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 系統(tǒng)概述

    伴隨著隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，造成的環(huán)境污染、能源消耗也大大增加，為了達(dá)到和諧發(fā)展，創(chuàng)建和諧社會(huì)的目的，必需加大節(jié)能減排工作。

    在自來(lái)水行業(yè)，供水管網(wǎng)是本行業(yè)的重要組成部分，每年由于管網(wǎng)設(shè)計(jì)、管理、維護(hù)問(wèn)題造成自來(lái)水大量的損失，據(jù)調(diào)查報(bào)告表明在自來(lái)水供水過(guò)程中由于管道的泄漏造成大約10％～30％的損失，這個(gè)損失是巨大的資源浪費(fèi)，在我們這個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家更加不可忽視，在今天自動(dòng)化技術(shù)高度發(fā)展的前提下，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的運(yùn)行狀況，及時(shí)查出泄漏的管道，從技術(shù)角度講是*可以實(shí)現(xiàn)的。

    通過(guò)在供水管網(wǎng)建立各主管道，分支管道的流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)軟件智能分析加上人工判斷就可以實(shí)時(shí)地提供可疑的泄漏管道，從而對(duì)管道檢漏進(jìn)行指導(dǎo)，從而達(dá)到節(jié)水降耗的目的。

    系統(tǒng)原理分析

    原理非常簡(jiǎn)單，自來(lái)水供水量等于各個(gè)用戶的耗水量的總和，如果某時(shí)間段內(nèi)供水量與耗水量不相等（供水量大于耗水量），則可以判斷某處管道存在漏水的情況。采用管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就可以實(shí)時(shí)地了解任何時(shí)刻管網(wǎng)供水和耗水的情況，就可以實(shí)時(shí)判斷管道泄漏情況，可以使我們zui快速的知道哪里的管道泄漏，以便于及時(shí)搶修，這樣就可以大大降低漏水的情況，達(dá)到節(jié)水節(jié)電的目的。

    但是，由于流量計(jì)本身的誤差和安裝的原因?qū)е铝髁坑?jì)測(cè)量誤差增大，造成管網(wǎng)供水總量往往不等于耗水的總量，這就需要智能補(bǔ)償?shù)乃惴ń鉀Q這個(gè)問(wèn)題，前提是流量計(jì)的誤差都是線性的，這樣就可以用補(bǔ)償系數(shù)使供水和耗水量平衡。

    如圖所示，有1條供水總管和3條支管，供水流量為F0，各個(gè)分支的流量為F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，則：

    F0=A0+A1*F1+A2*F2+A3*F3

    其中       F0～F3為瞬時(shí)流量或者為某時(shí)間段內(nèi)累積流量（比如1天或1小時(shí)的）

              A0～A3為常數(shù)，是各個(gè)儀表的補(bǔ)償系數(shù)

    我們知道，流量計(jì)雖然有一定的誤差，但零點(diǎn)是可以調(diào)校的，每臺(tái)儀表的零點(diǎn)都是單獨(dú)可以校準(zhǔn)的，就是說(shuō)，A0應(yīng)該為0，但是當(dāng)管道存在泄漏的情況下，A0在任何時(shí)候都不為0，這就可以判斷管道存在泄漏。而且，A0是變化的，是隨著流量大小而變化的。

    通過(guò)不同時(shí)段的不同流量，可以很容易計(jì)算出常數(shù)A0，A1，A2，A3，多計(jì)算出幾組數(shù)據(jù)，作平均值就可以做為常數(shù)值。

    在A1~3都計(jì)算出來(lái)后，單獨(dú)對(duì)A0進(jìn)行監(jiān)視：

    A0=F0－A1*F1+A2*F2+A3*F3

    并且在歷史曲線上畫出A0的歷史趨勢(shì)，從長(zhǎng)期的歷史趨勢(shì)曲線上，我們就可以看出A0的變化，從而判斷管道的泄漏情況。

    下圖是流量歷史趨勢(shì)曲線圖：

    （黑：F0   紅：F1 綠：F2 蘭：F3）

    計(jì)算A0的曲線：

    因此，可以從日常運(yùn)行中看出A0正常的范圍，然后，高于A0值的某個(gè)點(diǎn)設(shè)置報(bào)警值，實(shí)時(shí)監(jiān)視A0的變化，一旦超過(guò)設(shè)定的報(bào)警值，就產(chǎn)生報(bào)警，提醒操作人員，可能有泄漏發(fā)生，這樣就可以*時(shí)間對(duì)泄漏做出響應(yīng)，從而達(dá)到節(jié)水節(jié)電的目的。

    可行性分析

    首先，對(duì)自來(lái)水管網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)改造，在所有的干管支管的管路上建立流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在建立流量監(jiān)測(cè)的同時(shí)，也要把壓力同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（通過(guò)壓力變化也可以分析漏水的情況，這里就不再作介紹了），所有的流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)同時(shí)傳到上位機(jī)系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)專門的數(shù)據(jù)處理軟件處理，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)視A0的變化，可以及時(shí)預(yù)報(bào)漏點(diǎn)。

    深圳公司的“e”表超聲波流量計(jì)就是針對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)的，不僅具有超聲波流量計(jì)的在線安裝、無(wú)壓力損失、長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的優(yōu)點(diǎn)，而且，具有數(shù)據(jù)采集和無(wú)線數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的功能，內(nèi)部集成無(wú)線GPRS通訊模塊，通過(guò)中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)，具有覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)傳送穩(wěn)定可靠、無(wú)需室外天線、建設(shè)周期短的特點(diǎn)，非常適合自來(lái)水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集處理。

    系統(tǒng)圖如下：

    該系統(tǒng)通過(guò)集成管網(wǎng)流量數(shù)據(jù)分析軟件，可以通過(guò)組態(tài)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)各干支路自來(lái)水泄漏的預(yù)報(bào)，從而達(dá)到節(jié)水節(jié)電的目的。