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管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述

長(zhǎng)距離原水管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也稱(chēng)供水管線(xiàn)滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、長(zhǎng)距離輸水管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng),采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),打造集實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、水錘檢測(cè)、爆管定位、漏損管控和管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估于一體的管線(xiàn)安全在線(xiàn)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的瞬變壓力、爆管和滲漏的一體化監(jiān)控,為管道安全運(yùn)行、故障分析、安全評(píng)估、優(yōu)化調(diào)度、管道控漏、預(yù)案制定、水利工程管理等方面提供多方面的技術(shù)支持,為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供安全保證的數(shù)據(jù)支撐,為自動(dòng)化智能管理系統(tǒng)提供可靠的科學(xué)依據(jù),滿(mǎn)足長(zhǎng)距離原水管道多層級(jí)、多維度和多業(yè)務(wù)的管理應(yīng)用需求。從而提升原水輸送管線(xiàn)的運(yùn)行安全。

長(zhǎng)距離原水管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(作為原水管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的其中一個(gè)方案,采用電學(xué)式傳感器-高頻壓力傳感器+壓電水聽(tīng)器+數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備RTU,所以也被稱(chēng)為電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng))采用結(jié)構(gòu)件將傳感器套件安裝在排氣閥井處,用于監(jiān)測(cè)管線(xiàn)爆管、泄露及壓力瞬變(水錘監(jiān)測(cè)),結(jié)構(gòu)件中水與主管道內(nèi)水相通即可,無(wú)需將傳感器直接安裝在主管道內(nèi)。傳感器套件平均800-1200米布置一套,現(xiàn)場(chǎng)條件在此間距范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整位置。RTU通信采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用運(yùn)營(yíng)商SIM卡,通過(guò)有線(xiàn)光纜或者3/4G等無(wú)線(xiàn)傳輸進(jìn)行通信,將信息傳輸至中控室后臺(tái)平臺(tái),進(jìn)行統(tǒng)一管理,完成對(duì)管線(xiàn)聯(lián)絡(luò)工程漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能要求。

管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng))安裝示意圖.png

二、系統(tǒng)配置及參數(shù)

2.1、現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備必須包含:

(1)高頻壓力傳感器

(2)壓電水聽(tīng)器

(3)數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備RTU

(4)GSM(3G/4G)和同步授時(shí)時(shí)鐘天線(xiàn)

(5)不銹鋼控制箱及電源附件

(6)通信方式:3G/4G無(wú)線(xiàn)通信

(7)監(jiān)測(cè)分析平臺(tái)軟件:客戶(hù)端服務(wù)器安裝方式

(8)電源:風(fēng)光互補(bǔ)或者單獨(dú)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)

(9)供電冗余:RTU本體需內(nèi)置鋰電池和外部太陽(yáng)能供電,互為備用。

(10)接地:設(shè)備控制箱接入太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的接地網(wǎng)。

(11)調(diào)度中心配置硬件

(12)系統(tǒng)部署用計(jì)算機(jī)

2.2、主要硬件參數(shù)說(shuō)明:

2.2.1、高頻壓力傳感器

管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng))高頻壓力傳感器實(shí)物圖.png

工作溫度:-20℃~80℃

壓力監(jiān)測(cè)采集頻率≥256Hz,以滿(mǎn)足分析需求;

量程:0~300psia(0~2.1MPa) ,需滿(mǎn)足負(fù)壓的監(jiān)測(cè);

精度:≤0.1%FS

響應(yīng)時(shí)間:≤1ms

材質(zhì):不銹鋼隔離膜片

承受靜壓:68Bar

防護(hù)等級(jí):IP68,包括傳感器電纜連接處;

含10米電纜

2.2.2、水聽(tīng)器傳感器

管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng))壓電水聽(tīng)器實(shí)物圖.png

工作溫度: -20 ℃~80 ℃

靈敏度:-170dB Vre: 1V/μPascal

響應(yīng)頻率范圍:20Hz-20KHz

傳感器材質(zhì):PEEK

連接電纜:低噪同軸電纜

承受靜壓:68Bar

防護(hù)等級(jí):IP68,包括傳感器電纜連接處;

含10米電纜

2.2.3、數(shù)據(jù)采集和通信裝置RTU

 管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng))核心部件數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備RTU實(shí)物圖.png

運(yùn)行溫度:-30 ℃~ 70 ℃

防護(hù)等級(jí):IP68

壓力采集精度:≥16位;

采樣速率:ZUI高100kHz,速率可設(shè);

信號(hào)預(yù)處理,去除干擾信號(hào),降低噪聲,輸出信噪比高;

具有數(shù)據(jù)加密壓縮功能,能夠確保無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)條件下的高速可靠安全傳輸;

支持模擬量和音頻信號(hào)接入,同時(shí)提供連接感器電源供電;

支持3G/4G公共通信網(wǎng)絡(luò),485通信,配套串口服務(wù)器,光纖通信,TCP/IP協(xié)議采集數(shù)據(jù)上傳中控室;

支持GPS/北斗,授時(shí)同步時(shí)鐘精度:≤1ms;

本體內(nèi)置鋰電池,在外部電源失效后,以低功耗模式運(yùn)行至少30天;

采集周期:數(shù)據(jù)上傳時(shí)間可調(diào)整,自動(dòng)連接中控上傳。

內(nèi)存:內(nèi)置16G閃存卡,支持采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)保存30天不丟失;

低功耗設(shè)計(jì):供電電壓12VDC,連接傳感器后總功耗≤1W。

實(shí)時(shí)響應(yīng):2秒內(nèi)異常事件發(fā)生時(shí)立即上報(bào)(無(wú)論是否設(shè)定為定時(shí))

可接傳感器:高頻壓力計(jì)、水聽(tīng)器、流量計(jì)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)探頭等。

三、系統(tǒng)功能要求

1、原水管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠識(shí)別和展示管線(xiàn)壓力瞬變水錘事件(施工、沖洗、水泵開(kāi)停、閥門(mén)開(kāi)閉、排氣故障等),在線(xiàn)記錄顯示水錘壓力變化曲線(xiàn),實(shí)現(xiàn)報(bào)警,并確定壓力瞬變?cè)春投ㄎ唬?/p>

2、基于管內(nèi)3bar運(yùn)行壓力以上,高頻壓力傳感器和壓電水聽(tīng)器套件沿主管道800-1200米安裝間距,可以實(shí)現(xiàn)5升/分鐘的微小漏損監(jiān)測(cè)和報(bào)警,5升/秒的爆管大漏損事件監(jiān)測(cè)和報(bào)警。長(zhǎng)距離原水管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘同步技術(shù)確定漏失位置,精度≤30米;

3、壓力瞬變(水錘)分析,結(jié)合供水帶壓管道(GIS)材質(zhì)、管齡、管徑等等參數(shù),基于現(xiàn)場(chǎng)存在的壓力瞬變強(qiáng)度和數(shù)量,評(píng)估管道的爆管風(fēng)險(xiǎn),并展示危險(xiǎn)管線(xiàn)的區(qū)域;精度≤50米;

4、管線(xiàn)異常事件管理,完整、準(zhǔn)確掌握輸水系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)高頻壓力和聲納數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排氣閥工作狀態(tài);

5、電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠快速判斷給水系統(tǒng)問(wèn)題,提升管線(xiàn)運(yùn)行的可靠性、安全性,基于管線(xiàn)供水壓力實(shí)現(xiàn)供水調(diào)度,并及時(shí)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常,提升調(diào)度管理的效率和水平。

6、長(zhǎng)距離原水管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和分析軟件平臺(tái)基于web瀏覽器界面(B/S構(gòu)架),必須基于管線(xiàn)GIS數(shù)據(jù),可提供用戶(hù)一個(gè)可視化的界面查看壓電水聽(tīng)器和高頻壓力傳感器位置信息、管網(wǎng)圖和其他的分析結(jié)果,并會(huì)為用戶(hù)提供可交互式的、統(tǒng)一的報(bào)警列表界面。該平臺(tái)應(yīng)體現(xiàn)很強(qiáng)的可擴(kuò)展性和可伸縮性,提供軟件架構(gòu)及分析原理說(shuō)明。

7、電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件GIS系統(tǒng)如下圖所示,其它功能技術(shù)要求說(shuō)明可參考http://m.zwxdq.cn/article/73.html或者http://m.zwxdq.cn/article/93.html

管線(xiàn)水錘及漏損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(電學(xué)式管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng))GIS系統(tǒng)圖片.png

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