供水管网是城市运行的“生命线”,其运行安全直接关系到社会生产和居民生活的稳定。随着城市化进程加快,传统的人工巡检和粗放式管理已难以满足对供水管网高效、精准、安全监控的需求。因此,基于物联网和自动化技术的供水管道压力监控与报警系统应运而生,成为保障供水安全、降低漏损、优化调度的重要工具。本文以唐山平升电子技术开发有限公司在供水管道监控系统领域的实践为例,探讨该系统的核心构成、关键技术及其报警系统的开发。
一、 供水管道压力监控系统的核心价值
供水管道压力监控系统旨在对管网关键节点(如输水干管、区域分界点、用水大户入口等)的压力进行实时、连续的远程监测。其核心价值体现在:
- 安全保障:实时监测压力异常(如超压、欠压),及时发现爆管、泄漏风险,防止次生灾害。
- 漏损控制:通过压力趋势分析和夜间最小流量监测,辅助定位疑似漏点,有效降低管网漏损率。
- 优化调度:为水厂泵站和分区调压提供精准数据支持,实现科学调度,平衡管网压力,节能降耗。
- 精细管理:积累海量运行数据,为管网规划、改造与维护提供决策依据,提升管理智能化水平。
二、 系统架构与关键技术
一个典型的供水管道压力监控系统通常采用分层分布式架构:
- 感知层:由部署在管网监测点的压力变送器/传感器、数据采集终端(RTU)构成。唐山平升电子作为专业的物联网解决方案提供商,其DATA-系列遥测终端在此环节发挥关键作用,负责压力数据的精准采集、现场存储与初步处理。
- 传输层:负责将现场数据远程传输至监控中心。根据现场条件,可采用4G/5G、NB-IoT、LoRa等无线通信技术,或光纤、以太网等有线方式,确保数据传输的稳定性、实时性与低功耗。
- 平台层:即监控中心软件平台。平台接收、存储、处理和分析来自各监测点的数据,实现可视化展示(如电子地图、趋势曲线、数据列表)。平升电子的“城市供水管网监测系统”软件平台,具备强大的数据管理与分析功能。
- 应用层:面向管理人员提供压力监控、报警处理、报表统计、移动APP访问等具体应用服务。
三、 报警系统的开发与实现
报警系统是整套监控体系的“神经中枢”和“哨兵”,其开发的可靠性与智能化水平直接决定系统效能。唐山平升电子在报警系统开发中着重以下几个方面:
- 多级报警机制:
- 阈值报警:设定压力上限、下限及变化率阈值。当监测数据超越预设安全范围或发生急剧变化时,立即触发报警。
- 设备状态报警:对终端设备电池电压低、通信中断、传感器故障等自身状态进行监测并报警。
- 关联分析报警:结合流量、阀门状态等多参数进行逻辑判断,例如某点压力骤降而下游流量无明显变化,可能提示该点与下游之间存在严重泄漏。
- 多元化报警通知:报警触发后,系统通过多种渠道确保信息及时送达责任人:
- 平台声光提示:监控中心大屏幕和电脑软件界面产生醒目的视觉和声音警示。
- 短信/语音通知:自动向预设的手机号码发送报警短信或拨打电话。
- 移动APP推送:通过专用APP向管理人员推送报警详情。
- 微信/邮件通知:集成主流通讯工具,拓宽信息送达渠道。
- 报警处理与闭环管理:
- 系统记录完整的报警信息(时间、点位、数值、类型等),并生成报警日志。
- 支持报警确认、派单、处理结果反馈的全流程电子化跟踪,形成“报警-处置-消警”的闭环管理,确保每一起报警事件得到有效处理。
- 提供历史报警查询与统计分析功能,帮助管理者识别高频报警点,优化报警阈值,提升管网薄弱环节。
- 智能化演进:结合人工智能与大数据分析技术,报警系统正从“阈值触发”向“智能预测”发展。通过机器学习算法对历史压力数据、天气、用水模式等进行深度挖掘,实现压力异常趋势的早期预警和泄漏风险的智能研判,变被动响应为主动预防。
四、 与展望
以唐山平升电子技术开发有限公司为代表的专业厂商,通过将先进的传感技术、物联网通信技术、软件平台与专业的行业知识相结合,开发的供水管道压力监控与报警系统,已成为水务企业实现智慧水务转型不可或缺的基础设施。随着传感器成本的降低、通信技术的演进以及AI算法的深化应用,该系统将更加智能化、集成化,并与水力模型、调度系统、营收系统等深度联动,为构建安全、高效、绿色的城市供水体系提供更强大的技术支撑,最终实现供水服务的提质增效与安全保障能力的全面提升。