1.本实用新型属于供热系统技术领域，具体涉及一种供热管网快速排障装置。
背景技术：
2.供热主要针对的是北方城市，而集中供热，由于其节约燃料、减少城市污染等优点，已经成为当前城镇主要的供热方式；集中供热通过提前铺设的管网将一个热源或者多个热源供给的热介质输送到热力站，再由热力站将热量输送至热用户侧，满足热用户的采暖需求。
3.由于城市规划和出于减少供热管网铺设成本考虑，供热管网一般都是埋藏于地下的。地下情况复杂，硬物挤压、酸碱腐蚀等都会对供热管网造成伤害，导致管网堵塞和泄露。埋藏于地下的管网出现故障时，不易被及时发现，往往是对热用户的采暖造成极大影响或者管道泄露对地表造成明显破坏时，才会被发现维修；尤其是热用户与热力站间的二级管网出现故障时，由于二级管网的复杂性，故障排查尤其困难，管道堵塞泄露已经成为影响用户供暖体验的极大阻碍。
4.过往的管网排障方法主要是用户报告热故障，供热公司工作人员沿着管网寻找故障点，再进行管道维修，这种方法不仅不能及时的报告故障，定位故障点也会极大地延误维修，影响热用户的正常采暖，当遇到极端天气气温快速下降时，这种影响更是会被放大。
技术实现要素：
5.本实用新型实施例提供了一种供热管网快速排障装置，各级监测模块的监测点的压力传感器和流量传感器收集管道的压力和流量数据，通过监测模块的通讯终端设备，将监测模块数据传至管道监控模块进行处理，然后与数据库中上一时间段正常数据进行比对，如若出现异常数据，则将异常数据调至报警系统中，在排除人工调节导致管道压力与流量数据异常的原因后，及时进行报警提醒工作人员管道出现故障。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种供热管网快速排障装置，包括管网监测模块、数据传输接收模块和管网监控报警模块；
8.管网监测模块都设置在各级管网中，数据传输接收模块设置在各级管网上和供热管网控制平台上；管网监控报警模块设置在供热管网控制平台上；
9.所述的各级管网包括：热源厂与换热站间的管网设置为一级管网；换热站与用户单元间的管网设置为二级管网；用户单元与单个热用户间的管网设置为用户终端管网；每一级管网设置不同模块，一级管网设置一级监测模块，二级管网设置二级监测模块，用户终端管网设置用户终端监测模块；所述的一级监测模块包括一级压力传感器、一级流量传感器、微处理器；所述的二级监测模块包括二级压力传感器、二级流量传感器、微处理器；所述的用户终端监测模块包括用户终端压力传感器、用户终端流量传感器、微处理器；
10.所述的数据传输接收模块包括管网监测点通讯终端和无线接收器，各个管网监测
点通讯终端均与无线接收器无线联通，管网监测点通讯终端将电信号传递至无线接收器；
11.所述的管网监控报警模块包括管网监控模块、数据库和报警模块；数据传输接收模块中的无线接收器与管网监控模块相连，管网监控模块、数据库和报警模块依次相连；
12.管网监控模块将通过微处理器处理后的各个监测模块管网压力、流量数据通过数据传输接收模块发送至数据库中，数据库与报警模块实时相连；当压力与流量数据同时出现异常时且超过设定的阈值范围，报警模块进行报警。
13.一级监测模块为一级管网上间隔2公里设置；二级监测系统的监测点为二级管网上间隔1公里设置。
14.管网监测模块收集的管道压力与流量数据以5分钟为间隔通过管网监测点通信终端传输至管网监控模块，对每个管网监测模块进行编号，构建数字地图，精确定位每个管网监测模块；
15.监测模块数据传输至管道监控模块后，与数据库中前一时间段正常压力与流速数值进行比对，当此次压力和流速数值与正常数值间的偏差过大，将该监测模块数据传输至报警系统中；报警系统接收到异常数据后，首先判断是否是由于人工调节导致该监测模块数据异常，排除人工调节的原因后，及时报警并且在电子地图上标识故障管段的准确地理位置；
16.每个监测模块尤其是二级监测模块和用户终端管网监测模块收集的数据储存在数据库中，并且构建数据图，当某个监测模块数据长时间出现小幅度升高或者降低，超出正常阈值后，及时提示工作人员排查二级管网可能出现的泄露或者堵塞情况。
17.本实用新型的有益效果：不同于以往的人工报告故障，该装置能够及时的发现并且定位故障点，对于快速排出故障，减少故障造成的损失，提高热用户的热体验方面有很大的进步。
附图说明
18.图1为本实用新型一种供暖管网快速排障系统管理协同结构示意图。
19.图2为本实用新型一种供暖管网快速排障系统流程图。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式总的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
21.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的方位，而是仅仅表示本实用新新的选定实施方式。基于本实用新型的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例1
23.集中供热的管网分为热源厂与换热站间的一级管网，换热站与用户单元间的二级
管网，在一级管网上每隔2公里设置一个一级监测模块，在二级管网上每隔1公里设置一个二级监测模块；用户单元与单个热用户间的管网设为用户终端管网，在每个终端用户处安装用户终端监测模块；监测点检测设备是半导体压力传感器和电磁式流量传感器，将压力和流量传感器进行整合，并且提前安装在1米长的特制连接管段上。对于每个监测模块进行编号，一级管网上的监测模块命名为1001,1002,1003
…
，对于二级管网上的监测模块命名为2001,2002,2003
…
，对用户终端管网上的监测模块命名为3001，3002，3003
…
,编号命名有利于后续的数据处理和准确快速定位故障点。
24.管网监测模块每隔5分钟记录一次该监测模块的压力与流量数据，数据传输接收模块将监测模块的压力流量数据转换为电信号，通过管网监测点通讯终端和无线接收器将相应数据传输到管道监控模块。通讯终端模组采用5g模组，5g通讯具有速度快，穿透力强，通信容量大等优点。监测点检测设备安装在管道上，埋藏于地下；土壤会阻碍数据传输接收模块的数据传输，故将数据传输接收模块安装在就近的市政照明路灯等设备之上，并为数据传输接收模块提供电源。
25.管道监控模块接收数据传输接收模块传输的数据后，会对数据进行处理。首先将每个监测模块的电信号转换为压力与流量数据，随后调用上个时间点储存在数据库中的该监测模块的压力与流量数据，与本次数据进行比对；如果本次压力或流量数据与上个时间点的压力或流量数据间的偏差超过20％，则将该监测点列为可能故障点，并将数据传输至报警模块中；如果压力和流量数据与上个时间点的压力流量数据偏差同时超过20％，则将该监测点列为极大可能故障点，传输至报警模块中。
26.报警模块接收到管道监控模块的可能故障点和极大故障点的数据之后，从数据库中调用人工操作记录，由于人工调节也会造成监测模块的监测数据波动，故需要首先排除人工调节的因素。每次人工调节过后，每个监测模块的压力流量数据都会有所波动，数据库中对每次人工调节的幅度与监测模块压力流量波动情况间建立函数，并且随后不断优化该函数关系。
27.报警模块接收到可能故障点与极大可能故障点后，调用人工调节记录，如果监测模块数据波动前四个时间单元前有人工调节的记录，则根据建立的人工调节与监测模块数据波动函数计算出预期监测模块数据波动范围，如果可能故障点与极大可能故障点数据在波动范围内，则视为由于人工调节导致的监测模块数据正常波动，随后对可能故障点持续关注4个时间单元，对极大可能故障点持续观察8个时间单元，观察数据是否停止波动恢复平稳，如果数据随后波动减小逐渐保持平稳，则解除该监测模块的故障警戒。如果该可能故障点和极大可能故障点波动范围超出预期监测模块数据波动范围，对极大可能故障点直接报警，对可能故障点监测下2个时间单元的数据，如果逐渐收敛到预期范围内，则解除对该监测点的警戒。
28.报警模块接收到的可能故障点与极大可能故障点，如果监测模块数据波动前四个时间单元前无人工调节的记录，则对一二级和用户终端监测模块的极大可能故障点和一二级监测模块的可能故障点直接报警；对二级监测模块和用户终端监测模块的可能故障点持续监测两个时间单元，观察数据波动是否收敛；若数据波动收敛至正常水平，则解除对该监测模块的警戒，此次数据波动可能是由于用户单元和单个热用户的人工操作导致的；如数据持续波动不收敛，则直接报警。
29.提前构建供热管网电子地图，并且在地图上标识每个监测模块的位置与标识，在监测模块出现故障后，报警模块进行报警，并且显示故障检测点的编号与位置信息，提醒工作人员前去检查该故障点，排除管道故障或者检测设备的故障。
30.数据库中存储每个监测模块每个时间单元的数据，包括排除故障的可能故障点和极大可能故障点，收录这些监测模块的数据，优化人工调节数据波动预期函数；由于用户情况复杂，导致用户终端管网的情况复杂，极易出现结垢导致的管道流量减小甚至管道堵塞，且难以排查。所以在数据库中，对用户终端监测模块的监测数据建立数据图，如果用户终端监测模块出现了压力或者流速持续升高或者降低，虽然每次波动的幅度不大，但最后突破了合理压力和流速阈值，则提醒工作人员监测点所处管段有极大的管道堵塞、小流量泄露或者管道变形风险，应该前去排查可能的故障。