供水管網管理系統以計量精確性能穩定的智能電磁水表為計量終端,提供現場流量、壓力等運行數據,依托互聯網/物聯網通信技術傳輸數據與指令;以管理系統為監測手段,以降低管網漏損率和保障城市供水安全為目的,面向水務行業提供精確測量、檢漏預警綜合方案,幫助水務公司及時發現和修復漏點,降低漏損,提高產銷率,形成良性循環,實現水務管理智慧化,保障供水安全。供水管網管理系統架構設計如圖 1。
設備層是監測供水管網水情信息的相關設備,以智能電磁水表監測管道內流量和壓力數據為主,分析儀監測水質情況,液位儀表監測水位高度,壓力儀表監測管道壓力,溫度儀表監測水溫,閥門監測管道開合狀態。
網絡層是移動運營商提供的物聯網數據通道。平臺層是支撐數據連接、數據存儲、GIS地圖集成等功能的基礎平臺。應用層是實現供水管網統一管理與運營的功能模塊。
結合物聯網技術的智能電磁水表從以下4個方面區別于傳統的電磁水表。
(1)智能邊緣計算
在增強電磁水表準確測量能力基礎上,智能電磁水表通過在儀表本體構建智能邊緣計算,優化提升儀表本地和遠端自學習調整,遠程升級及回溯,預防性檢測與維護,以及本體軟、硬件自診斷等儀表智能化服務能力。
(2)自主學習能力
智能電磁水表實現其適用工況的自學習調整功能,即防震動應用,同時獲取、分析、測量管道內和管道外兩傳感器的測量結果的差別,有效區分震動信號對測量結果的影響,實現流量測量防震功能。
(3)先進的過程控制算法
壓力變送器測量管堵塞或引壓管內有異物填充故障時,與管理系統聯動,獲取壓力變送器歷史測量信息,對測量大數據進行分析,區別實時壓力是否是正常測量壓力,還是由于測量管堵塞或引壓管有異物填充時異常測量導致的結果,向管理系統反饋報警。
(4)智慧管理與決策可視化
基于GIS系統,整合城市供水管網、泵站、水源地等基礎數據資源,實現“智慧水務”調度指揮管理與決策可視化的同時,可實現GIS系統與視頻監控的集成與聯動,為應急處理提供方便。