[发明专利]一种基于供水管网流量实时监测的渗漏判断方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息领域，涉及一种自来水供水管网渗漏监测，具体是指一种基于供水管网流量实时监测的渗漏判断方法。

背景技术

国际水协给出的漏损水量包括：表观漏损和真实漏损。表观漏损包括非法用水量、因用户计量误差和数据处理错误造成的损失水量。真实漏损包括输配水干管漏失水量、蓄水池漏失和溢流水量、用户支管至计量表具之间漏失水量。其中一些漏损可以通过提升管理水平来降低漏损，而渗漏需要采用一些技术手段和方法来减少漏损。

目前渗漏是困扰各大水利企业最大难题之一，也是影响自来水收益的最大因素。解决渗漏只有采取防治相结合的办法才能最大程度上减少渗漏带来的损失，一般从如下几个方面来考虑：

⑴更换破旧管道，优化管道铺设方案；

⑵优化管网压力；

⑶建立渗漏预测模型，提前预防；

⑷及时探测漏损和进行维修，减少漏损。

发明内容

本发明提供一种基于供水管网流量实时监测的渗漏判断方法，该方法主要用于管径大于DN100的供水主干管网渗漏的监测。本发明通过选择管网单一管段或者多个管段组成的局部管网建立渗漏监测区，在渗漏监测区的管网末端（该局部管网中的所有流量入口和出口处）安装流量计和远传装置，以一个监测点为主监测点，其它监测点为从监测点，从监测点和主监测点之间通过微波通信来组网，从监测点定时（1分钟时间间隔）将该监测点的流量数据发给主监测点，主监测点基于入口总流量等于出口总流量这一依据来判断该渗漏监测区是否发生渗漏，可以通过瞬时流量来判断大的渗漏（如爆管等），通过累计流量来判断小的渗漏，如判断发生渗漏，主监测点主动通过GPRS方式上传报警数据。

本发明采用如下的技术方案

一种基于供水管网流量实时监测的渗漏判断方法，包括：渗漏监测区选择、监测点选择、数据上传方式、渗漏判断方法。具体步骤如下：

（1）选择渗漏监测区

渗漏监测区可根据渗漏监测的精度来确定监测区的大小，一般渗漏监测区的规模控制在DN100以上管段在100-300根之间。渗漏监测区满足以下特征：

a.渗漏监测区具有确定的可计量的输入边界和出口输出边界；

b.包含易发生渗漏或经常发生渗漏的管段。渗漏种类包括：管道承插口渗漏、管道及附件锈蚀、管道开裂、管道砂眼、设计施工失误等。

c.利用清楚可见的地形特征作为边界，包括河流、排水渠、铁路、公路，以

易于渗漏区域地管理和排查。

（2）选择监测点

监测点安装于渗漏监测区边界流量入口和出口，即流入该渗漏监测区和流出该渗漏监测区的管道。

（3）上传数据

所有监测点中选择一个作为主监测点，其它为子监测点。主监测点和子监测点之间采用短距离微波数据传输技术进行通信，通常选用ZigBee。各监测点定时将该监测点的流量数据发给主监测点，使所有监测点的数据集中于主监测点。当所有监测点数据完整时，才把数据上传到上位机系统，用于渗漏分析判断。

短距离微波通信虽然点对点通信距离短，但是可以通过增加中继的方式扩展通信距离，而且可以通过可靠性要求增加中继数量，无通信费，成本低。通信过程相对于GPRS通信而言，可控性强。这样可以保证在一个渗漏监测区内的所有监测点的数据的完整性，便于进行渗漏判断。不仅可以减少通信费用，还可以减少电能的消耗，因为很多监测点无法由市电供电，只能由电池来供电，大大降低运行维护费用。

（4）判断渗漏

上位机系统通过对出、入口瞬时流量和累积流量的分析来判断渗漏是否发生，为了提高判断的准确性，采用组合判断方法，具体判断方法如下：

①满足以下条件之一时，判断可能存在爆管等大的泄露：

入口瞬时流量之和–出口瞬时流量之和≤可信阈值，理论上可信阈值为0考虑到计量误差等原因，可信阈值取大于0的数值，根据实际情况设定该值；

入口累计流量之和–出口累计流量之和=△，△逐渐增加，且递增较快；

入口瞬时流量之和增加而出口瞬时流量之和却减少；

②满足以下条件时，判断可能存在不易察觉的暗漏。

入口累计流量之和–出口累计流量之和=△，△逐渐增加，且递增较慢。

本发明能够从整体上解决自来水渗漏监测的问题，有利于管网流量监测点的优化布局，流量数据作为供水管网的一种重要属性数据，它的完整性有利于提高管网模型的准确度。本发明能够及时探测漏损减少漏损，借助听漏仪能够更好地精确定渗漏的位置，市场前景好。