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CN116498911A - 工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统 - Google Patents

工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统 Download PDF

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CN116498911A
CN116498911A CN202310482427.9A CN202310482427A CN116498911A CN 116498911 A CN116498911 A CN 116498911A CN 202310482427 A CN202310482427 A CN 202310482427A CN 116498911 A CN116498911 A CN 116498911A
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CN
China
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data
remote
big data
water supply
leakage
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310482427.9A
Other languages
English (en)
Inventor
任书魁
雷平
唐铄松
葛强
叶倩玲
唐建林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA CEC ENGINEERING CORP
Original Assignee
CHINA CEC ENGINEERING CORP
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Filing date
Publication date
Application filed by CHINA CEC ENGINEERING CORP filed Critical CHINA CEC ENGINEERING CORP
Priority to CN202310482427.9A priority Critical patent/CN116498911A/zh
Publication of CN116498911A publication Critical patent/CN116498911A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/18—Arrangements for supervising or controlling working operations for measuring the quantity of conveyed product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统，包括远传压力表、远传流量计、数据传递系统、大数据中心、供水管道、智慧管理系统、给水管道检测机器人，远传压力表、远传流量计安装在工业园区各类供水管网上，数据传递系统与远传压力表、远传流量计相连接，采用5G、NB‑IoT网络、局域网或无线网络方式将数据传输到大数据中心，大数据中心与数据传递系统相连接，智慧管理系统与数据传递系统及大数据中心相连接。通过在大数据和人工智能的环境下，对工业园区的各类供水管网运行状况进行实时监控，通过信息化、数字化、可视化的智慧管理平台，通过动态压力流量曲线监测管网异常状态，排除了管网正常波动对监测结果的影响。

Description

工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统
技术领域
本发明属于智慧水务技术领域，特别涉及一种用于工业园区智慧水务的管网漏损自动监测系统。
背景技术
工业用水量需求巨大，水资源是重要的工业生产资料。目前，中国等发展中国家工业生产用水普遍存在效率低，用水成本偏高，产值效益不佳等问题；大多数城市工业用水浪费严重，平均重复利用率只有30%～40%，管网漏损率达到5%～10%，与先进国家相比还有很大差距。因此开发一种及时准确的管网漏损监测方法对提供工业用水效率，降低管网漏损率具有重要意义。
现有技术中，有关供水管网漏损监测的方法较为有限。中国专利CN201910458598.1公开了一种基于时间序列分析的供水管网漏损监测预警方法；中国专利CN202010095660.8公开了一种供水管网漏损的自动识别和定位方法；中国专利CN201910320000.21公开了一种供水管网漏损的自动识别和定位方法；中国专利CNV202110178778.1公开了基于双层循环神经网络的独立计量区域管网漏损检测方法。然而以上方法均存在三方面问题：第一，基于单个时间点的耗水量监测识别精度较低；第二，单个监测点的耗水量监测易受复杂波动影响；第三，非开挖情况下无法精确了解漏损点的实际情况。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于工业园区智慧水务的管网漏损自动检测方法，解决传统工业园区水务管理管理工作中欠缺完备的监测手段、缺乏时效性、整体性和智慧管理手段的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统，包括远传压力表、远传流量计、数据传递系统、大数据中心、供水管道、智慧管理系统、给水管道检测机器人，远传压力表、远传流量计安装在工业园区各类供水管网上，数据传递系统与远传压力表、远传流量计相连接，采用5G、NB-IoT网络、局域网或无线网络方式将数据传输到大数据中心，大数据中心与数据传递系统相连接，智慧管理系统与数据传递系统及大数据中心相连接；所述的智能管理系统包含管网漏损定位及展示模块、报警模块，智能管理系统与大数据中心连接，通过智能管理系统的展示单元展示管网运行情况及漏损的位置，管网发生漏损时由报警模块发出报警，引导给水管道检测机器人在非开挖情况下深入管道内部通过摄像头观察异常部位情况，及时发现并准确定位管网漏损位置。
所述的大数据中心包含有云存储平台、数据处理模块，数据处理模块具备数据筛选及对比功能，对来自远传压力表、远传流量计的数据进行记录并筛选，去除有误的监测数据，正常数据存入云存储平台；大数据中心的数据处理模块将工业园区各类供水管道的水压、流量数据进行分析处理，形成正常工况下的压力流量变化曲线，当某一管段发生漏损时，远传压力表、远传流量计采集到的数据发生剧烈变动，数据处理模块通过将漏损数据与正常工况下该管段流量压力变化曲线进行对比，确定管道发生漏损的情况及位置，引导给水管道检测机器人探查漏损点具体情况并精准定位。
所述数据传递系统与远传压力表、远传流量计相连接，采用5G、NB-IoT网络、局域网或无线网络方式将数据传输到大数据中心，大数据中心与数据传递系统相连接，智慧管理系统与数据传递系统及大数据中心相连接，给水管道检测机器人与数据传递系统及智慧管理系统相连接。
系统运行原理：通过远传压力表、远传流量计对管网进行实时监控、建立室外管网数据库，通过大数据对比分析智能判断管网工况异常情况，并快速定位室外管网漏损点，引导给水管道检测机器人在非开挖情况下深入管道内部通过摄像头观察异常部位情况，及时发现并准确定位管网漏损位置以及时到现场进行处置。
本发明的有益效果：用于工业园区智慧水务的管网漏损自动监测，通过在大数据和人工智能的环境下，对工业园区的各类供水管网运行状况进行实时监控，通过信息化、数字化的智慧管理平台，通过动态压力流量曲线监测管网异常状态，排除了管网正常波动对监测结果的影响，通过给水管道检测机器人在非开挖情况下深入管道内部通过摄像头观察异常部位情况，排除因滞留气囊、非法接头、管瘤、堆积物及局部堵塞等缺陷情况造成的误判，及时发现并准确定位管网漏损位置，降低管网漏损率，最大限度减少管网维修对生产造成的不利影响，节能节水，提高工业园区数字化、智慧化、可视化管理水平，提升工业企业经济效益和市场竞争力等。
附图说明
图1为本发明工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统图。
图中：1-远传压力表、2-远传流量计、3-数据传递系统、4-大数据中心、5-供水管道、6-智慧管理系统、7-给水管道检测机器人。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1，工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统，包括：远传压力表1、远传流量计2、数据传递系统3、大数据中心4、供水管道5、智慧管理系统6、给水管道检测机器人7。将工业园区各类供水管道5划分为多个管段，远传压力表1及远传流量计2安装在各个供水管段上，远传压力表1及远传流量计2与数据传递系统3相连接，采用5G、NB-IoT网络、局域网或无线网络方式将数据传输到大数据中心4，大数据中心4与数据传递系统3相连接，智慧管理系统6与数据传递系统3及大数据中心4相连接。
大数据中心4包含有云存储平台、数据处理模块。数据处理模块具备数据筛选及对比功能，对来自远传压力表1、远传流量计2的数据进行筛选，去除有误的监测数据，正常数据存入云存储平台；大数据中心4的数据处理模块将工业园区各类供水管道的水压、流量数据进行分析处理，形成正常工况下的压力流量变化曲线，当某一管段发生漏损时，远传压力表1、远传流量计2采集到的数据发生剧烈变动，通过与正常工况下该管段流量压力变化曲线的对比，确定管道发生异常的情况及位置，通过给水管道检测机器人在非开挖情况下深入管道内部通过摄像头观察异常部位情况，排除因滞留气囊、非法接头、管瘤、堆积物及局部堵塞等缺陷情况造成的误判，及时发现并准确定位管网漏损位置。
智能管理系统6包含管网漏损定位及展示模块、报警模块。智能管理系统6与大数据中心4连接，通过智能管理系统6的展示单元展示管网异常的位置，引导给水管道检测机器人在非开挖情况下深入管道内部通过摄像头观察异常部位情况，及时发现并准确定位管网漏损位置，管网发生漏损时由报警模块发出报警，指导维保人员赶往现场进行维修处理。
给水管道检测机器人可以外购，机器人包括声波检测器、内置摄像头、电池、伞型罩、光源、尾椎、信号传输线。

Claims (3)

1.工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统，其特征在于：包括远传压力表、远传流量计、数据传递系统、大数据中心、供水管道、智慧管理系统、给水管道检测机器人，远传压力表、远传流量计安装在工业园区各类供水管网上，数据传递系统与远传压力表、远传流量计相连接，采用5G、NB-IoT网络、局域网或无线网络方式将数据传输到大数据中心，大数据中心与数据传递系统相连接，智慧管理系统与数据传递系统及大数据中心相连接；所述的智能管理系统包含管网漏损定位及展示模块、报警模块，智能管理系统与大数据中心连接，通过智能管理系统的展示单元展示管网运行情况及漏损的位置，管网发生漏损时由报警模块发出报警，引导给水管道检测机器人在非开挖情况下深入管道内部通过摄像头观察异常部位情况，及时发现并准确定位管网漏损位置。
2.根据权利要求1所述的工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统，其特征在于：所述的大数据中心包含有云存储平台、数据处理模块，数据处理模块具备数据筛选及对比功能，对来自远传压力表、远传流量计的数据进行记录并筛选，去除有误的监测数据，正常数据存入云存储平台；大数据中心的数据处理模块将工业园区各类供水管道的水压、流量数据进行分析处理，形成正常工况下的压力流量变化曲线，当某一管段发生漏损时，远传压力表、远传流量计采集到的数据发生剧烈变动，数据处理模块通过将漏损数据与正常工况下该管段流量压力变化曲线进行对比，确定管道发生漏损的情况及位置，引导给水管道检测机器人探查漏损点具体情况并精准定位。
3.根据权利要求1所述的工业园区智慧水务管网漏损自动监测系统，其特征在于：所述数据传递系统与远传压力表、远传流量计相连接，采用5G、NB-IoT网络、局域网或无线网络方式将数据传输到大数据中心，大数据中心与数据传递系统相连接，智慧管理系统与数据传递系统及大数据中心相连接，给水管道检测机器人与数据传递系统及智慧管理系统相连接。
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