Leitungsüberwachungssystem für Wasserversorgungsnetze

1. Überblick über das System

Der Wasserversorgungsnetzwerk hat einen hohen Wasserdruck, während der Wasserversorgung, aufgrund der plötzlichen Öffnung oder Schließung des Ventils und anderer Gründe, so dass die Durchflussgeschwindigkeit plötzlich ändert wird, wird der Rohrleitungsdruck starke Schwankungen verursachen und den Wasserhammereffekt verursachen. Wasserhammer ist sehr zerstörerisch: zu hoher Druck verursacht den Bruch des Rohres, umgekehrt wird zu niedriger Druck zum Zusammenbruch des Rohres führen und auch das Ventil und die Befestigungen beschädigen, was die Sicherheit des Wasserversorgungssystems ernsthaft bedroht.

Um den Wasserhammereffekt zu verringern und die Sicherheit der Wasserversorgung zu gewährleisten, muss ein Wasserhammerschutzsystem eingerichtet werden. Dazu gehört eine ReiheLeitungsüberwachungssystem für WasserversorgungsnetzeEs enthält Hörgeräte, Hochfrequenz-Drucksensoren, Datenerfassungs- und Übertragungsgeräte RTU und Software und andere Inhalte, mit einem piezoelektrischen Keramik-Hörgerät, das auf der Leitung für das Hören von Leitungsnetz-Leckage-Geräuschen ausgelegt ist, um die Leckapunktlage und -größe durch die Analyse der Gegenschallsignalverarbeitung zu beurteilen, um den Positionierungsalgorithmus und den Mustererkennungsalgorithmus genau zu positionieren. Pressokeramische Hörgeräte als Front-End-Sensor, Front-End-Datenerfassung für die Rohrleitungsfeldautomatisierung, drahtlose Netzwerkübertragungstechnologie, nahtlose Verknüpfung von Rohrleitungsfeldautomatisierungsdatenerfassungs- und Steuerzentren.

Technische Parameter

1. Wasserhörgerät

Frequenzbereich: 20Hz bis 50kHz

Niedrigfrequenzempfindlichkeit: -172dB Vre: 1V/μPascal

水平指向性：± 2.0dB@125kHz

Arbeitstiefe: 500 m

Betriebstemperatur: -40 ~ 80 ° C

Statischer Druck: 68 bar

Geräuschgeringe, hohe Haltbarkeit, in Wasser eintauchen

2,Hochfrequenz Drucksensor

Abtastfrequenz: 64/128/256Hz, um den Analyseanforderungen gerecht zu werden

Messbereich: 0 bis 300 psia, um die Überwachung des negativen Drucks zu erfüllen;

Genauigkeit: ≤0,1% FS

Reaktionszeit: ≤1ms

Spannung: 5V+/-0.5V

Ausgangssignal: 0-30/100mV

Betriebstemperatur: -40 ℃ ~ 80 ℃

Statischer Druck: 68 bar

Material: Isolierfolie aus Edelstahl

Schutzklasse: IP68

3 undDatenerfassung und -übertragung (RTU):

RTU ist ein integriertes Terminalmodul, das Module wie Stromversorgung, Datenerfassung und drahtlose Kommunikation integriert, und kann je nach der Situation des Baus vor Ort verschiedene Formen auswählen. Sensorerfassung und Kommunikationsunterbrechung Ein integriertes Stromversorgungsmodul, ein drahtloses Kommunikationsmodul und ein Satellitensignal-Empfangsmodul ermöglichen die Versorgung mit Strom und die Erfassung von Signalen für Hörgeräte und Drucksensoren, die nach der Vorabverarbeitung der Signalanalyse über ein drahtloses Netzwerk an den Server des Überwachungszentrums gesendet werden.

Analogeingang 6 Kanäle 0-5V/0-20mA/4-20mA anschließbar

Abtastbitzahl 16 Bit Audio erfassbar

Sampling-Rate bis zu 100 kHz-Geschwindigkeit für drahtlose Kommunikation 4G-Abwärtsdeckung 2G / 3G, mit SIM-Kartenschnittstelle, Unterstützung für Glasfaserkommunikation, Unterstützung für serielle Port-Server, Unterstützung für allgemeine Ethernet-Protokolle wie profinet.

Kabelkommunikation RS485 2-Wege, MODBUS-Unterstützung

GPS / Beidou Genauigkeit 1pps

Eingebaute Batterie Lithiumbatterie Nach einem Ausfall der externen Stromversorgung erfüllen Sie die externe Stromversorgung der Feldgeräte im Betrieb mindestens im Januar 9-36V DC Erfüllen Sie die Ausgangsspannung der Solarenergieeinrichtung, die von außen versorgt werden kann: 12VDC, die integrierte Stromversorgung wird automatisch über die Software geschaltet.

4. Überwachungssoftware

1) Grundfunktionen des Systems

Systemgrundlegende Schnittstelle

Auf der unteren Ebene des Systems werden die Daten der grundlegenden geographischen Informationsschicht verwendet, die Rohrnetzdaten, Standortdaten und andere Schichten über der grundlegenden geographischen Informationsschicht geladen, um ein kartenbasiertes Informationssystem zu realisieren.

Das System bietet grundlegende Werkzeuge, die auf Kartenbetrieb basieren, um Karten zu ziehen und zu skalieren.

Das System bietet die Möglichkeit, Rohrnetzdaten zu laden, die geladenen Rohrnetzdaten können in verschiedenen Farben nach Eigenschaften wie Rohralter, Rohr, Kaliber usw. unterschieden und auf dem System angezeigt werden. Klicken Sie auf den Leitungsabschnitt, um die Details der Leitung anzuzeigen.

Das System bietet die Funktion der Belastung von Ventilen und Knoten. Nach dem Laden können Sie auswählen, um die Details der Einrichtungen anzuzeigen.

Das System bietet die Möglichkeit, die Überwachungsseiten zu laden, die über die Maus oder das Taschenwerkzeug ausgewählt werden können.

Datenabfrage

Wenn Sie mit der Maus ausgewählt oder mit dem Socket-Tool ausgewählt haben, erscheint ein Datenabfragefenster für die ausgewählte Website, in dem Sie den Datentyp (z. B. Druck, Sonar, Gerätesspannung usw.), den Datumszeitraum und die Datenauflösung auswählen können.

Das System bietet ein grafisches Datendarstellungswerkzeug, mit dem die gefilterten Daten in Form von Kurven, Säulendiagrammen usw. dargestellt werden können, und das gleiche Datendarstellungsfenster kann mehrere Datentypen überlagern, um es den Analysten zu erleichtern, die Daten zu kombinieren.

Die Datengrafik-Darstellung bietet Werkzeuge wie Kurvenziehen, Auswahl der Datenauflösung, Auswahl des Abfragedatumsbereichs, Grafikkonvertierung und mehr.

2) Systemalarmfunktion

Alarm-Anzeige

Das System bietet ein vollautomatisiertes Alarmwerkzeug, das durch eine Reihe von maschinellem Lernen und Datenanalysen abweichende Datenereignisse in der Rohrleitung in Form von Alarmen an die Überwachungskräfte zurückgibt, die die Alarminformationen in Kombination mit den Alarminformationen des Systems und dem tatsächlichen Betrieb des Rohrleitungsnetzes bewerten, um Abweichungen wie Leckagen, Explosionsrohrleitungen und Netzdruckveränderungen in kürzester Zeit zu erkennen und einzugreifen.

Die Alarmtypen sind hauptsächlich in die folgenden drei Arten unterteilt, wobei das Risiko gemäß den Daten als niedriges, mittleres und hohes Niveau definiert wird. Zudem werden in jedem Alarmmodul Alarmanalysetools bereitgestellt.

1) Druck-Transient-Alarm: Wenn das System feststellt, dass ein Druck-Transient auftritt, vergleicht das System die Zeit und die Größe des Transients in der Geschichte-Bibliothek, um das Risiko zu definieren, wenn das Risiko die Schwelle überschreitet, um den Alarm auszulösen.

2) Niedrigfrequenzdruckalarm: Das System beurteilt den entsprechenden Zeitraum nach den Daten der Druckgeschichte des bisherigen Leitungsnetzes, wenn der Druck des Leitungsnetzes über oder unter diesem Druckbereich liegt, wird der Druckalarm ausgelöst.

Akustischer Lecklarm: Das System bewertet die akustischen Daten und löst den Alarm aus, wenn die akustischen Energiedaten die Wachstumsschwelle überschreiten.

Alarmanalyse

Druck-Alarmanalyse: Die Druck-Alarmfunktion bietet ein grafisches Analysewerkzeug für Druck-Alarmdaten und zeigt auf der Seite die Grafik der transienten Kurve, die Grafik der niederfrequenten Druckkurve, die Grafik der Druckintervallkurve und die Grafik der Verteilung von Druckereignissen. Positionierung der Quelle der Drucktransiente durch Überlagerung mehrerer Drucktransientenkurven. Die Grafik der Druckzeitverteilung kann in die gleichen Momentausnahmewerte, die kritischen Ausnahmewerte und alle Ausnahmewerte unterteilt werden und als Punktarray auf der grafischen Schnittstelle angezeigt werden.

Niedrigfrequenzdruck-Alarmanalyse: Die Niedrigfrequenzdruck-Alarmfunktion bietet ein grafisches Analysewerkzeug für die Daten von Drucktransienten, um die Niedrigfrequenzdruckkurven und die Schatten des Druckintervalls auf der Seite anzuzeigen. Die Bereitstellung von grafischen Werkzeugen ermöglicht es, verschiedene Standorte und andere Überwachungsdaten wie z. B. Akustikdaten für die Analyse von Kombinationsabfragen zu stapeln.

Akustische Leckalarm-Analyse: Das Akustische Leckalarm-Analysesystem bietet grafische Analysewerkzeuge für die Auswertung akustischer Daten. Darstellen Sie die akustische Intensität in Säulendiagrammen oder Kurven mit einem grafischen Darstellungswerkzeug. Gleichzeitig werden akustische Daten zu unterschiedlichen Zeiten zur gleichen Zeit verglichen, akustische Daten werden grafisch dargestellt und akustische Merkmale durch Farben, Kurven und Grafiken dargestellt, um wissenschaftliche Datenanalysen und Leckagebeurteilungen zu ermöglichen.

(3) Sonar-Datenbrowser-Funktion

Über den Sonardatenbrowser können die erfassten Akustikdaten analysiert werden. Der Sonar-Datenbrowser verfügt über folgende Funktionen:

a) Die Akustikdaten zu unterschiedlichen Datums und zur gleichen Zeit können zur Vergleichsanalyse gefiltert werden.

b) Die Daten von verschiedenen Websites können auf derselben Seite für die Analyse gefiltert werden.

c) Die akustischen Daten werden grafisch dargestellt, die akustischen Merkmale durch Farben, Kurven und Grafiken dargestellt werden, um wissenschaftliche Datenanalyse und Leckagebeurteilung zu erreichen.

d) Die erfassten akustischen Daten können wiedergegeben werden, um den Überwachungspersonal zur Überwachung zur Verfügung zu stellenAnalyse.

e) Wenn eine Leckage Akustik von zwei Standorten erfasst wird, kann die Akustikquelle durch Korrelationen lokalisiert werden.

(4) Funktion zur Analyse von Druckveränderungen

Das Modul zur Analyse von Drucktransienten dient zur Statistik der im Rohrnetz erzeugten Drucktransienten und zur Analyse und Positionierung dieser transienten Quellen. Die Druck-Transient-Analyse hat folgende Funktionen:

Das System bietet eine Screenschnittstelle zur Auswahl der Rohrleitungszone und der Zeitspanne, die eine statistische Analyse erfordern.

Das System stellt eine statistische Liste bereit, die vorübergehende Ereignisse nach der vorübergehenden Größe klassifiziert und gleichzeitig den durchschnittlichen Druck des Rohrnetzes, das Material des Rohrnetzes und das Alter der Rohrnetze klassifiziert.

Nach der Auswahl des Standorts können die Druckvorgänge einzelner Standorte analysiert werden, und das System zeigt die vorgängigen Werte in Form eines Säulendiagramms an. Durch Anklicken auf die Spitze des einzelnen Transient-Wert-Spalten-Diagramms können die geänderten Hochfrequenzdruckkurven angezeigt werden und die Transient-Quellen analysiert und lokalisiert werden, indem die Hochfrequenzdruckkurven der benachbarten Standorte überlagert werden.

Das System bietet auch folgende statistische Diagramme zur Unterstützung der Analyse von Transparenzen: 24-Stunden-Druck-Transparenz-Statistik (Durchschnitt-Druck-Transparenz, Maximum-Druck-Transparenz, Minimum-Druck-Transparenz, Median-Druck-Transparenz), Wochen-Druck-Transparenz-Statistik, Arbeitstag-Nicht-Arbeitstag-Druck-Transparenz-Statistik, Druck-Transparenz-Verteilung-Statistik, Druck-Transparenz-Frequenz-Statistik und viele andere Analyse-Grafikwerkzeuge.

(5) Analysefähigkeit der Netzabdeckung

Das Modul zur Analyse der Netzwerkabdeckung ermöglicht eine Überprüfung des ungefähren Überwachungsbereichs von einzelnen und mehreren Sensoren, um den Überwachern bei der Analyse der Standortbereitstellung und der Analyse des Alarmbereichs zu helfen.

Das System kann die Abdeckungsergebnisse in ständiger Farbe anzeigen, rot bedeutet eine stärkere Abdeckung und Überwachung, grün bedeutet eine schlechte Überwachungsabdeckung, während nicht überdeckte Rohre schwarz angezeigt werden können.

(6) Leck Event Library Funktion

Die Leckerereignisbibliothek kann gefundene Leckerpunkte aufzeichnen und auf einer Karte markieren, um spätere Abfragestatistiken zu erleichtern.

Die Leckerereignisbibliothek bietet folgende Funktionen:

Neues Leckareignis hinzufügen: Das System stellt eine Seite zur Aufzeichnung von Leckareignissen bereit, auf der das Ereignis, an dem das Leckareignis aufgetreten ist, der Ort, die Größe des Leckareignisses, die Beschreibung des Leckareignisses und die Positionierung auf der Karte aufgeführt werden können.

Leckpunktabfrage: Nachdem der Abfragebereich ausgewählt wurde, wird das Leckpunktmarkierung auf der Karte angezeigt, auf die der Benutzer klickt, um die Details zu diesem Leckpunkt anzuzeigen.

III. Bedeutung

Leitungsüberwachungssystem für WasserversorgungsnetzeÜberwachen Sie den Betrieb der Rohrleitung in Echtzeit. Wenn ein Leckage auftritt, kann der Ort des Leckages rechtzeitig erkannt und bestimmt werden, so dass die Notfallbehandlung rechtzeitig und effektiv durchgeführt werden kann, die wirtschaftlichen Verluste durch Leckage von Rohrleitungen kontrolliert und reduziert werden können, was offensichtliche wirtschaftliche und soziale Vorteile hat.

Das System hat die Signalverarbeitung, Mustererkennung und künstliche Intelligenz-Technologie eingeführt, die Empfindlichkeit, Zuverlässigkeit und Stabilität des Leitungsleckasüberwachungssystems verbessert und die Fehlarm-Rate reduziert, die derzeit eine vergleichbare Leitungsleckasüberwachungstechnologie ist, die nicht schlechter ist als Auslandsgeräte.