建立多路供水结构漏损情况监测管网的方法及监测系统与流程

本发明涉及管网漏损监测技术领域，特别为一种建立多路供水结构漏损情况监测管网的方法及监测系统。

背景技术：

城市供水管网是一种重要的基础设施,随着城市的发展壮大,现如今城市的供水管网系统越来越庞大越来越复杂。而在使用的过程中,供水管网经常会由于一些人为或非人为的因素产生漏损的现象,并且很多漏损发生的较为隐蔽不易被人所发觉,若任由其漏损不但影响居民的用水安全,而且长此以往会造成极大的水资源的浪费。

而现有的监测漏损的方法在面对当今社会日益复杂的供水管网系统,尤其是在同一片区域内的供水管网系统对接有多个供水厂的情况,因而区域内的供水管网系统就会出现有多个进水口的情况,此时由于各个供水厂彼此的水压不同因而在这样区域内的水管管段内就可以能出现水流方向不确定的情况,更加大了对漏损区域的监控难度，监控效率较低。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：提供一种建立多路供水结构漏损情况监测管网的方法,其用于发现多路进水管网的漏损情况并锁定漏损位置。

本发明第一个发明目的通过如下技术方案实现：一种建立多路供水结构漏损情况监测管网的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：依据现有城市供水管网的走向划定多个不同的监测区域；

每个监测区域内由多个供水管道直接或间接连通组成供水网络单元，每个监测区域的供水网络单元具有多个进出水口；各监测区域的供水网络单元通过对应的进出水口相互连接共同组成所述城市供水管网,

在每个供水网络单元中的各供水管道中,两端分别与两个进出水口直接连通的管道为主管道，由各主管道直接分叉出去并且有一端与主管道直接连通的供水管道为分管道，由各分管道进一步分叉并且有一端与各分管道直接或间接连通的所有供水管道均为分叉管道；

所述每一条分管道以及直接或间接连通在该分管道上的所有分叉管道共同组成一个树状分支单元；

步骤2：收集各监测区域内所有用水户信息，并根据用水类型将各监测区域内的用水户分成小区用户、大客户用户和散户三类；

将每个大客户用户划分成为一个计量节点，将各个散户分别划分成为一个计量节点，将每一个小区内的所有小区用户划分成为一个计量节点；

步骤3：将每个监测区域内的所有计量节点连通至其所在的供水网络单元中；

步骤4：为各监控区域安装智能远传水表：

在每个计量节点的进水口处安装一个节点智能远传水表，

在每个树状分支单元的进水口处安装一个分支智能远传水表，

在每个树状分支单元内各个分叉形成分支之前的管道末端上安装一个叉路智能远传水表,

在每个监测区域的各进出水口处安装一个端口智能远传水表；

步骤5：为各监测区域设置用于监管对应监测区域内管道漏损情况的监测装置；

所述监测装置包括：

用于接收所在监测区域内各节点智能远传水表、端口智能远传水表、分支智能远传水表以及叉路智能远传水表监测数据的接收模块；

与接收模块连接的处理模块，用于通过分析监测数据从而来发现漏损的情况；

与处理模块连接的触摸显示屏，用于显示处理模块接收的数据和/或处理后的数据并为管理员提供输入操作界面；

与处理模块连接的报警模块，用于在处理模块发现漏损情况时发出警报；

步骤6：每个监测区域内的监测装置通过实时监测收集所在监测区域内各端口智能远传水表的净流入水量数据，并将各端口智能远传水表的净流入水量数据进行累加得出该片监测区域的总流入水量数据；

步骤7：每个监测区域内的监测装置通过实时监测所在监测区域内的所有分支智能远传水表的单元水量数据，并将收集到的所有分支智能远传水表的单元用水量数据的总和与总流入水量数据进行对比判断是否存在水量平衡；

若不存在水量平衡，则说明主管道发生漏损，根据各分支智能远传水表所上传的压力变化值和时间差对发生漏损的主管道泄漏地点进行定位；

若存在水量平衡，则继续按下述方法分别检测各树状分支单元中的管道是否存在漏损以及漏损率：

所述监测装置通过实时监测对比每个树状分支单元中，各叉路智能远传水表所收集到的总用水量数据以及各叉路智能远传水表所在供水管道分叉后的各分支上所有计量节点的节点智能远传水表收集的分用水量数据，将两个数据进行对比后根据水量平衡计算出各叉路智能远传水表所在供水管道分叉后的各分支是否存在漏损以及漏损率，将漏损率大于设定值的各叉路智能远传水表所在供水管道分叉后的分支设定为疑似漏损管线并进行进一步的漏损分析；

提取疑似漏损管线所对应的叉路智能远传水表以及节点智能远传水表所上传的压力变化值和时间差对泄漏地点进行定位。

进一步的，所述步骤7中是采用流体负压波泄漏检测法对泄漏地点进行定位。

这里,本发明中所述的端口智能远程水表、分支智能远传水表、叉路智能远传水表以及节点智能远传水表可采用现市面上带有正反向流量和压力及环境温度测量功能的智能远传水表，或其它具备智能远传和正反向流量和压力及环境温度测量功能的仪器设备也可实现，因此上述方法中采用各种智能远程水表所测得的数据均为正向流量水数据扣除反向流量数据以后的差值，例如以上所述的总流入水量数据即为该监测区域内总流入水量数据与总流出水量之间的差值；

与此同时,智能远传水表上带有的温度传感器能够监控所在区域的环境温度，一旦温度过低及时能够通知监测装置使监测装置的报警模块及时发出报警，而后通过人为干预采用有效手段预防，避免该区域管网由于温度过低而造成水管结冰膨胀破裂的情况发生。

较之前技术而言，本发明的有益效果为：

1.本发明通过分析各智能水表实施上传的数据能够迅速计算出数据异常的管网区域从而迅速锁定泄漏地点，监控效率高且漏损情况发现及时；

2.本方法可以基于现有的城市供水管网进行改造，而不必重新建立一套新的供水网络，适应性强；

3.本方法使用的人力较少，维护方便简单。

附图说明

图1为一个监测区域监测管网模型示意图；

图2为监测装置电路结构框图。

标号说明：a1-主管道、a2-分管道、a3-分叉管道、b1-端口智能远传水表、b2-分支智能远传水表、b3-叉路智能远传水表、b4-节点智能远传水表。

具体实施方式

下面结合附图说明对本发明做详细说明：

实施例1：

本实施例为一种建立多路供水结构漏损情况监测管网的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：依据现有城市供水管网的走向划定多个不同的监测区域；

每个监测区域内由多个供水管道直接或间接连通组成供水网络单元，每个监测区域的供水网络单元具有多个进出水口；各监测区域的供水网络单元通过对应的进出水口相互连接共同组成所述城市供水管网,

在每个供水网络单元中的各供水管道中,两端分别与两个进出水口直接连通的管道为主管道a1，由各主管道a1直接分叉出去并且有一端与主管道a1直接连通的供水管道为分管道a2，由各分管道a2进一步分叉并且有一端与各分管道a2直接或间接连通的所有供水管道均为分叉管道a3；

所述每一条分管道a2以及直接或间接连通在该分管道a2上的所有分叉管道a3共同组成一个树状分支单元；

步骤2：收集各监测区域内所有用水户信息，并根据用水类型将各监测区域内的用水户分成小区用户、大客户用户和散户三类；

将每个大客户用户划分成为一个计量节点，将各个散户分别划分成为一个计量节点，将每一个小区内的所有小区用户划分成为一个计量节点；

步骤3：将每个监测区域内的所有计量节点连通至其所在的供水网络单元中；

步骤4：为各监控区域安装智能远传水表：

在每个计量节点的进水口处安装一个节点智能远传水表b4，

在每个树状分支单元的进水口处安装一个分支智能远传水表b2，

在每个树状分支单元内各个分叉形成分支之前的管道末端上安装一个叉路智能远传水表b3,

在每个监测区域的各进出水口处安装一个端口智能远传水表b1；

步骤5：如图2所示，为各监测区域设置用于监管对应监测区域内管道漏损情况的监测装置；

所述监测装置包括：

用于接收所在监测区域内各节点智能远传水表b4、端口智能远传水表b1、分支智能远传水表b2以及叉路智能远传水表b3监测数据的接收模块；

与接收模块连接的处理模块，用于通过分析监测数据从而来发现漏损的情况；

与处理模块连接的触摸显示屏，用于显示处理模块接收的数据和/或处理后的数据并为管理员提供输入操作界面；

与处理模块连接的报警模块，用于在处理模块发现漏损情况时发出警报；

步骤6：每个监测区域内的监测装置通过实时监测收集所在监测区域内各端口智能远传水表b1的净流入水量数据，并将各端口智能远传水表b1的净流入水量数据进行累加得出该片监测区域的总流入水量数据；

步骤7：每个监测区域内的监测装置通过实时监测所在监测区域内的所有分支智能远传水表b2的单元水量数据，并将收集到的所有分支智能远传水表b2的单元用水量数据的总和与总流入水量数据进行对比判断是否存在水量平衡；

若不存在水量平衡，则说明主管道a1发生漏损，根据各分支智能远传水表b2所上传的压力变化值和时间差对发生漏损的主管道a1泄漏地点进行定位；

若存在水量平衡，则继续按下述方法分别检测各树状分支单元中的管道是否存在漏损以及漏损率：

所述监测装置通过实时监测对比每个树状分支单元中，各叉路智能远传水表b3所收集到的总用水量数据以及各叉路智能远传水表b3所在供水管道分叉后的各分支上所有计量节点的节点智能远传水表b4收集的分用水量数据，将两个数据进行对比后根据水量平衡计算出各叉路智能远传水表b3所在供水管道分叉后的各分支是否存在漏损以及漏损率，将漏损率大于设定值的各叉路智能远传水表b3所在供水管道分叉后的分支设定为疑似漏损管线并进行进一步的漏损分析；

提取疑似漏损管线所对应的叉路智能远传水表b3以及节点智能远传水表b4所上传的压力变化值和时间差对泄漏地点进行定位。

为了使得本领域技术人员更好的理解本方案监测漏损的原理，而提供以下实例：

如图1所示为一个利用该方法所建立起来的一个监测管网模型，图中最粗的线条即表示为主管道a1,略细的线条即表示为分管道a2，最细的线条即表示为分叉管道a3，三角形标志表示叉路智能远传水表b3,圆圈标志表示节点智能远传水表b4,梯形标志表示端口智能远传水表b1，方形表示分支智能远传水表b2，图中虚线框内即表示为其中一个树状分支单元q，设定的漏损率报警设定值为3％；

例1：

经由系统数据监测发现，该片监测区域的净流入水量为75立方米/小时，而从各个分支智能远传水表b2上所收集到的单元水量数据的总和为70立方米/小时，水量不平衡，计算得知主管道a1的漏损率为6.6％超过设定的警戒漏损率，因此主管道a1疑似发生漏损情况并进行进一步的漏损分析；而后根据分支智能远传水表b2所上传的压力变化值和时间差对发生漏损的主管道a1泄漏地点进行定位，最后指派相应人员找到具体漏损点并及时采用相应措施。

例子2：

经由系统数据监测发现，该片监测区域的净流入水量为80立方米/小时，而从各个分支智能远传水表b2上所收集到的单元水量数据的总和为80立方米/小时，水量平衡,因而继续按下述方法分别检测各树状分支单元中的管道是否存在漏损以及漏损率：

经由系统数据进一步监测发现，在树状分支单元q中其中一个叉路上的叉路智能远传水表b31-2测得的总水量数据为9立方米/小时，而后将该叉路智能远传水表b31-2所在供水管道分叉后的各分支上所有计量节点的节点智能远传水表b41-2-1以及节点智能远传水表b41-2-2的水量数据进行累加得到分用水量数据为8立方米/小时，计算得知该组分叉管道a3的漏损率为11.1％超过设定的警戒漏损率，因此该组分叉管道a3疑似发生漏损情况并进行进一步的漏损分析；

而后提取叉路智能远传水表b31-2以及节点智能远传水表b41-2-1和节点智能远传水表b41-2-2上传的压力变化值和时间差对发生漏损的分叉管道a3泄漏地点进行定位，最后指派相应人员找到具体漏损点并及时采用相应措施。

尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。