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《“十四五” 水安全保障規(guī)劃》明確提出推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè),要求依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的精細(xì)化監(jiān)測(cè)與管控,為城市供水安全筑牢技術(shù)屏障。供水管網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的核心,其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)乎民生保障與公共衛(wèi)生安全,傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式的滯后性已難以適配現(xiàn)代供水管理需求,行業(yè)研究人員認(rèn)為,構(gòu)建數(shù)據(jù)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為供水行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵舉措,該系統(tǒng)通過(guò)全維度數(shù)據(jù)采集、智能化分析應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)感知、精準(zhǔn)預(yù)警與高效處置。
一、系統(tǒng)核心感知設(shè)備及關(guān)鍵參數(shù)
系統(tǒng)感知層以高精度監(jiān)測(cè)設(shè)備為核心,在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè),實(shí)現(xiàn)壓力、流量、水質(zhì)多維度數(shù)據(jù)采集,核心設(shè)備及關(guān)鍵參數(shù)如下:
壓力變送器:量程 0~100MPa,測(cè)量精度 0.05%F.S~0.5% F.S,長(zhǎng)期穩(wěn)定性<0.1% F.S/ 年,工作溫度 - 20~85℃,輸出方式為 RS485 接口、MODBUS-RTU 協(xié)議;
管段式超聲波流量計(jì):測(cè)量精度優(yōu)于 ±1%,流速監(jiān)測(cè)范圍 0±10m/s,適配 15~6000mm 管徑,可在 - 30~160℃環(huán)境下工作,支持 MODBUS 協(xié)議,傳輸距離超千米;
水質(zhì)多參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備:pH 監(jiān)測(cè)量程 0~14pH、精度 ±0.1pH,余氯量程 0~20mg/L、精度 ±5%,濁度量程 0~20NTU、精度 ±2%,水溫量程 0~60℃、精度 ±0.5℃,可同步采集電導(dǎo)率等定制參數(shù);
遙測(cè)終端機(jī):配備 2 路 4-20mA 輸入、3 路 RS485 接口,內(nèi)置 4G 模塊,待機(jī)電流<1mA,工作溫度 - 30~60℃,支持多中心數(shù)據(jù)傳輸與遠(yuǎn)程管理。
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二、系統(tǒng)核心運(yùn)行架構(gòu)
供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建 “感知 - 傳輸 - 平臺(tái)” 三級(jí)運(yùn)行架構(gòu),各環(huán)節(jié)協(xié)同聯(lián)動(dòng)形成數(shù)據(jù)閉環(huán)。感知層完成原始數(shù)據(jù)采集后,通過(guò) 4G / 有線混合傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密傳輸,同時(shí)配備太陽(yáng)能、鋰電池雙供電系統(tǒng)保障戶外設(shè)備持續(xù)運(yùn)行;云端平臺(tái)承接傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、歷史曲線分析、異常預(yù)警預(yù)報(bào)等功能,同時(shí)支持 GIS 地理信息融合,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與管網(wǎng)空間位置關(guān)聯(lián),讓供水企業(yè)直觀掌握全網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。
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三、系統(tǒng)落地的核心應(yīng)用價(jià)值
數(shù)據(jù)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為管理決策依據(jù),從多維度提升供水管理效能。實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測(cè)可第一時(shí)間識(shí)別余氯、濁度等指標(biāo)異常,因而有效防范飲用水安全風(fēng)險(xiǎn);壓力與流量的持續(xù)監(jiān)測(cè)能精準(zhǔn)捕捉管網(wǎng)漏損、爆管前兆,使得管網(wǎng)漏損率顯著降低,減少水資源與經(jīng)濟(jì)損失;自動(dòng)化監(jiān)測(cè)替代傳統(tǒng)人工巡檢,大幅提升管網(wǎng)運(yùn)維效率,同時(shí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析功能為管網(wǎng)調(diào)度、設(shè)備維護(hù)提供科學(xué)支撐,推動(dòng)供水企業(yè)從經(jīng)驗(yàn)管理向數(shù)據(jù)管理轉(zhuǎn)型。
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整體而言,供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)契合智慧水務(wù)建設(shè)的政策導(dǎo)向,其落地應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行的全流程數(shù)字化管控,為城市供水安全提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障,同時(shí)助力供水行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效與高質(zhì)量發(fā)展。
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