CN113916295A - 一种供水管网监测方法及*** - Google Patents

一种供水管网监测方法及*** Download PDF

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CN113916295A CN202111181956.2A CN202111181956A CN113916295A CN 113916295 A CN113916295 A CN 113916295A CN 202111181956 A CN202111181956 A CN 202111181956A CN 113916295 A CN113916295 A CN 113916295A
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游桂林
方朝晖
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ANQING WATER SUPPLY GROUP CO LTD
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Abstract

本发明公开了一种供水管网监测方法及***，涉及供水监测技术领域。本发明包括无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心，若干无线监测设备间隔安装在供水管网管道上，流量传感器用于监测供水管网管道上对应位置处的供水管内的流量信息，水速传感器用于监测供水管网管道上对应位置处的供水管内的水速信息。通过实时采集供水管内的流量信息和水速信息，调取被监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，设定波动范围值，运用公式
Figure DDA0003297632030000011
进行分析处理，能够实时、准确地监测出供水管是否发生堵塞或其它异常情况。

Description

一种供水管网监测方法及***
技术领域
本发明属于供水监测技术领域，特别是涉及一种供水管网监测方法及***。
背景技术
管道堵塞问题属于常见管道故障的一种，供水管道主要应用于供水企业及民用业，目前此类管道的检堵方法以区域装表法与人工敲击听音法居多。其中，区域装表法是将整个供水管道划分为若干供水段，对每段管道除留少数装有水表的进水管外，关闭与外界联系的阀门，在用水较少的时段通过检测进水管流量计流量，从而判断是否存在堵塞，其判断精确度与供水段选择有关，供水段选择越密集精确度越高，但成本也越高。敲击听音法是发现管道出现问题后，根据堵塞点前后管网内介质不同，有经验的管道工人通过听敲击管道所发敲击声的音色与音调差别，人工判断堵塞点。
上述两种常用方法均存在一定的缺陷，区域装表法测点多，且堵塞定位精度低，检测方法比较繁琐，故不能对故障进行及时的处理，敲击听音法虽然检测方法简单，检测时不影响正常供水，但该检测方法对工人经验要求较高，且误判率较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种供水管网监测方法及***，通过运用公式
Figure BDA0003297632010000011
进行分析处理，能够实时、准确地监测出供水管是否发生堵塞或其它异常情况，以解决上述提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种供水管网监测方法，所述方法应用的***包括：无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心；若干所述无线监测设备间隔安装在供水管网管道上，所述方法包括以下步骤：
步骤1.1：远程监控中心将监测开始时间点设定为T0，远程监控中心设定时间增量为ΔT，远程监控中心在T0时刻、T0+ΔT时刻、T0+2ΔT时刻、...、T0+nΔT时刻向无线监测设备发送监控信息，其中，n为正整数；
步骤1.2：无线监测设备接收到监控信息后监测供水管网管道上对应位置处的供水管内的流量信息和水速信息，并将流量信息和水速信息发送给远程监控中心，远程监控中心将流量值设为Q，将水速值设为V；
步骤1.3：远程监控中心调取被无线监测设备所监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，并将对应位置处的供水管的管内径的实际值设为D；
步骤1.4：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000021
进行分析处理，判断供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤2.1：远程监控中心设定D的波动范围值为ΔD，且ΔD＞0；
步骤2.2：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000022
若
Figure BDA0003297632010000023
则说明供水管正常；
若
Figure BDA0003297632010000024
则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警；
若
Figure BDA0003297632010000031
说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤3.1：远程监控中心设定Q的波动范围值为ΔQ，且ΔQ＞0；
步骤3.2：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000032
若Q-ΔQ≤D2πV≤Q+ΔQ，则说明供水管正常；
若D2πV＜Q-ΔQ，则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警；
若D2πV＞Q+ΔQ，说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤4.1：远程监控中心设定V的波动范围值为ΔV，且ΔV＞0；
步骤4.2：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000033
若
Figure BDA0003297632010000034
则说明供水管正常；
若
Figure BDA0003297632010000035
则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警；
若
Figure BDA0003297632010000036
说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起。
一种供水管网监测***，包括无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心；若干所述无线监测设备间隔安装在供水管网管道上；每一所述无线监测设备均包括流量传感器、水速传感器、无线数据传输装置和电源装置；所述流量传感器用于监测供水管网管道上对应位置处的供水管内的流量信息；所述水速传感器用于监测供水管网管道上对应位置处的供水管内的水速信息；所述远程监控中心包括处理器和存储器，处理器内置有无线通信器；所述无线数据传输装置与流量传感器、水速传感器信号连接；所述无线数据传输装置与处理器无线通信连接；所述处理器与报警装置、指示灯连接；所述电源装置用于为对应所述无线监测设备的各用电部件供电。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电源装置均包括发电装置和电池装置；所述发电装置与电池装置电连接；所述供水管网管道上对应位置处的供水管上开设有通孔；所述发电装置的下端设置有涡轮；所述涡轮穿过通孔深入供水管内；所述发电装置用于通过涡轮将供水管内水流的机械能转换为电能，并将电能储存在电池装置内；所述电池装置为无线监测设备的各用电部件供电。
作为本发明的一种优选技术方案，所述发电装置与通孔通过密封圈密封连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过实时采集供水管内的流量信息和水速信息，调取被监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，设定波动范围值，运用公式
Figure BDA0003297632010000041
进行分析处理，能够实时、准确地监测出供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
2、本发明通过在供水管网管道上对应位置处的供水管上开设有通孔，发电装置的下端设置有涡轮，涡轮穿过通孔深入供水管内，发电装置用于通过涡轮将供水管内水流的机械能转换为电能，并将电能储存在电池装置内，电池装置为无线监测设备的各用电部件供电，确保流量传感器、水速传感器、无线数据传输装置不会断电，便于无线监测设备的使用。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种供水管网监测***的***图。
图2为电源装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明包括一种供水管网监测方法，方法应用的***包括：无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心，若干无线监测设备间隔安装在供水管网管道1上。方法包括以下步骤：
步骤1.1：远程监控中心将监测开始时间点设定为T0，远程监控中心设定时间增量为ΔT，远程监控中心在T0时刻、T0+ΔT时刻、T0+2ΔT时刻、...、T0+nΔT时刻向无线监测设备发送监控信息，其中，n为正整数；
步骤1.2：无线监测设备接收到监控信息后监测供水管网管道1上对应位置处的供水管内的流量信息和水速信息，并将流量信息和水速信息发送给远程监控中心，远程监控中心将流量值设为Q，将水速值设为V；
步骤1.3：远程监控中心调取被无线监测设备所监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，并将对应位置处的供水管的管内径的实际值设为D；
步骤1.4：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000061
进行分析处理，判断供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤2.1：远程监控中心设定D的波动范围值为ΔD，且ΔD＞0；
步骤2.2：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000062
若
Figure BDA0003297632010000063
则说明供水管正常；
若
Figure BDA0003297632010000064
则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警，提醒工作人员；
若
Figure BDA0003297632010000065
说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起，提醒工作人员。
本实施例通过实时采集供水管内的流量信息和水速信息，调取被监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，设定D的波动范围值为ΔD，运用公式
Figure BDA0003297632010000071
进行分析处理，能够实时、准确地监测出供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
实施例二
本发明包括一种供水管网监测方法，方法应用的***包括：无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心，若干无线监测设备间隔安装在供水管网管道1上。方法包括以下步骤：
步骤1.1：远程监控中心将监测开始时间点设定为T0，远程监控中心设定时间增量为ΔT，远程监控中心在T0时刻、T0+ΔT时刻、T0+2ΔT时刻、...、T0+nΔT时刻向无线监测设备发送监控信息，其中，n为正整数；
步骤1.2：无线监测设备接收到监控信息后监测供水管网管道1上对应位置处的供水管内的流量信息和水速信息，并将流量信息和水速信息发送给远程监控中心，远程监控中心将流量值设为Q，将水速值设为V；
步骤1.3：远程监控中心调取被无线监测设备所监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，并将对应位置处的供水管的管内径的实际值设为D；
步骤1.4：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000072
进行分析处理，判断供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤3.1：远程监控中心设定Q的波动范围值为ΔQ，且ΔQ＞0；
步骤3.2：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000073
若Q-ΔQ≤D2πV≤Q+ΔQ，则说明供水管正常；
若D2πV＜Q-ΔQ，则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警，提醒工作人员；
若D2πV＞Q+ΔQ，说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起，提醒工作人员。
本实施例通过实时采集供水管内的流量信息和水速信息，调取被监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，设定Q的波动范围值为ΔQ，运用公式
Figure BDA0003297632010000081
进行分析处理，能够实时、准确地监测出供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
实施例三
本发明包括一种供水管网监测方法，方法应用的***包括：无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心，若干无线监测设备间隔安装在供水管网管道1上。方法包括以下步骤：
步骤1.1：远程监控中心将监测开始时间点设定为T0，远程监控中心设定时间增量为ΔT，远程监控中心在T0时刻、T0+ΔT时刻、T0+2ΔT时刻、...、T0+nΔT时刻向无线监测设备发送监控信息，其中，n为正整数；
步骤1.2：无线监测设备接收到监控信息后监测供水管网管道1上对应位置处的供水管内的流量信息和水速信息，并将流量信息和水速信息发送给远程监控中心，远程监控中心将流量值设为Q，将水速值设为V；
步骤1.3：远程监控中心调取被无线监测设备所监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，并将对应位置处的供水管的管内径的实际值设为D；
步骤1.4：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000082
进行分析处理，判断供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤4.1：远程监控中心设定V的波动范围值为ΔV，且ΔV＞0；
步骤4.2：远程监控中心根据公式
Figure BDA0003297632010000091
若
Figure BDA0003297632010000092
则说明供水管正常；
若
Figure BDA0003297632010000093
则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警，提醒工作人员；
若
Figure BDA0003297632010000094
说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起，提醒工作人员。
本实施例通过实时采集供水管内的流量信息和水速信息，调取被监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，设定V的波动范围值为ΔV，运用公式
Figure BDA0003297632010000095
进行分析处理，能够实时、准确地监测出供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
实施例四
基于上述实施例一或实施例二或实施例三所述的技术方案。如图1和图2所示，本发明包括一种供水管网监测***，包括无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心。若干无线监测设备间隔安装在供水管网管道1上，每一无线监测设备均包括流量传感器、水速传感器、无线数据传输装置和电源装置。
流量传感器用于监测供水管网管道1上对应位置处的供水管内的流量信息，水速传感器用于监测供水管网管道1上对应位置处的供水管内的水速信息。
远程监控中心包括处理器和存储器，存储器用于存储处理器处理的相关信息，处理器内置有无线通信器。无线数据传输装置与流量传感器、水速传感器信号连接，无线数据传输装置与处理器无线通信连接，处理器与报警装置、指示灯连接。
电源装置用于为对应无线监测设备的各用电部件供电。电源装置均包括发电装置2和电池装置3。发电装置2与电池装置3电连接。供水管网管道1上对应位置处的供水管上开设有通孔，发电装置2的下端设置有涡轮4，涡轮4穿过通孔深入供水管内，发电装置2用于通过涡轮4将供水管内水流的机械能转换为电能，并将电能储存在电池装置3内，电池装置3为无线监测设备的各用电部件供电，确保流量传感器、水速传感器、无线数据传输装置不会断电，便于无线监测设备的使用。发电装置2与通孔通过密封圈密封连接。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种供水管网监测方法，所述方法应用的***包括：无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心；若干所述无线监测设备间隔安装在供水管网管道(1)上，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1.1：远程监控中心将监测开始时间点设定为T0，远程监控中心设定时间增量为ΔT，远程监控中心在T0时刻、T0+ΔT时刻、T0+2ΔT时刻、...、T0+nΔT时刻向无线监测设备发送监控信息，其中，n为正整数；
步骤1.2：无线监测设备接收到监控信息后监测供水管网管道(1)上对应位置处的供水管内的流量信息和水速信息，并将流量信息和水速信息发送给远程监控中心，远程监控中心将流量值设为Q，将水速值设为V；
步骤1.3：远程监控中心调取被无线监测设备所监测的对应位置处的供水管的管内径的实际值，并将对应位置处的供水管的管内径的实际值设为D；
步骤1.4：远程监控中心根据公式
Figure FDA0003297632000000011
进行分析处理，判断供水管是否发生堵塞或其它异常情况。
2.根据权利要求1所述的一种供水管网监测方法，其特征在于：步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤2.1：远程监控中心设定D的波动范围值为ΔD，且ΔD＞0；
步骤2.2：远程监控中心根据公式
Figure FDA0003297632000000012
若
Figure FDA0003297632000000013
则说明供水管正常；
若
Figure FDA0003297632000000014
则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警。
3.根据权利要求2所述的一种供水管网监测方法，其特征在于：步骤2.2中：若
Figure FDA0003297632000000021
说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起。
4.根据权利要求1所述的一种供水管网监测方法，其特征在于：步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤3.1：远程监控中心设定Q的波动范围值为ΔQ，且ΔQ＞0；
步骤3.2：远程监控中心根据公式
Figure FDA0003297632000000022
若Q-ΔQ≤D2πV≤Q+ΔQ，则说明供水管正常；
若D2πV＜Q-ΔQ，则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警。
5.根据权利要求4所述的一种供水管网监测方法，其特征在于：步骤3.2中：若D2πV＞Q+ΔQ，说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起。
6.根据权利要求1所述的一种供水管网监测方法，其特征在于：步骤1.4中的分析处理包括以下步骤：
步骤4.1：远程监控中心设定V的波动范围值为ΔV，且ΔV＞0；
步骤4.2：远程监控中心根据公式
Figure FDA0003297632000000023
若
Figure FDA0003297632000000024
则说明供水管正常；
若
Figure FDA0003297632000000025
则说明供水管存在堵塞，远程监控中心驱动报警装置报警。
7.根据权利要求6所述的一种供水管网监测方法，其特征在于：步骤4.2中：若
Figure FDA0003297632000000031
说明供水管存在异常情况，远程监控中心驱动指示灯亮起。
8.一种供水管网监测***，其特征在于：包括无线监测设备、报警装置、指示灯和远程监控中心；
若干所述无线监测设备间隔安装在供水管网管道(1)上；每一所述无线监测设备均包括流量传感器、水速传感器、无线数据传输装置和电源装置；
所述流量传感器用于监测供水管网管道(1)上对应位置处的供水管内的流量信息；所述水速传感器用于监测供水管网管道(1)上对应位置处的供水管内的水速信息；
所述远程监控中心包括处理器和存储器，处理器内置有无线通信器；
所述无线数据传输装置与流量传感器、水速传感器信号连接；所述无线数据传输装置与处理器无线通信连接；所述处理器与报警装置、指示灯连接；
所述电源装置用于为对应所述无线监测设备的各用电部件供电。
9.根据权利要求8所述的一种供水管网监测***，其特征在于：所述电源装置均包括发电装置(2)和电池装置(3)；所述发电装置(2)与电池装置(3)电连接；
所述供水管网管道(1)上对应位置处的供水管上开设有通孔；所述发电装置(2)的下端设置有涡轮(4)；所述涡轮(4)穿过通孔深入供水管内；所述发电装置(2)用于通过涡轮(4)将供水管内水流的机械能转换为电能，并将电能储存在电池装置(3)内；
所述电池装置(3)为无线监测设备的各用电部件供电。
10.根据权利要求9所述的一种供水管网监测***，其特征在于：所述发电装置(2)与通孔通过密封圈密封连接。
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