等问题，影响居民正常的生活、生产。因此，提高城市供水管网的供水效率是当下供水公司所要思考的问题。城市供水管网监测系统用在供电企业的远程监控系统中，供水企业能够通过水管网监测中心实时监测水管网的压力、运行情况，确保水压正常，并预防水管爆炸事故的发生。

1 城镇供水管网监测自动化系统设计目标

城市供水管网监测自动化系统由四大模块组成：其一，供水生产自动监控系统，能够实现对水泵自动开关、水位自动调节、水池电脑监控、保持水管内压力平衡，对水管网的水压、水质、流量等进行监控，水管监测中心显示屏实时显示水管网运行情况，如果发现水管网运行数据与标准数据发生变化，系统会自动发出警报。其二，供水公司的收费管理信息模块，设置收费系统，将抄表器设置的系统内，实现电脑计费，减少人工抄表的工作量。其三，建立城市自来水公司的网站，在网站上为用户提供查询、缴纳水费的功能。其四，捡漏模块，在系统内安装捡漏技术，能够及时发现城市水管网漏水、破裂等现象，从而便于自来水维修人员的维修，避免水资源的浪费。

2 系统功能设计

该城市位于北方，城市人口数量70万，由于城市发展过程中，缺乏长远的规划，城市规划远远落后于城市发展需求。县城的中心区域，行政、商业、学校、医院等用水量比较集中， 到了用水高峰期，城市管网的负荷压力增加，部分管网末端水压不足，严重影响居民正常生活。一些城市管道设施在长期运营过程中，出现了老化、水管爆裂的问题，所以对城市居民用水紧张的局面。

2.1 供水管网自动监测系统

为了解决这个问题，2015年，该县供水企业建设了城市供水管网监测系统，在城市主干供水管网设置了20个监测点，主要集中设置在县城行政、商业、学校、医院等比较集中的地方，供水企业对这20个监测点进行远程监控。在水厂调度中心安装调度计算机1台，前置终端设备1台，20个水源监测点分别设置遥控终端一台。其中，调度中心的计算机显示各个高位水池、电压水位、电流、出厂水流量以及各个加压站的设备开关运行情况等等；前置终端具有检测、执行功能，能够检测水厂的蓄水量、电机电流并将采集的数据回送到调度计算机。计算机发布的命令由前置终端完成；遥控终端监测水池高位的变化，并将数据回送到计算机系统中。

2.2 供水管网通信系统

通信网络系统选择了GPRS-VPN专网组网的方式连接，系统使用了供水公司局域网，监测系统不能连接外网。同时监测中心服务器配置了1台GPRS数据传输模块DATA-6107，数据传输模块主要负责接收现场多测点传输的各项数据信息，并通过串口转发给通信网络的气体服务器。服务器上安装了专业的监控软件，用来监测管网的运行情况。 本系统使用的监控设备使用电池供电一体式监测设备DATA-6216，压力监测设备为DC12V-供电，压力变送器为4—20mA。电池安装在供电公司的表井内，水表会将水管的压力数据定时上报给系统管网监测中心，供水管网监测中心设备设定的工作频率为五分钟采集一次数据、半个小时上报一次数据。如果在数据采集过程中，发现管网的压力值超过了设置的上限值，那么监测中心不会按照设置的频率进行上报，而是直接向系统发出警报。

2.3 城镇供水管网查询、收费统计功能

按照城镇供水管网设计要求，城市供水管网必须具备查询、收费等功能，用户只需要在城镇自来水公司的网站，就能够实现查询缴费的功能。同时自来水公司可以实现对管网监测系统，查询自来水公司的管网信息。可以按照街巷路名、建设年代、管网使用的材料型号、大小尺寸等等查询。还可以按照管网道路、安装时间、等条件进行搜索查询。数据查询以后，產生查询报表，然后根据报表进行反向查图。自来水公司的各个部门，可以根据任何一台有网络连接的计算机查询自来水管网的动态信息、修改过的管网数据以及最新的数据信息。用户还可以在网上查询用水情况，缴纳水费等功能。

2.4 捡漏系统

由于城市供水管网安装使用的期限比较长，所以很多水管出现了老化、破损、开裂、爆炸等现象，水资源的浪费现象十分严重。所以通过建立供水管网的捡漏系统，能够对水管网这些情况进行维修。其次，自来水公司还要对维修人员进行培训，让他们了解捡漏装置的特点、稽核，以及城市供水管网的布置，建立城市管网漏水爆管等应急体系。如果出现水管爆裂，只要鼠标点击到管线的爆漏点，供水管网捡漏系统就能显示出该段受影响的区域和管段，并制定相应的关阀方案，以及因为关闸对用户的影响等信息，如果应关闭的止水阀不能关闭，则应该向居民用户发出停水通告，让用户提前做好相应的准备，切实提高自来水公司的服务水平和服务质量。

3 结语

城镇化快速发展，城市人口大量增加，给城市原有的供水管网带来了巨大的压力。水资源已经成为制约经济社会发展的重要瓶颈，供水效率和供水质量也直接关系到自来水公司的经济效益和社会效益。将计算机、信息技术、监控技术应用在供水管网中，提高城市供水管网的自动化水平，降低自来水公司的人力成本，不断提高自来水公司的管理效率和服务质量。

参考文献

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