排水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案智慧排水
近年來,全球氣候變化產(chǎn)生了城市熱島、雨島效應(yīng),城市氣象事件越來越多,暴雨天氣的頻率、強度也在逐年上升。暴雨事件的增加并疊加城市化的水文畸變效應(yīng),導(dǎo)致城市“看海"現(xiàn)象屢屢上演。
由于強降水或連續(xù)性降水超過城市排水管網(wǎng)的排水能力,致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害;雨水管網(wǎng)在長時間運行后,會發(fā)生管道堵塞、變形、脫節(jié)、斷裂等,產(chǎn)生滲漏,浪費水源;明渠、河流和污水管網(wǎng)在長時間運行后,內(nèi)部會有很多的淤泥、漂浮物等,淤堵到一定程度就會發(fā)生污水倒灌等情況,污染周邊和地下水環(huán)境
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排水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng),通過在排水管渠及其附屬構(gòu)筑物(窨井)內(nèi)安裝監(jiān)測設(shè)備,實時監(jiān)測液位、流速、流量等指標,數(shù)據(jù)越限自動報警,通過4G/NB-IoT無線網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場信息遠傳至監(jiān)控中心軟件。該系統(tǒng)幫助排水管理部門全面動態(tài)了解管網(wǎng)運行情況和變化規(guī)律,及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)淤堵、污水溢流等現(xiàn)象,以便快速做出管道疏通、排澇防汛響應(yīng)。同時為管網(wǎng)運行調(diào)度、養(yǎng)護管理、改造設(shè)計提供有效的數(shù)據(jù)支撐,提升排水管網(wǎng)信息化管理水平。系統(tǒng)可擴展水質(zhì)監(jiān)測、井蓋移位監(jiān)測、有害氣體濃度監(jiān)測、視頻監(jiān)控、壓力監(jiān)測等
一、概述
地球上的水循環(huán)主要包括兩種形態(tài),自然循環(huán)和人為循環(huán)。自然循環(huán)流程
是:海水蒸發(fā)->降雨->雨水排水->入海;人為循環(huán)流程是:海水蒸發(fā)->降雨->水源地取水->凈水->輸水->用水->污水排水->污水處理->入海。
國內(nèi),經(jīng)過幾十年的發(fā)展,兩大循環(huán)過程中的取水、凈水、輸水、用水、污水處理等方面的基礎(chǔ)建設(shè)與應(yīng)用經(jīng)驗已較為豐富,基本可以應(yīng)對突發(fā)情況。
在排水層面,應(yīng)對情況的能力尚需加強,主要包括兩種常見排水問題。一、排水不暢,近年來,多地出現(xiàn)幾十年不遇的洪澇災(zāi)害,城區(qū)排水不暢導(dǎo)致房屋進水、汽車淹沒、危及行人安全的情況在大部分城市都有體現(xiàn)。另外,城區(qū)中因排水不暢及排水工程建設(shè)不完善導(dǎo)致的黑臭水體也遍布各個角落。二、排水過渡,所有的降雨全部排走,遇到數(shù)月不降雨的情況,干旱嚴重,影響城市正常運行。
為了解決以上問題,國家制定了海綿城市、黑臭水體的系列相關(guān)政策。
落地方案包括:海綿城市建設(shè)、黑臭水體處理、疏浚排水管網(wǎng)、雨污合流分流措施、杜絕工業(yè)直排偷排、處理管網(wǎng)錯接錯位、根據(jù)城市發(fā)展的排水需求重新優(yōu)化排水儲水工程設(shè)施。通過以上方案的落地實施,以保證城市及新農(nóng)村的正常運行、*解決重大雨澇干旱的問題或減少此類事件的發(fā)生,降低損失程度。
在發(fā)現(xiàn)排水問題、擬定排水工程建設(shè)需求及評估排水設(shè)施優(yōu)化效果的過程中,排水流量、水位及相關(guān)參數(shù)監(jiān)測是不可少的重要環(huán)節(jié)。
二、設(shè)備功能
排水管網(wǎng)流量監(jiān)測系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)測排水過程中的流量、流速、水位、水溫,
可定制監(jiān)測水質(zhì)pH、電導(dǎo)率、濁度等參數(shù)。
排水管網(wǎng)流量監(jiān)測系統(tǒng)由以下主要部分組成:
1、 流速流量測量傳感器:通常是超聲多普勒流速流量儀;
2、 管網(wǎng)主機:功能是提供長時間供電,對傳感器實施電源管理實現(xiàn)低功耗,內(nèi)置DTU實現(xiàn)工業(yè)總線到以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸。
3、 云平臺:提供項目站點管理、接收監(jiān)測數(shù)據(jù)并存儲展示與下載。
4、 安裝配件:流量計安裝專用支架、管網(wǎng)主機安裝支架、流量卡、配套調(diào)試工具等
三、設(shè)備參數(shù)
設(shè)備特點:
1、 內(nèi)置電池供電,井下無線聯(lián)網(wǎng),免市電接入許可,免太陽能施工市政許可,施工量?。?/span>
2、 標配測量流量、流速、水位、水溫,可定制測水質(zhì);
3、 設(shè)備內(nèi)置流量積算儀、超聲高精度測水位、支持沉泥補償
4、 采集、上報時間可調(diào);
5、高功率天線,保證無線信號連接穩(wěn)定性;
6、低功耗管理DTU、休眠狀態(tài)下,不消耗電池電量
7、電池種類可選一次性或可充電
8、全套設(shè)備IP68防水
管網(wǎng)主機參數(shù)
名稱 | 參數(shù) | 說明 |
電池容量 | 114Ah,14.4V | 標配一次性電池,可定制可充電電池容量12.6V,93.6Ah |
電池壽命 | 3年 | 一次性電池,15分鐘采集一次,2小時上報一次 |
下位機通信方式 | RS485總線Modbus協(xié)議 |
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服務(wù)器鏈路方式 | 無線4G網(wǎng)絡(luò) | 可定制NB、LORA等 |
下掛設(shè)備電源管理方式 | 切斷電源 | 非工作時段,切斷下掛設(shè)備的電源,達到最佳省電模式 |
設(shè)備尺寸 | Φ220*300 | 直徑220mm,有效高度300mm,圓柱形狀。 |
表3.1 管網(wǎng)主機參數(shù)
流速流量傳感器參數(shù)
名稱 | 參數(shù) | 說明 |
流速量程 | 0~10m/s |
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流 速 精 度 | 1% |
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流 速 分 辨 率 | 0.001m/s |
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超 聲 液 位 量 程 | 6.5m |
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超 聲 液 位 精 度 | 0.001m |
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靜壓液位功能 | 10米量程、30米量程 | 可定制 |
傳感器尺寸 | 165*50*29.5mm |
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表3.2 流速流量傳感器參數(shù)
四、監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖
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