本發(fā)明涉及監(jiān)測系統(tǒng)及特殊低壓小區(qū)低壓情況處理方法，具體為城市供水管網(wǎng)末端低壓調(diào)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

伴隨城市建設(shè)的加快，原有的城區(qū)已經(jīng)難以滿足人們的需要，很多地方開始擴建新區(qū)，隨著城市的規(guī)模越來越大，城市的供水管網(wǎng)也越來越復(fù)雜，覆蓋面越來越廣闊。隨之而來的是監(jiān)測更加麻煩，僅憑人力監(jiān)管越來越捉襟見肘。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，遠(yuǎn)傳監(jiān)控越來越受到人們的青睞。

城市管網(wǎng)鋪設(shè)有其階段性，且要根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦蔚孛苍O(shè)計鋪設(shè)方式，某些地方鋪設(shè)情況并不理想。實際管網(wǎng)運行中，某些小區(qū)因其特殊的地理位置和其他復(fù)雜因素，會出現(xiàn)異常的低壓狀態(tài)，導(dǎo)致該小區(qū)無法正常供水，影響了居民以及企業(yè)的正常生活和工作。目前水司還無具體辦法應(yīng)對這種情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種城市供水管網(wǎng)末端低壓調(diào)控系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崟r監(jiān)測，自動調(diào)節(jié)異常區(qū)域管網(wǎng)壓力，使得壓力上揚，能夠進行應(yīng)急處理。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

城市供水管網(wǎng)末端低壓調(diào)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集器件，遠(yuǎn)傳設(shè)備，監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)存儲終端，以及回饋控制器和控制器件；

所述的管網(wǎng)包括上游管網(wǎng)，以及連接在上游管網(wǎng)末端的目標(biāo)管網(wǎng)和相鄰管網(wǎng)；上游管網(wǎng)上設(shè)置有上游管網(wǎng)壓力計和上游管網(wǎng)加壓站，目標(biāo)管網(wǎng)和相鄰管網(wǎng)上分別設(shè)置有對應(yīng)的壓力計、加壓泵和減壓閥門；

所述的監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)存儲終端和回饋控制器通過網(wǎng)絡(luò)交互；

所述的數(shù)據(jù)采集器件采集管網(wǎng)數(shù)據(jù)，輸出端連接遠(yuǎn)傳設(shè)備；遠(yuǎn)傳設(shè)備經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別向回饋控制器、以及交互的監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)存儲終端傳輸數(shù)據(jù)；回饋控制器經(jīng)遠(yuǎn)傳設(shè)備通過控制器件控制管網(wǎng)；

所述的回饋控制器通過接收監(jiān)控中心經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的指令控制開啟目標(biāo)管網(wǎng)加壓泵和相鄰管網(wǎng)減壓閥門；回饋控制器包括依次連接的采集電路和應(yīng)急控制電路，采集電路用于采集目標(biāo)管網(wǎng)壓力值，應(yīng)急控制電路控制開啟目標(biāo)管網(wǎng)的減壓閥門。

優(yōu)選的，所述的控制器件包括上游管網(wǎng)加壓站，以及目標(biāo)管網(wǎng)加壓泵、目標(biāo)管網(wǎng)減壓閥門、相鄰管網(wǎng)加壓泵和相鄰管網(wǎng)減壓閥門。

優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)采集器件包括上游管網(wǎng)壓力計、目標(biāo)管網(wǎng)壓力計和和相鄰管網(wǎng)壓力計。

優(yōu)選的，所述的應(yīng)急控制電路包括單片機，以及單片機輸出端連接閥門控制電路，復(fù)位端連接手動復(fù)位電路；采集電路用于采集目標(biāo)管網(wǎng)壓力值并與正常值進行壓力值比較，并向單片機發(fā)送工作信號。

進一步，閥門控制電路包括依次連接在輸出端的電阻R3和三極管的基極，三極管的集電極經(jīng)二極管接地，二極管上并聯(lián)控制閥門的繼電器，三極管的發(fā)射級連接電路等電位。

進一步，手動復(fù)位電路包括分別連接在單片機復(fù)位端的電阻R1、電路R2和電容，電容的另一端連接電路等電位，電阻R1的另一端經(jīng)復(fù)位開關(guān)連接電路等電位，電阻R2的另一端接地。

進一步，單片機采用AT89C51單片機。

城市供水管網(wǎng)末端低壓調(diào)控方法，包括如下步驟，

監(jiān)控中心對接收到的數(shù)據(jù)進行分析，如果目標(biāo)管網(wǎng)壓力計表示的目標(biāo)小區(qū)壓力低于正常壓力閾值，則分析其上游管網(wǎng)的壓力狀況；

若上游管網(wǎng)壓力低于上游管路的正常壓力閾值，則說明整體管網(wǎng)壓力不足，監(jiān)控中心發(fā)出指令，加壓站接受指令開啟加壓保證管網(wǎng)壓力供給；

若上游管網(wǎng)壓力在上游管路的正常壓力閾值內(nèi)，則說明目標(biāo)小區(qū)出現(xiàn)特殊低壓狀況，監(jiān)控中心向回饋控制器下達(dá)指令，開啟目標(biāo)網(wǎng)管加壓泵，并且開啟相鄰管網(wǎng)減壓閥門，使得目標(biāo)管網(wǎng)加壓運行；

在目標(biāo)小區(qū)的目標(biāo)管網(wǎng)加壓運行狀態(tài)中，若發(fā)現(xiàn)目標(biāo)小區(qū)壓力開始恢復(fù)并超出正常壓力閾值，則回饋控制器中的應(yīng)急控制電路啟動，開啟目標(biāo)管網(wǎng)減壓閥門；然后發(fā)送信號給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心發(fā)布指令，關(guān)閉目標(biāo)管網(wǎng)加壓泵，關(guān)閉相鄰管網(wǎng)的減壓閥門，重置應(yīng)急控制電路并關(guān)閉目標(biāo)管網(wǎng)減壓閥門，直至管網(wǎng)恢復(fù)正常。

優(yōu)選的，將通過壓力計采集到的壓力值傳輸?shù)剿B接的遠(yuǎn)傳設(shè)備上；遠(yuǎn)傳設(shè)備包括存儲器，以及依次連接的無線傳輸模塊和GSM模塊；遠(yuǎn)傳設(shè)備通過GSM模塊與網(wǎng)絡(luò)連接；遠(yuǎn)傳設(shè)備接收到采集信息首先保存在存儲器中，然后按照所設(shè)定的傳輸時間定時通過GSM模塊向數(shù)據(jù)存儲終端和監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明利用在上游管網(wǎng)、目標(biāo)管網(wǎng)和相鄰管網(wǎng)上分別進行數(shù)據(jù)監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)了對壓力的實時監(jiān)控，同時配合各個控制器件分別對三類管網(wǎng)的壓力進行統(tǒng)一調(diào)配控制，從管網(wǎng)整體保證低壓小區(qū)的正常供水；再利用回饋控制器對目標(biāo)小區(qū)的加壓進行壓力限制，保證了管網(wǎng)整體的安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，提升了網(wǎng)管的實際覆蓋面積。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實例中所述管網(wǎng)控制及數(shù)據(jù)采集框圖。

圖2為本發(fā)明實例中所述數(shù)據(jù)傳輸控制框圖。

圖3為本發(fā)明實例中所述的加壓流程示意圖。

圖4為本發(fā)明實例中所述回饋控制器中應(yīng)急控制電路。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

本發(fā)明所述的城市供水管網(wǎng)末端低壓調(diào)控系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，其包括數(shù)據(jù)采集器件，遠(yuǎn)傳設(shè)備，監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)存儲終端，以及回饋控制器和控制器件；

監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)存儲終端和回饋控制器通過網(wǎng)絡(luò)交互；

數(shù)據(jù)采集器件采集管網(wǎng)數(shù)據(jù)，輸出端連接遠(yuǎn)傳設(shè)備，遠(yuǎn)傳設(shè)備經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別向回饋控制器、以及交互的監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)存儲終端傳輸數(shù)據(jù)；

回饋控制器經(jīng)遠(yuǎn)傳設(shè)備通過控制器件控制管網(wǎng)；

所述的數(shù)據(jù)采集器件包括連接在管網(wǎng)上的智能水表和壓力計；

所述的回饋控制器通過接收監(jiān)控中心經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的指令控制開啟目標(biāo)管網(wǎng)加壓泵，控制開啟相鄰管網(wǎng)減壓閥門，保證目標(biāo)管網(wǎng)的壓力供給?；仞伩刂破靼ú杉娐泛蛻?yīng)急控制電路，應(yīng)急控制電路控制開啟目標(biāo)管網(wǎng)的減壓閥門，保證網(wǎng)管安全。

如圖1所示，所述的管網(wǎng)包括上游管網(wǎng)，以及連接在上游管網(wǎng)上的目標(biāo)管網(wǎng)和相鄰管網(wǎng)，目標(biāo)管網(wǎng)對目標(biāo)小區(qū)進行供水；上游管網(wǎng)上設(shè)置有壓力計和加壓站，目標(biāo)管網(wǎng)和相鄰管網(wǎng)上分別設(shè)置有壓力計、加壓泵和減壓閥門；控制器件包括上游管網(wǎng)加壓站，以及目標(biāo)管網(wǎng)和相鄰管網(wǎng)的加壓泵和減壓閥門。壓力計輸出對應(yīng)管網(wǎng)的壓力值。

如圖4所示，應(yīng)急控制電路包括單片機，采集電路用于采集目標(biāo)管網(wǎng)壓力值并與正常值進行壓力值比較，并向單片機發(fā)送工作信號；單片機輸出端連接閥門控制電路，復(fù)位端連接手動復(fù)位電路；閥門控制電路包括依次連接在輸出端的電阻R3和三極管的基極，三極管的集電極經(jīng)二極管接地，二極管上并聯(lián)控制閥門的繼電器，三極管的發(fā)射級連接電路等電位；手動復(fù)位電路包括分別連接在單片機復(fù)位端的電阻R1、電路R2和電容，電容的另一端連接電路等電位，電阻R1的另一端經(jīng)復(fù)位開關(guān)連接電路等電位，電阻R2的另一端接地。單片機采用AT89C51單片機。

本發(fā)明城市供水管網(wǎng)末端低壓調(diào)控方法，如圖3所示，包括如下步驟，

監(jiān)控中心對接收到的數(shù)據(jù)進行分析，如果目標(biāo)管網(wǎng)壓力計表示的目標(biāo)小區(qū)壓力低于正常壓力閾值，則分析其上游管網(wǎng)的壓力狀況，若上游壓力也低于上游管路的正常壓力閾值，則說明整體管網(wǎng)壓力不足，監(jiān)控中心發(fā)出指令，加壓站接受指令開啟變頻泵，保證管網(wǎng)壓力供給；

若上游管網(wǎng)壓力在上游管路的正常壓力閾值內(nèi)，則說明目標(biāo)小區(qū)出現(xiàn)特殊低壓狀況，此時監(jiān)控中心向回饋控制器下達(dá)指令，開啟目標(biāo)網(wǎng)管加壓泵，并且相鄰管網(wǎng)開啟相鄰管網(wǎng)減壓閥門，再供給目標(biāo)小區(qū)加壓的同時保證區(qū)域管網(wǎng)的管網(wǎng)安全。

在目標(biāo)小區(qū)的目標(biāo)管網(wǎng)加壓運行狀態(tài)中，若發(fā)現(xiàn)目標(biāo)小區(qū)壓力開始恢復(fù)并超出正常壓力閾值，則回饋控制器中的應(yīng)急控制電路啟動，開啟目標(biāo)管網(wǎng)減壓閥門，保證目標(biāo)管網(wǎng)的管段安全，然后發(fā)送信號給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心發(fā)布指令，關(guān)閉目標(biāo)管網(wǎng)加壓泵，關(guān)閉相鄰管網(wǎng)的減壓閥門，重置應(yīng)急控制電路并關(guān)閉目標(biāo)管網(wǎng)減壓閥門，管網(wǎng)恢復(fù)正常。

閥門另外設(shè)有手動控制器，方便維護人員的維護調(diào)試，以及緊急情況的應(yīng)急處理。

將通過壓力計采集到的壓力值傳輸?shù)剿B接的遠(yuǎn)傳設(shè)備上；遠(yuǎn)傳設(shè)備包括存儲器，以及依次連接的無線傳輸模塊和GSM模塊；遠(yuǎn)傳設(shè)備通過GSM模塊與網(wǎng)絡(luò)連接。

遠(yuǎn)傳設(shè)備接收到采集信息首先保存在存儲器中，然后按照所設(shè)定的傳輸時間定時通過GSM模塊向數(shù)據(jù)存儲終端和監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)；

監(jiān)控中心對各個管網(wǎng)段發(fā)送回的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，根據(jù)網(wǎng)管的壓力需求進行統(tǒng)一調(diào)控。