本发明涉及供水系统和用水系统技术领域，特别是涉及一种火电厂水量平衡监控系统。
背景技术：
三级水量平衡指用水单元、用水子系统和全厂水系统的水量平衡，各用水单元和用水系统的总输入水量与总输出水量。目前，大部分电厂整个水务管理系统存在着监测信息分散、没有统一存储、处理与应用，水务信息化程度不高，无法实现关键用水系统漏损快速定位、设备故障诊断预防等问题。大部分电厂二级、三级水表安装率相对较低，供水管网“跑冒滴漏”现象时有发生且无法快速定位排查，除水源地来水、工业水泵供水和循环水塔补水等系统的流量表计配备较完善外，其余系统用水和排水的计量仪表配备率均偏低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种火电厂水量平衡监控系统，实现对电厂各用水单位、系统进行实时数据监测、分析和预测，为水系统安全稳定运行提供有利条件，提升水系统运营管理水平。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种火电厂水量平衡监控系统，包括一级用水循环和信息系统，所述一级用水循环包括取水端、厂区用水及排水端，在所述取水端设置用水表计一，在所述厂区用水的入水端设置用水表计二，所述厂区用水的排水端设置用水表计三，在所述排水端设置用水表计四，所述用水表计一、所述用水表计二、所述用水表计三及所述用水表计四均与所述信息系统通信连接，所述信息系统根据所述用水表计一和所述用水表计二的水量差值确定取水路径上水量蒸发的的第一蒸发水量、根据所述用水表计二和所述用水表计三的水量差值确定所述厂区用水的使用量、根据所述用水表计三和所述用水表计四的水量差值确定排水路径上水量蒸发的第二蒸发水量。
可选地，所述信息系统还具有水量跑漏预警系统，所述水量跑漏预警系统根据火电厂各级用水额度设立用水标准，以所述用水标准作为正常水量和问题水量的分界点；根据问题水量定位疑跑漏水位置。
可选地，所述信息系统针对用水大序列数据进行异常用水量监测：所述异常用水量监测分为宏观和微观两方面发现用水量中存在的异常行为，宏观层次主要对一到三级用水总量监测，微观层次主要对三级用水下各用水单位水量进出口端口水量检测，采用改进的隐马尔科夫模型，记录用水过程中实时用水信息，发现用水流量的异常变化，实现对用水过程中跑漏水量进行有效提取和连续性监测。
可选地，还包括二级用水循环，所述二级用水循环包括生活用水系统、脱硫用水系统、冷却循环水系统、化学除盐水系统、空冷循环水系统及含二期消防在内的其他用水系统，生活用水系统与所述脱硫用水系统之间设有用于统计所述生活用水系统向所述脱硫用水系统排水量的第二用水表计，所述第二用水表计与所述信息系统通信连接；
所述脱硫用水系统与所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述脱硫用水系统向所述冷却循环水系统排水量的第三用水表计，所述第三用水表计与所述信息系统通信连接；
所述冷却循环水系统与所述含二期消防在内的其他用水系统之间设有用于统计所述冷却循环水系统向所述含二期消防在内的其他用水系统排水量的第四用水表计，所述第四用水表计与所述信息系统通信连接；
所述空冷循环水系统与所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述空冷循环水系统向所述冷却循环水系统排水量的第五用水表计，所述第五用水表计与所述信息系统通信连接；
所述化学除盐水系统与所述空冷循环水系统之间设有用于统计所述化学除盐水系统向所述空冷循环水系统排水量的第六用水表计，所述第六用水表计与所述信息系统通信连接；
所述空冷循环水系统和所述含二期消防在内的其他用水系统之间设有用于统计所述空冷循环水系统向含二期消防在内的其他用水系统排水量的第七用水表计，所述第七用水表计与所述信息系统通信连接；
所述化学除盐水系统包括综水系统、化水系统以及锅炉用水，所述综水系统和所述脱硫用水系统之间设有用于统计所述综水系统向所述脱硫用水系统排水量的第八用水表计，所述第八用水表计与所述信息系统通信连接；
所述综水系统和所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述综水系统向所述冷却循环水系统输送淡水的排水量的第九用水表计，所述第九用水表计与所述信息系统通信连接；
所述综水系统和所述冷却循环水系统之间还设有用于统计所述冷却循环水系统向所述综水系统排污的排水量的第十用水表计，所述第十用水表计与所述信息系统通信连接；
所述化水系统和所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述化水系统向所述冷却循环水系统排放反洗水的排水量的第十一用水表计，所述第十一用水表计与所述信息系统通信连接；
所述锅炉用水和所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述锅炉用水向所述冷却循环系统进行锅炉排水的排水量的第十二用水表计，所述第十二用水表计与所述信息系统通信连接；
所述冷却循环水系统和所述脱硫用水系统设有用于统计所述冷却循环水系统向所述脱硫用水系统排水量的第十三用水表计，所述第十三用水表计与所述信息系统通信连接；
所述生活用水系统和所述脱硫用水系统之间还设有用于统计所述生活用水系统向所述脱硫用水系统排放废水水量的第十四用水表计，所述第十四用水表计与所述信息系统通信连接；
所述生活用水系统还设有用于统计进行厂区绿化使用水量的第十五用水表计，所述第十五用水表计与所述信息系统通信连接；
所述脱硫用水系统还设有用于统计排向所述终端处理的脱硫废水水量的第十六用水表计，所述第十六用水表计与所述信息系统通信连接；
所述化学除盐水系统还设有用于统计向所述终端处理排放酸碱中和液排水量的第十七用水表计，所述十七用水表计与所述信息系统通信连接。
可选地，还包括三级用水循环系统包括水源地、与所述水源地连通的生活水泵房、与所述生活水泵房连通的生活用水、与所述生活用水连通的生活污水处理系统、与所述生活污水处理系统连通的储蓄水池、与所述储蓄水池连通的燃油泵房、与所述储蓄水池连通的厂区绿化、与所述储蓄水池连通的灰库拌湿以及与所述储蓄水池连通的脱硫用水。
可选地，所述水量跑漏预警系统还包括预警信息生成单元以及提示单元，所述预警信息生成单元用于根据疑跑漏水位置生成预警信息，所述提示单元用于将所述预警信息进行播报。
可选地，所述三级用水循环还包括多个水量监测计，所述多个水量监测计分别安装在所述水源地、所述生活水泵房、所述生活用水、所述生活污水处理系统、所述储蓄水池、燃油泵房、所述厂区绿化、所述灰库拌湿以及所述脱硫用水之间的管道上。
可选地，所述水量监测计采用超声波流量计。
本发明的火电厂水量平衡监控系统，通过火电厂用水三级水量平衡的表计位置设计，在实现用水系统全监测的情况下，尽量减少监测表计，实现对电厂各用水单位、系统进行实时数据监测、分析和预测，为水系统安全稳定运行提供有利条件，提升水系统运营管理水平。然后根据实时水平衡结果，在线实时跟踪并优化全厂水资源调配，实现全厂各类供水、用水、耗水、排水全面规划、综合平衡，使水资源在电厂生产和生活中得到合理充分的利用，达到一水多用，阶梯使用，提高重复用水率，降低全厂用水和耗水指标，减少污水排放甚至达到零排放目的。
附图说明
图1示意性示出了本发明实施例中的火电厂水量平衡监控系统的一级用水循环示意图；
图2示意性示出了本发明实施例中的火电厂水量平衡监控系统的二级用水循环示意图；
图3示意性示出了本发明实施例中的火电厂水量平衡监控系统的三级用水循环示意图；
图4示意性示出了本发明实施例中的火电厂水量平衡监控系统的生活用水示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
结合图1所示，为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种火电厂水量平衡监控系统，包括一级用水循环和信息系统，所述一级用水循环包括取水端、厂区用水及排水端，在所述取水端设置用水表计一，在所述厂区用水的入水端设置用水表计二，所述厂区用水的排水端设置用水表计三，在所述排水端设置用水表计四，所述用水表计一、所述用水表计二、所述用水表计三及所述用水表计四均与所述信息系统通信连接，所述信息系统根据所述用水表计一和所述用水表计二的水量差值确定取水路径上水量蒸发的的第一蒸发水量、根据所述用水表计二和所述用水表计三的水量差值确定所述厂区用水的使用量、根据所述用水表计三和所述用水表计四的水量差值确定排水路径上水量蒸发的第二蒸发水量。
所述信息系统还具有水量跑漏预警系统，所述水量跑漏预警系统根据火电厂各级用水额度设立用水标准，以所述用水标准作为正常水量和问题水量的分界点；根据问题水量定位疑跑漏水位置。
所述水量跑漏预警系统还包括预警信息生成单元以及提示单元，所述预警信息生成单元用于根据疑跑漏水位置生成预警信息，所述提示单元用于将所述预警信息进行播报。
所述信息系统针对用水大序列数据进行异常用水量监测：所述异常用水量监测分为宏观和微观两方面发现用水量中存在的异常行为，宏观层次主要对一到三级用水总量监测，微观层次主要对三级用水下各用水单位水量进出口端口水量检测，采用改进的隐马尔科夫模型，记录用水过程中实时用水信息，发现用水流量的异常变化，实现对用水过程中跑漏水量进行有效提取和连续性监测。
结合图2所示，还包括二级用水循环，所述二级用水循环包括生活用水系统、脱硫用水系统、冷却循环水系统、化学除盐水系统、空冷循环水系统及含二期消防在内的其他用水系统，生活用水系统与所述脱硫用水系统之间设有用于统计所述生活用水系统向所述脱硫用水系统排水量的第二用水表计2，所述第二用水表计2与所述信息系统通信连接。
所述脱硫用水系统与所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述脱硫用水系统向所述冷却循环水系统排水量的第三用水表计3，所述第三用水表计3与所述信息系统通信连接；
所述冷却循环水系统与所述含二期消防在内的其他用水系统之间设有用于统计所述冷却循环水系统向所述含二期消防在内的其他用水系统排水量的第四用水表计4，所述第四用水表计4与所述信息系统通信连接；
所述空冷循环水系统与所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述空冷循环水系统向所述冷却循环水系统排水量的第五用水表计5，所述第五用水表计5与所述信息系统通信连接；
所述化学除盐水系统与所述空冷循环水系统之间设有用于统计所述化学除盐水系统向所述空冷循环水系统排水量的第六用水表计6，所述第六用水表计6与所述信息系统通信连接；
所述空冷循环水系统和所述含二期消防在内的其他用水系统之间设有用于统计所述空冷循环水系统向含二期消防在内的其他用水系统排水量的第七用水表计7，所述第七用水表计7与所述信息系统通信连接；
所述化学除盐水系统包括综水系统、化水系统以及锅炉用水，所述综水系统和所述脱硫用水系统之间设有用于统计所述综水系统向所述脱硫用水系统排水量的第八用水表计8，所述第八用水表计8与所述信息系统通信连接；
所述综水系统和所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述综水系统向所述冷却循环水系统输送淡水的排水量的第九用水表计9，所述第九用水表计9与所述信息系统通信连接；
所述综水系统和所述冷却循环水系统之间还设有用于统计所述冷却循环水系统向所述综水系统排污的排水量的第十用水表计10，所述第十用水表计10与所述信息系统通信连接；
所述化水系统和所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述化水系统向所述冷却循环水系统排放反洗水的排水量的第十一用水表计11，所述第十一用水表计11与所述信息系统通信连接；
所述锅炉用水和所述冷却循环水系统之间设有用于统计所述锅炉用水向所述冷却循环系统进行锅炉排水的排水量的第十二用水表计12，所述第十二用水表计12与所述信息系统通信连接；
所述冷却循环水系统和所述脱硫用水系统设有用于统计所述冷却循环水系统向所述脱硫用水系统排水量的第十三用水表计13，所述第十三用水表计13与所述信息系统通信连接；
所述生活用水系统和所述脱硫用水系统之间还设有用于统计所述生活用水系统向所述脱硫用水系统排放废水水量的第十四用水表计14，所述第十四用水表计14与所述信息系统通信连接；
所述生活用水系统还设有用于统计进行厂区绿化使用水量的第十五用水表计15，所述第十五用水表计15与所述信息系统通信连接；
所述脱硫用水系统还设有用于统计排向所述终端处理的脱硫废水水量的第十六用水表计16，所述第十六用水表计16与所述信息系统通信连接；
所述化学除盐水系统还设有用于统计向所述终端处理排放酸碱中和液排水量的第十七用水表计17，所述十七用水表计17与所述信息系统通信连接。
可选地，还包括三级用水循环系统包括水源地、与所述水源地连通的生活水泵房、与所述生活水泵房连通的生活用水、与所述生活用水连通的生活污水处理系统、与所述生活污水处理系统连通的储蓄水池、与所述储蓄水池连通的燃油泵房、与所述储蓄水池连通的厂区绿化、与所述储蓄水池连通的灰库拌湿以及与所述储蓄水池连通的脱硫用水。
可选地，所述三级用水循环还包括多个水量监测计，所述多个水量监测计分别安装在所述水源地、所述生活水泵房、所述生活用水、所述生活污水处理系统、所述储蓄水池、燃油泵房、所述厂区绿化、所述灰库拌湿以及所述脱硫用水之间的管道上。
可选地，所述水量监测计采用超声波流量计，具体不做限定。
本发明的火电厂水量平衡监控系统，通过火电厂用水三级水量平衡的表计位置设计，在实现用水系统全监测的情况下，尽量减少监测表计，实现对电厂各用水单位、系统进行实时数据监测、分析和预测，为水系统安全稳定运行提供有利条件，提升水系统运营管理水平。然后根据实时水平衡结果，在线实时跟踪并优化全厂水资源调配，实现全厂各类供水、用水、耗水、排水全面规划、综合平衡，使水资源在电厂生产和生活中得到合理充分的利用，达到一水多用，阶梯使用，提高重复用水率，降低全厂用水和耗水指标，减少污水排放甚至达到零排放目的。
本发明以解决三级水量平衡中监测表计安装位置为目的，具体内容包括：
(1)根据火电厂厂区、用水子系统和用水单元对应输入输出水利额度，选取合适监测表计；
(2)根据火电厂层级分配情况，按照从高层级向低层级逐层级检查安装表计，针对“跑冒滴漏”问题，从高层级向低层级依次检查，缩短监测时间，提高检查效率。
1)电厂水量输入口、厂区各用水子系统出水口和排水前口设置监测计监测输入和输出水量，如若输入水量与输出水量不平衡，则说明厂区用水中存在跑漏现象。如图1所示，取水口末端安装表计测量输入水量l1，厂区用水前端安装表计测量厂区用水环节输入水量l2，l1-l2作为取水口和厂区用水过程水量蒸散发量；厂区用水输出水量l3，排水口前端监测水量l4，l3-l4作为厂区用水和排水口段蒸散发量。
2)确定厂区用水区存在跑漏问题时，对用水子系统的进出水情况进行检测，根据各子系统进出水量平衡情况，确定漏水子系统。用水子系统之间有水量的供给和输出，确定水量平衡时应将这部分水量考虑在内，二级用水子系统水量监测计安装位置如图2所示；
3)确定问题子系统后，若子系统进出水管没有跑漏现象，则缩小范围至用水单元，以生活用水系统为例，生活用水包括食堂用水、生产办公、夜休、网控和库房等，针对生活用水中各用水单元进行水量监测，确定存在跑漏现象的用水单元。
结合图3和图4所示，本实施例中，生活用水系统水量监测计安装位置，所述三级用水循环还包括多个水量监测计，所述多个水量监测计分别安装在所述水源地、所述生活水泵房、所述生活用水、所述生活污水处理系统、所述储蓄水池、燃油泵房、所述厂区绿化、所述灰库拌湿以及所述脱硫用水之间的管道上，具体地，针对生活用水单元，生活用水单元包括食堂用水、夜休楼用水、生产办公楼、行政办公楼、化学车间办公楼、1#机务设备楼、2#机务设备楼、煤场转运站、库房、脱硫(输煤)、二期办公区、汽机房、网控、cio2二氧化氯发生器以及其他生活用水，水量监测计的安装位置参照图4所示，图中的十字标位置对应设置水量监测计，需要说明的是，对于不同的火电厂，其生活用水单元会存在不同，对此可以进行灵活调整，此处不做限定。
(3)与信息系统联合进行统计监测。
针对用水小序列数据：将表计检测水量数据实时录入信息系统，实现检测数据集中化处理；设置水量跑漏预警系统，根据火电厂各级用水额度设立用水标准，以此标准作为正常水量和问题水量的分界点；根据问题水量定位疑跑漏水位置进行预警，可以在第一时间采取措施解决跑漏问题。
针对用水大序列数据：异常用水量(疑跑漏水处)监测分为宏观和微观两方面发现用水量中存在的异常行为。宏观层次主要对一到三级用水总量监测，微观层次主要对三级用水下各用水单位水量进出口端口水量检测。采用改进的隐马尔科夫模型，记录用水过程中实时用水信息，发现用水流量的异常变化，实现对用水过程中跑漏水量进行有效提取和连续性监测。
本发明提供的火电厂水量平衡监控系统，包括：选取合适监测表计；根据火电厂层级由高层级向低层级分配表计位置(进水处需设置监测计监测电厂进水量；各用水单元要设置合适的监测计，便于提高“跑冒滴漏”现象时监测速度；外排处需设置输出水量监测表)；与信息系统联合，集中体现。优化全厂水平衡系统，通过水的梯级使用，提高水的重复利用率，难以处理的高盐废水采用终端处理设备处理，最终基本实现全厂废水“零排放”。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。