重庆大学硕士学位论文
供水管网泄漏检测分布式信号
采集系统研究
硕士研究生：丁业平
指导教师：文玉梅教授
学科、专业：仪器科学与技术
重庆大学光电工程学院
二O一一年四月
Master Dissertation of Chongqing University
Study on distribution information acquisition system for water supply pipeline
leakage detection
Master Candidate: Ding Yeping
Supervisor: Prof. Wen Yumei
Major: Instrument Science and Technology
College of Opto-Electronic Engineering
Chongqing University
April 2011
摘要
供水管网泄漏不仅造成水资源的浪费，而且会加剧淡水资源短缺的局面。为了检测管网泄漏，本文以无线传感网络作为信息获取和传输的平台，结合嵌入式技术、数字信号处理技术和虚拟仪器技术，研发了多探头的供水管网泄漏检测信息采集系统。
本文首先介绍了无线传感网络的体系结构，采用单跳传感网络组建多探头的检测网络。按照低节点功耗、低噪声干扰且采集参数动态可调的要求，设计了由上位机和终端节点构成的分布式信息采集的总体结构。上位机采用虚拟仪器技术，负责组建、配置检测网络、发送命令及处理数据。终端节点选择DSP2812作为控制器，采用模块化方式完成对传感器、调理电路、无线通信、信息存储、液晶显示和功耗管理等模块的设计。调理电路中设计了带通滤波器和程控增益放大器，分别用来去除噪声信号和放大信号幅值以接近AD转换的范围，以提高信噪比，减少量化误差。U盘读写模块实现DSP所采数据存储到外部USB中，满足节点的长时间持续采集。液晶实时显示节点的工作状态，提供人机交互的界面。低功耗设计贯穿于系统设计的整个过程，通过对各模块的休眠控制来降低节点功耗，延长网络的工作时间。
检测网络的时钟校准决定了各节点信息采集的同步性。在供水管网泄漏检测中，各节点信息采集的时间同步误差将引入漏点的定位误差。时间同步误差来源于节点自身晶振的漂移、消息交换过程的时延及各节点间的频差。在比较分析现有时间同步机制的基础上，提出了定向拨号时间同步算法。在同步过程中，采用定向拨号和线性回归相结合的方法，周期性补偿终端节点间因本地时钟源频差而产生的时钟偏移，实现网络时间校准。
经实验验证，节点间命令执行的同步误差在1个采样周期以内；在单跳网络中，每2分钟校正一次，节点间同步误差每秒在10 us以内，累积误差补偿后不超过1 ms，引起的定位误差在1 m以内。滤波电路的通频带为200-2000 Hz，对通频带外的噪声信号具有很好的抑制效果。在上位机的无线模块功率为500 mW时，节点间的有效通信距离约为324 m。上述测试数据表明，本文设计的分布式信息采集系统满足供水管网泄漏检测的要求。
关键词：供水管网检测，无线传感网络，信息采集，时间同步
ABSTRACT
Leakage of water supply pipelines not only causes the waste of water resources, but also exacerbates shortages of water resources. In order to detect pipelines leakage, this dissertation develops a multiprobe information acquisition system for the pipelines leakage detection, using wireless sensor network as platform for the information acquisition and transmission, combining embedded technology, digital signal processing technology and virtual instrument technology.
This dissertation introduces the architecture of wireless sensor networks firstly, and uses single-hop sensor network to bulid a multiprobe detection network. According to the requirements that the node should be low power consumption, low noise and dynamic adjustable for acquisition parameters, the dissertation designs the overall structure of the distribution information acquisition system, which is constituted by PC and terminal nodes. The PC uses virtual instrument technology and is responsible for establishing, configuring detection networks, sending commands and data processing. While the terminal node takes DSP2812 as the controller and uses modular approach to achieve the design of the sensor, the circuit, the wireless communication, the information storage, the LCD display and the power management, etc. The signal conditioning circuit designs the band pass filter and the programmable gain amplifier, they are respectively used to remove the noise and amplify the signal amplitude close to the range of AD conversion, achieving the purpose of improving the SNR and reducing the quantization error. The U disk read-write module achieves the data collected by DSP to store in the external USB, meeting nodes continue working for a long period of time. The LCD displays the node’s working status in real time, providing a human-computer interaction interface. Low power design is throughout the entire process of system design, by making the modules to sleep, reducing the node power consumption and extending the working hours of the network.
Clock calibration in detection networks guarantees the synchronicity of information acquisition at nodes. The time synchronization error of information acquisition will introduce the leak location error in water supply pipeline leak detections. Time synchronization error comes from the node's own oscillator drift, delay of message exchange and the frequency deviation between nodes. Dial-up Time Synchronization Algorithm (DTSA) is proposed based on comparison and analysis the existing time synchronization mechanism. The directional dialing combined with the linear regression
is used to periodically compensate clock drifts resulting from the frequency differences of local clocks at nodes and the network clocks are thus tuned synchronized.
From the experiments, the synchronization error coming from command execution between nodes is within a sampling period. While the clock compensation is carried out every 2 minutes in a single-hop network, the practically tested synchronization error between nodes is within 10 microseconds per second, and the cumulative error is less than 1 millisecond after compensation, the leak location error resulting from the synchronization error is within 1 m. The passband of filter circuit is 200-2000 Hz, and has a good inhibitory effect on the noise signal outside the passband. While the power of wireless module in the PC is 500 mw, the effective communication distance between nodes is about 324 m. The test data shows that the distributed data acquisition system designed in this dissertation meets the requirement of water supply pipelines leakage detection.
Keywords：water pipelines detection, wireless sensor network, information acquisition, time synchronization.
目录
中文摘要 (Ⅰ)
英文摘要 (Ⅱ)
1绪论 (1)
1.1研究的目的和意义 (1)
1.2 供水管网泄漏的形式与原因 (2)
1.2.1 管网漏损的存在形式 (2)
1.2.2 管网泄漏原因分析 (2)
1.3 国内外研究现状 (3)
1.3.1 传统管道泄漏检测方法 (3)
1.3.2 供水管道检漏仪器的发展 (5)
1.4 论文主要研究内容 (7)
2 无线传感网络技术 (9)
2.1 引言 (9)
2.2 无线传感网络原理体系结构 (9)
2.2.1 无线传感网络节点的功能及组成 (10)
2.2.2 无线传感网络的网络协议栈 (10)
2.2.3 无线传感网络的通信与组网 (12)
2.2.4 无线传感网络的数据融合 (13)
2.2.5 无线传感网络的时间同步 (13)
2.2.6 无线传感网络的节点定位 (14)
2.3 小结 (14)
3 供水管网泄漏检测信息采集设计 (15)
3.1 引言 (15)
3.2 信息采集系统设计 (15)
3.2.1 系统构成 (15)
3.2.2 压电加速度传感器 (19)
3.2.3 DSP2812处理器 (20)
3.2.4 信号调理 (22)
3.2.5 液晶显示 (25)
3.2.6 无线通信 (28)
3.2.7 数据存储 (30)
3.2.8 低功耗 (32)
3.2.9 电源 (33)
3.3 小结 (35)
4 无线传感网络节点同步问题研究 (36)
4.1 引言 (36)
4.2 无线传感网络时间同步 (37)
4.2.1时钟模型 (37)
4.2.2 时间同步误差源 (37)
4.2.3 典型的时间同步算法 (40)
4.2.4 定向拨号时间同步算法 (49)
4.2.5 DTSP同步算法在分布式管网检测中的应用 (50)
4.3 小结 (53)
5 实验 (54)
5.1 引言 (54)
5.2 同步误差测试 (54)
5.2.1 命令执行的同步误差测试 (54)
5.2.2 累计同步误差测试 (55)
5.3 系统性能测试分析 (56)
5.3.1 系统功耗测试 (56)
5.3.2 调理电路的滤波效果测试 (57)
5.3.3 系统检测范围测试 (58)
6 结论与展望 (59)
6.1 研究工作总结 (59)
6.2 后续研究工作展望 (60)
致谢 (61)
参考文献 (62)
附录 (67)
作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 (67)
1 绪论
1.1研究的目的和意义
水是生命之源，是人类赖以生存和发展不可替代的重要资源。据联合国统计，全球有43个国家近8.43亿人口常常面临“用水压力”或水资源短缺。我国是世界上13 个贫水国家之一，人均水资源占有量为2200立方米，仅相当于世界平均水平的四分之一。按目前我国的正常用水需求，正常年份全国缺水量将近400亿立方米。在全国655座城市中，有400多个城市供水不足，130座城市严重缺水，全国城市每年缺水70亿立方米，给城市工业产值造成的损失高达2000亿元左右[1]。随着中国人口的增长、经济的发展、城市化进程的加快，以及水体的污染、水资源过度开发、水资源浪费严重和供水管网的漏损等问题，都进一步加剧了水资源的紧张状况。水资源短缺问题，将成为中国经济和社会可持续发展的重要制约因素。
供水管道作为供水系统的组成部分，被誉为城镇的大动脉。根据中国城镇供水协会一届四次理事会的工作报告，到2009年底全国城市日供水量达2.7亿立方米、年供水总量达497亿立方米，供水管道总长度达51万公里、用水人口3.6亿，用水普及率高达96 %。随着城市化进程的加快，城市供水对城市的发展必将发挥着愈来愈重要的作用。但城市供水管网由于受到各种外界环境因素的影响，会不可避免地造成一定程度的损坏，导致部分供水管道发生泄漏。根据2008年城市供水统计年鉴，我国655个城市的供水平均漏失率为17.6 %，单位管长平均漏失量为2.02 m3/km/h，全年的水资源漏失总量达59.55亿立方米，相当于16座日供水量为100万m3/d的自来水厂全年的供水总量。可见，我国城市供水管道的漏失率远高于漏失率仅为7%的欧美国家，而且也高于国家制定的供水管网漏失率不应大于12 %的目标。
供水管网的泄漏增加了供水成本，影响供水企业的经济效益，加剧了我国水资源短缺的局面；同时管道的泄漏还会引发次生灾害，如：①管道长期泄漏，会冲刷道路和建筑物基础，引发道路塌陷和建筑物跨塌；②管网因泄漏造成水压下降，导致漏点周围的污物和细菌有可能通过漏点进入管道污染水质。解决供水管网泄漏问题已经刻不容缓。
供水管网与其它流体输送管道在管道构成、空间分布及所处环境等方面都存在着较大的差异，如供水管网是一个由干管、支管及用户接入管组成的复杂管网系统；供水管网多分支、多节点的特点造成不同管段的供水负荷不同；供水管网的铺设通常要经过居民区、道路、工厂等场所，这就不可避免地要受到沿途各种
噪声的干扰。供水管网的这些特点使得广泛应用于各种油气输送管线泄漏检测的方法在供水管网的泄漏检测中难以应用。因此，针对供水管网分布复杂、管型多样的特点，结合无线传感网络技术、信号处理技术、DSP嵌入式技术和labview编程技术，研发具有自主知识产权的、适合我国供水管网实际的泄漏检测技术和仪器，具有重要的学术意义和经济价值。
1.2 供水管网泄漏的形式与原因
1.2.1 管网漏损的存在形式
供水管网的泄漏分为明漏、暗漏两种情况[2]。明漏的漏点容易发现如爆管现象，漏失的水量取决于报漏的及时率和漏点的水压。暗漏的漏点通常发生在埋地的管道，具有一定的隐蔽性。
1.2.2 管网泄漏原因分析
管道漏失的原因复杂，通常是几种因素交叉并存，互为因果，主要表现在以下几个方面[3,4]。
①管材原因
据统计，我国80 %以上的管道是灰口铸铁管，在管网的泄漏中铸铁管漏失的比例高达59 %。这是由于铸铁的强度本身不高，经过连续浇铸工艺生产的铸铁管的强度就更低。当管道受外荷载及水流动荷载的作用时，会因管道局部承载力下降形成裂缝或爆管。球墨管具有强度大、延伸性好、抗腐蚀等优点，因此球墨铸铁管发现爆管的现象较少，近年来在铺设管道时已被大量采用，但球墨铸铁管占我国供水管网的使用比例还比较低。
②接口原因
众多管道接口是整个管网较容易发生泄漏的位置，管道接口处往往是应力的集中点，当管段发生变形时，应力会沿着管道传到接口处造成接口松动，甚至破裂；另外在安装接口的过程中，由于填充物填塞得不均匀、填料不实、填料超出，当气温变化时会引起接口反复胀缩，造成接口渗漏。
③管道设计和施工的原因
在实际检测中发现，70 %以上的管道漏点发生在埋深小于70 cm的管道上。管道埋深不够会导致管道长期受外力作用而引发破损；管道无垫层或垫层厚度不够，造成不均匀沉降导致管道破裂形成渗漏。在管道铺设时，如果给水管与排水管并行铺设且间距过小、没有避开暗沟等不合的设计，会造成管网发现渗漏现象时难被发现；工程施工时若基础处理不当，如回填土密实度不够、没对支墩加固等原因会导致管道两侧受土的压力不均，引发接口处、腐蚀点等薄弱位置破裂而漏水。
④管道老化与腐蚀原因。
我国的大部分城市供水管网管龄在10年以上，甚至有些老城区的供水管网的管龄在50年以上，老化现象严重。长期超限运行，年久失修，当管道的外部环境变化（如温度、地基沉降、地面负载等）时很容易造成管网泄漏甚至爆管。另外，供水管道多数采用的金属管材，供水管道不可避免的要与水、土壤介质接触发生化学和电化学作用，造成供水管网的生锈、坑蚀、结瘤或脆化，进而导致管道破损泄漏。管道腐蚀不仅造成供水管道寿命缩短，同时会造成水质污染。
⑤水锤事故
当阀门或水泵突然开闭时，由于水的惯性大，撞在管壁、弯头、阀门上产生水击现象，造成管道中的局部压力突然变大，超过正常水压的几倍甚至几十倍，很容易造成管道破裂。
⑥气温变化
在温度变化时，管道的温变应力可能导致运行时间较长或者管径较小的管道产生裂纹甚至断裂；在气温低于零度时，土壤中空隙水的冻结会造成土壤的非均匀膨胀，从而使地下管道上的负荷增加，导致供水管道破损。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 传统管道泄漏检测方法
①大地湿度检漏法：供水管网在漏水时会使周围地面的导电性有所增加，利用仪器测试地面的导电性，导电性高的区域为管网漏点可疑区域[5]。
②红外线照相检测法：自然界的一切物体都辐射红外线，管道泄漏会引起管道上方的地表温度与周围环境温度不同。利用红外成像技术检测管道周围的温度并绘制红外热谱图，通过分析红外谱图的变化可以确定管道的泄漏范围[6]。但在环境温差较小或管道埋设较深时，利用红外法检测管道泄漏的检测效果会受到影响。
③示踪气体检测法：示踪气体检测法适用于供水管网周围环境干扰噪声大或埋设较深的区域，利用氢气质量最轻、粘滞性最小、渗透性最强和沿地表横向扩散范围小的特点，通过在供水管道中注入少量的氢气，根据氢气冒出地面的位置可以准确定位漏点[5]。但无法证实氢气对人体无害，示踪气体检测法并没有广泛使用。
④音听检漏法：分为阀栓听音法和地面听音法两种[7]，阀栓听音法用于查找漏水的线路和大致范围，常用来预定位漏点；地面听音法用于确定漏点的位置，根据预定位的漏点范围进行漏点的精确定位。阀栓听音法是将听漏棒或电子放大听漏仪直接放在管道暴露点（如消火检、阀门及暴露的管道等）上听测由漏水点产生的声音，确定管道是否漏水，从而缩小漏点的检测范围。地面听音法是在确
定管道的漏点区间后，将电子放大听漏仪贴在管道的地面上方听测沿着管道传播的漏水声，以确定漏水位置。
⑤压力梯度检测法：在主干管道上、下游两端各部署两个压力传感器检测管道的压力信号，通过两端的压力信号可以计算出上、下游管道的压力梯度。当管道没有发生泄漏时，沿管线的压力梯度呈斜直线趋势的变化；当管道发生泄漏时，沿管道的压力梯度呈折线变化，折线的拐点为泄漏点，根据压力梯度的变化曲线确定漏点的位置[8]。压力梯度检测法主要用于长输主干管道的检测，而对于复杂的管网环境会因压力梯度的非线性分布导致定位精度往往比较低且受测量仪器和安装位置的影响。
⑥负压波检测法：当管道发生泄漏时，泄漏点处的管压会突然下降，形成一个负压波，该负压波以一定的速度由泄漏点向管道两端传播，借助安装在管道两端的压力传感器检测负压波到达检测点的时刻，根据负压波沿着管道传播到两个压力传感器的时间差值及负压波在管道中的传播速度进行漏点定位[9,10]。负压波检测法的漏点定位精度取决于能否准确的测量负压波的传播速度及时间差，且在管道漏点比较小、支管众多的复杂管网等情况下难以应用。
⑦神经网络检漏法：北京大学唐秀家等人将BP神经网络用于供水管道泄漏检测中，是利用其强大的自适应学习能力，记忆能力、非线性的映射能力以及信息处理和模式识别能力。将管道泄漏产生的应力波信号和无泄漏时的管道信号作为学习样本对BP神经网络进行学习训练，经过一段时间的训练后，建立关于应力波时域、频域特性与管道运行状况间的非线性映射网络。当输入与学习样本类似的信号时，BP神经网络就能够自动辨识输入的信号是否为泄漏信号，进而判断管网的运行状态[11~13]。神经网络检漏法具备易于硬件实现、结构简单的优点，但存在算法收敛速度慢、难以辨识混有固定噪声的泄漏信号等不足。
⑧SCADA系统模型法
SCADA系统检测法是将管道泄漏检测与远程数据采集、传输相结合的在线检测方法，通过部署在管道上的节点采集管道上的信息（如压力，流速、振动等信号），将数据传输到远程控制中心，结合相应的检漏方法（如压力梯度法、负压波法、流量统计法、相关分析法等）进行管道的泄漏检测与定位[14,15]。由于检测系统存在成本较高的问题，SCADA检漏法主要应用在油气管道的检测中，在供水管道的泄漏检测中的应用还很少。
⑨相关检漏法：是当前最有效的一种管道泄漏检测和定位方法。在供水管道漏水时，泄漏点会撞击管道产生声波振动信号，振动信号会沿着漏点向管道两端传播。将传感器放在供水管道或水栓连接的不同位置以拾取振动信号，采用相关
T，若已知两个传法提取由漏点产生的振动声波信号传播到两个传感器的时间差
d
感器间距离L 和声波沿管道的传播速度V ，根据公式1.1可计算漏点与其中一个传感器间的距离e L ，实现对管道的泄漏检测和漏点定位[16-18]。
()/2e d L L V T =-? (1.1)
⑩ 盲系统辨识法
在借助管道泄漏产生的声振动信号进行泄漏检测和漏点定位时，通常需要采用相应的时延估计算法提取泄漏信号在两个传感节点间传播时的时延信息，并结合管道长度和泄漏声波沿管道的传播速度才能完成漏点的定位。在实际的管道检测中，由于管网规划不合理、管道改造等原因造成无法准确得获得管线长度；泄漏信号沿着管道的传播速度会因管道条件的变化而不同，需相应的方法计算传播速度。重庆大学杨进等人采用盲系统辨识法估计管道泄漏信号的传播信道响应函数，可以提取泄漏信号在传播过程中的时延信息，从而在不依赖管道长度或泄漏信号传播速度的情况下完成对漏点的定位[19,20]。
1.3.2 供水管道检漏仪器的发展
① 电子听漏仪：是一种利用漏水噪音原理进行工作的仪器，通过将听漏仪贴在地面听音的方法判断漏点位置。电子听漏仪一般由主机、探头、耳机三部分组成。主机是低噪音、高放大倍数的放大器，滤除泄漏声中的干扰声音，并对泄漏声音实现放大；探头的作用是用来拾取管道泄漏产生的声音[21]。目前的电子听漏仪多采用数字显示方式，探头的形式多种多样，如为防止环境噪音干扰给探头装上隔音罩；在探头上安装金属棒可以改装成电子听音棒；探头上安装磁铁以便能吸附在管道上等。目前市场上较成熟的听漏仪有德国赛霸的HL5000专业型数字听漏仪和英国雷迪的Gmic 电子听漏仪如图1.1所示。电子听漏仪是在地面捕捉漏水声音时，易受声音传播媒质（土壤和路面）以及各种强烈干扰噪音的影响，使电子听漏仪无法有效地工作。
图1.1 电子听音仪
Fig. 1.1 Electronic leak detecting device
②漏水声自动记录仪：以德国sebalog N泄漏噪声自动记录仪为例如图1.2所示，将噪声记录仪永久或临时安装在管道上的消火栓、阀门等可接触点，采集记录漏水噪声的强度和频率并存入记录仪中，通过无线方式将采集的数据传到主控机上，并用专用软件进行数据处理，从而确定检测区域内的管道是否存在泄漏[22]。
图1.2 管网泄漏巡视仪
Fig. 1.2 Pipelines leak patrol device
③漏水检测相关仪：检漏相关仪根据检测探头的数量分为便携式[23,24]和多探头式[25]两种，便携式相关仪以英国雷迪公司研制的MC7数字漏水噪声相关仪如图1.3所示和重庆大学文玉梅等人自主研发的便携式管道泄漏检测仪如图1.4所示为代表。以重庆大学开发的便携式管道泄漏检测仪为例，该检测仪由上位机和2个检测探头组成。将带有磁铁底座的压电加速度吸附在管道的管壁或阀门栓上，拾取沿管道传播的振动声波信号，并输入到以C8051F020单片机为主控单元的检测节点中完成对振动信号的采集与存储。上位机采用自适应滤波算法对所采集的数据进行处理，提取振动信号在两个压电加速度传感器间传播时的时延信息，实现对管道的检测与漏点定位[26~28]。便携式泄漏检测仪能够在复杂噪声环境下实现对管道的泄漏检测，单次检测的管道长度可达350米，定位精度在1米以内。
以埃德尔公司研发的多探头相关仪为代表如图1.5所示，多探头相关仪的探头最多可配置192个，通过探头采集检测区域内管道上的振动信号，并将所采数据存储到计算机中。通过对任意两个探头所采集的数据进行相关分析，就可以确定这两个探头所在管道的漏水位置。另外，相关仪还可以用来普查供水管网区域的泄漏情况，实现漏点的预定位。适用于环境干扰噪声大、管道埋设深以及无法使用听音仪的管网区域。
图1.3 MC6相关检漏仪
Fig. 1.3 MC6 correlator of leak detection
图1.4 便携式泄漏检测仪
Fig. 1.4 The portable leak detection
图1.5 多探头相关检漏仪
Fig. 1.5 The multiprobe correlator of leak detection
1.4 论文主要研究内容
随着我国经济的发展和城镇化建设的推进，对水资源的需求越来越大，进一步加剧了我国淡水资源短缺的状况；对于大力提倡节能减排的今天，减少水资源
的浪费具有重要的社会意义和经济价值。目前，我国城镇供水管网以17.6 %的漏失率远高于国外发达国家，导致我国每年因管网泄漏而损失了大量的水资源。目前国内供水管网的泄漏检测大多数仍在使用传统的检漏设备，管网检漏依赖于工作人员的经验，因此检漏效率不高。从国外引进的先进的供水管网检漏仪器不仅价格高昂，而且其仪器研制参数是来源于国外的管道，常常发生定位误差较大或者漏点误判的现象，先进的仪器设备并没达到应有的效果。结合我国供水管网管型众多、分布复杂的实际特点，研发适用我国供水管网的检漏设备显得非常必要。本文将设计多探头、低功耗、低噪声、参数可调及具备无线通信功能的管道泄漏信号采集系统。论文的主要研究内容从以下几个方面展开：
①介绍无线传感网络的功能体系结构，结合供水管网实际应用条件设计抗干扰性好、节点功耗低的无线传感网络。
②根据供水管网泄漏信号的实际特征，选择传感器及信号调理方案；按照低功耗、高处理速度及可靠性等要求，选择终端节点的控制器和外围功能模块；完成分布式信息采集系统的硬件与软件设计流程。
③分析无线传感网络的时间同步误差来源，比较现有的无线传感网络时间同步机制，制定分布式采集系统节点间的时间同步方案。
④测试分布式信息采集系统的基本性能参数；在单跳传感网络中，通过测试节点间的同步误差，验证时间同步算法在供水管网检测中的有效性。
2 无线传感网络技术
2.1 引言
无线传感网络（wireless sensor network，WSN）是由部署在检测区域内的众多传感节点组成，以无线方式完成节点间的通信，具备感知检测区域内目标对象的信息，信息的存储、传输和节点间通信等功能[29]。传感器节点、目标检测对象和用户构成了无线传感网络的三个基本要素，与传统的传感网络相比，无线传感网络在节点控制和数据处理上更强调分布式，单个节点的失效不会影响整个网络的性能。无线传感网络在军事侦察、环境监测、医疗健康护理、家居智能化、建筑结构安全监控、机械车间监控等领域，具有广泛的实际应用价值。
2.2 无线传感网络原理体系结构
无线传感网络系统由传感节点、汇聚节点和用户管理节点构成[30]，无线传感网络的体系结构如图2.1所示。部署在检测区域内的传感节点，通过自组方式形成通信网络，将所感知的检测区域内目标对象的信息，沿着其他传感节点逐级传递汇聚节点，最后经汇聚节点传递到用户管理节点。管理节点负责控制网络的运行，包括配置网络、发送节点检测任务及处理由传感节点采集的信息。
图2.1 无线传感网络的体系结构
Fig. 2.1 The architecture of wireless sensor network
传感节点是一个面向应用的微型嵌入式操作系统，负责信息采集、处理、存
储和传输等任务；以及与网络内其他节点通信以协作完成特定任务，如时间同步、节点休眠及信息传递等。汇聚节点是连接无线传感网络与外部网络的桥梁，在信息的处理、存储和无线通信等功能上相对较强，实现通信协议的转换，作为信息传递的中继站，负责将用户管理节点发出的任务转发给传感网络，以及将传感节点发来的信息通过外部网络转发给管理节点。汇聚节点既可以是一个增强型的传感节点，具有较强的处理能力、较大的存储空间及充足的电量；同时也可以是只具有无线收发功能的网关设备。
2.2.1 无线传感网络节点的功能及组成
传感节点由传感器、微处理器、无线通信模块和电源模块四部分组成[30]，结构如图2.2所示。传感器负责采集检测区域内目标对象的信息；微处理器负责控制整个传感节点的操作，响应汇聚节点转发来的检测任务，进行信息的采集、存储和传输。无线通信模块负责节点间的通信，包括接收、发送检测任务和所采集的数据；通常选择可充电的锂电池作为电源模块，负责为整个传感节点供电。
图2.2 传感节点的结构
Fig. 2.2 Structure of the sensor node
2.2.2 无线传感网络的网络协议栈
无线通信是无线传感网络区别于传统传感网络的重要特征，但由于无线传感节点的通信能力及通信距离有限，要实现远距离的通信常常需要借助网络内其他节点的中继来完成。一个合理的网络协议是保证节点间稳定通信的基础，和互联网采用的TCP/IP五层网络协议类似，无线传感网络的网络协议也采用分层的体系结构[31]，如图 2.3(a)所示为无线传感网络的五层协议栈，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层及应用层；另外还包括能量管理、移动管理和任务管理三个平台，协议栈的功能如下。
图2.3 无线传感网络协议栈[29]
Fig. 2.3 Protocol stack of wireless sensor network
①物理层负责提供简单可靠的信号调制及无线通信技术。
②数据链路层负责将待发送数据封装成数据帧并进行数据帧检测、介质访问控制和差错控制。
③网络层负责提供路由或网关，控制通信子网的信息量，避免网络拥塞。
④传输层控制数据的传输，包括数据的差错控制和流量控制。
⑤应用层提供用户与网络间的接口，通过应用层软件满足用户的需求。
⑥能量管理平台是对传感节点功耗进行管理，在满足应用功能的前提下，降低节点能耗。
⑦在网络传感节点移动时，通过移动管理平台来维护通信链路的路由结构，保证传感节点的信息能传递到汇聚节点。
⑧任务管理平台协调用户管理节点发出的检测任务。
随着无线传感网络技术的发展，网络协议栈在原始协议栈的基础上进行了细化和改进，如图2.3 (b)所示。定位和时间同步子层贯穿于数据链路层、路由层和传输控制层，它们既要依靠信息的传输进行节点定位和时间同步，同时也为无线传感网络各协议层提供信息支持。另外，细化后的协议栈将拓扑控制、QoS管理及网络管理独立于网络协议外层，拓扑控制和QoS管理可以优化和管理协议的工作流程，同时也可以利用生成的网络拓扑结构为它们自己提供信息支持，提高协议执行效率，节约网络的能量开销；网络管理通过嵌入在各协议层的信息端口定时
收集协议的运行状态，并根据网络协议的运行情况来控制检测网络。
2.2.3 无线传感网络的通信与组网
无线传感网络节点间的通信涉及路由控制、媒介访问控制和网络拓扑控制等技术，路由协议决定了信息在发送节点与接收节点间的传递路径；媒介访问控制决定无线信道的使用方式和分配无线通信资源；合理的网络拓扑结构可以提高路由协议和媒介访问控制的效率，为网络时间同步和节点定位等提供基础，降低网络功耗。
无线传感网络的路由协议主要负责寻找源节点到目的节点间信息传递的最优路径，并将信息沿着最优路径传递，提高网络的利用率，均衡网络流量以避免通信拥塞。根据不同应用场合可把路由协议分为四种类型：①能量感知路由协议，如能量路由和能量多路径路由[32]；②基于查询的路由协议[33]，如定向扩散路由和谣传路由；③地理位置路由协议，如GEAR[34](geographical and energy aware routing)路由机制、GEM[35](graph embedding)路由；④可靠的路由协议，如基于不相交路径的多路径路由机制[36]和SPEED路由[37]。无线传感网络中没有一个普适的路由协议，只能根据不同的使用场合选择最合适的路由方式。
无线传感网络的媒介访问控制层（medium access control，MAC）协议决定无线信道的使用方式，在网络节点间分配有限的通信资源。在设计MAC协议时，应综合考虑节点能耗、网络的可扩展性和网络的使用效率等方面的问题。目前无线传感网络中已有的MAC协议有：①基于竞争的MAC协议，如IEEE 802.11 MAC 层协议、S-MAC（sensor MAC）协议[38]、T-MAC(timeout MAC)协议[39]和Sift协议[40]。②基于时分复用的MAC协议，如基于分簇网络的MAC协议、分布式能量感知节点活动（DEANA）协议[41]、流量自适应介质访问（traffic adaptive medium access，TRAMA）协议[42]。③其他类型的MAC协议，如SMACS/EAR(self-organizing medium access control for sensor networks/eavesdrop and register)协议[43]和基于CDMA方式的信道分配协议[44]。和路由协议类似，无线传感网络也不存在普适的MAC协议，只能根据具体的应用选择不同的协议类型进行设计。
无线传感网络的拓扑结构控制与优化对网络的运行有重要的意义，表现在：①延长网络的使用时间；②减小节点间通信时的相互干扰，提高通信效率；③确定活动节点，为路由选择提供基础；④弥补节点失效的影响。按照研究方向无线传感网络的拓扑控制分为节点功率控制和层次型拓扑结构控制。在功率控制方面，提出了基于节点度的算法[45]和基于邻近图的算法[46]；在层次型拓扑控制方面，提出了LEACH[47](low energy adaptive clustering hierarchy)、GAF[48](geographical adaptive fidelity)等分簇算法。根据实际应用，无线传感网络的网络拓扑结构控制应首先保证网络的连通性和覆盖度，同时尽量提高网络的通信效率和延长网络的使
用时间。
2.2.4 无线传感网络的数据融合
无线传感网络通常采用以数据为中心的方式运行，如用户管理节点发送检测任务及传感节点回传所采集信息。节点在网络中传递信息的能耗远高于执行程序算法的能耗，因此减少数据量的传输可以有效地节约网络能耗。
传感节点借助数据融合技术对采集的信息或其他传感节点转发来的数据信息进行网内处理，去除数据中冗余信息，降低了传输的数据量，从而节约了能耗；数据量的减少又可以减轻网络拥塞现象[49]。数据融合的示意图如图2.4所示。
图2.4 数据融合示意图
Fig. 2.4 Schematic plot of data fusion
数据融合技术在网络的多个协议层间进行。应用层采用分布式数据库技术，对网络中的数据进行逐级筛选以减少数据量，达到融合的目的。网络层根据路由方式考虑是否采用数据融合，可分为两种情况[50]：①以地址为中心的路由，每个节点选取最短的路径将数据转发到汇聚节点；②以数据为中心的路由，网络节点在转发数据前对接收的多个数据源的数据进行融合，但选取的传输路径并一定是最短的；但路由的选择是以减少数据量，减轻网络拥塞，延长网络的工作时间为目的。在设计无线传感网络时，应面向实际应用需求设计具有针对性的数据融合方法，从而取得有效的融合效果。
2.2.5 无线传感网络的时间同步
无线传感网络中节点间的协同通信、信息采集、数据融合、休眠和节点定位等工作，都需要节点间具有较好的协调性，而节点间的协调性取决于网络内的节点能否拥有一致的时钟基准，即节点时钟同步。由于无线传感网络自身的特点，节点间的同步面临以下困难：①网络节点受成本和尺寸的限制往往选用低精度的晶振，导致节点时钟经常发生较大的时钟漂移甚至跳变。②网络通信链路易受噪
前言 水务管理信息系统是随着水处理行业自动化水平的提升和应用需求的不断扩展应运而生的，其定位处于监控系统SCADA之上，但在企业资源管理系统ERP和同类商业系统之下，承担着承上启下的作用。 水处理行业是典型的流程行业，以往的将自动化为中心的系统往往只关注于具体的生产流程和设备控制，其计算机软件系统的建立也是围绕现场控制进行的。随着对设备管理、生产分析的需求逐步增多，同时，对于大型的水务集团来说，其生产地-水厂分散并越来越多，管网也越来越复杂，面临着上层管理难度加大，需求提升；另一方面，水行业也正处在一个集团化、集约化、规模经营的发展势态中。这一切决定了对于水务集团，需要在原有的监控系统为主的软件平台之上建立一个全企业的、具备良好扩展能力的应用信息管理平台，并能随时面对生产规模的扩大和上层商业系统集成的需要。 综上所述，水务集团的信息管理系统将成为整个集团生产管理的核心，其要完成的主要任务包括：建立生产管理的核心平台，通过模型化的工厂对象信息表述来实时获取管理层所需的信息并为底层的SCADA系统和其它相关系统提供深层次的应用分析能力 整合过程控制、SCADA系统和商业业务管理系统，如ERP、设备资产管理系统、客户管理系统、信息管理系统等，打通信息链，更好地通过实时数据和多种数据源的整合，最大限度地发挥已有系统的功能作为对业务扩展的支持系统，提供各种标准的工业接口和可扩展的网络架构，为持续发展提供可能，并能支持多地域的统一运营模式 水务生产管理系统对于确保企业生产能够长期稳定运行，提高企业数字化以及自动化管理水平意义重大。
水务生产信息管理系统 在整个水务生产管理信息系统中，一般由调度中心级、分中心（分公司）级以及现场站（净水厂、污水厂、加压泵站、管网监控站等）级控制三层架构来组织系统，同时可以建一座异地实时备份中心。 本系统的涉及范围将包括不同生产系统的整合，如目前的管网、水厂和污水处理厂三个部分，同时也将集成各相关的外部商业系统信息以及各辅助系统的生产信息。系统从结构上支持所有主流的水处理行业监控系统的集成，并支持大型集团的扩展能力。 系统的功能与架构： 实时监控(SCADA)系统 完成对水务管理信息系统各个远程站的数据采集和监控管理任务，将各远程站传送的数据进行处理、分析、存档，并向各远程站发送调度及控制命令。从而实现运行数据的采集、监测、保存、输出以及设备控制；运行状态的模拟显示、状态检测、报警等；最终实现调度优化、节能降耗。 水质监测系统： 实现对供水水质的远程自动监测，一旦发现水质出现异常情况，能够通过现场站控制系统进行输水控制，同时向相关用户通报情况。 客户管理(CIS)系统： 实现大用户信息管理（如用水户的用水性质、水表口径、用水计划等）、实时用水量管理、用户报修信息管理等，以便能够更好地为用户服务。 供水管网地理信息(GIS)系统： 提供管网规划、电子图档、管网设施管理、日常维护等，辅助完成管网的巡线、检漏、维护、应急抢修、阀门检修、管网改造等业务，使生产管理能够上一个新台阶；可以根据需要， GIS系统可以包含GPS 系统，用于跟踪配置了GPS设备的人员及车辆。 应急抢修系统： 提供故障定位、事故区域显示、管网设施、用户影响汇总等情况，并提供故障隔离操作流程，还包括
城市给水管网探测及信息管理系统
城市给水管网探测及信息管理系统 市政10级 1023160031 周萍 0引言 给水管网遍布整个城市，他们的正常运行和通常与城市经济发展和人民生活密不可分。一方面地下管网种类繁多、埋设纵横交错、结构复杂、埋地具有不透明性、要求不间断地运行使用，因此仅依靠传统的图纸、图表等形式记录保存管网资料及在此基础上进行的人工管理的方式，已经不能适应城市经济快速发展的需要。寻找新的技术和管理方法取代落后的人工管理方式，成为亟待解决的问题；另一方面供水人员的迫切希望对管线的来龙去脉、规格、阀门位置了如指掌,这也是搞好管网运行的前提和基础。但长期以来，由于管线铺设年代不同、资料不全、探测及测绘手段和技术等方面的原因，导致对管网资料的全面掌握相当困难，给管理带来诸多不便。 1给水管网的基本特征 给水管网的基本特征：一般埋深小于 1.5米，个别地区埋设较深。管材分3类：铸铁管（较常用）、钢管和PVC管。埋地给水管线按照管材性质可以分为两类： （1）金属管材给水管：铸铁管、钢管等； （2）非金属管材给水管：水泥管、PVC管等。 金属管材给水管特性：良好导体，它与周围覆盖层存在明显的电性差异且表现为二维线性特征；常规探测法就能较好的识别。 非金属管材给水管特性：外壳表现出高阻性质；常规方法较难识别。 探测管线时，周围干扰源对探测精度产生较大的影响。这些干扰主要来自：水泥路面钢筋网、道路上的铁栏杆、铁质广告牌、架空电力线、管线间相互干扰、正在施工的电器、地表填土中的铁质杂质及来往的汽车等。因此，在
存在诸多干扰源的环境下进行管线探测，不但需要高性能的探测仪器，并且需要结合多种地球物理探测方法，才能达到最佳效果。 2探测仪器设备及性能 2.1地下管线探测仪 它是一种非破坏电磁波探测系统，有较好的抗干扰能力和一定的探测精度。现场可实施长距离追踪、定位，直观显示、轻便、灵活，效率较高。它是野外作业的常用仪器，针对野外管线的埋设情况，可灵活结合两种探测方法：感应法、充电法。 2.2探地雷达 它是一种非破坏性反射波地面探测系统。波源为高频电磁脉冲，利用雷达图像异常来判断管线的埋深和平面位置，对地表和地下无破坏作业。可在城市内各种噪声环境下工作，受周围环境干扰较小，有较满意的探测精度。测量金属管材和非金属管材均能得到满意的探测结果。 2.3智能型全站仪 它可以完成各种高精度测量作业、具有新型存储卡、倾斜角补偿功能、标准计算程序、电子数据传输等功能。 3探测方法 根据工作区及探测目标管线的物理特征，选择适合方法并辅助以其他探测方法。 3.1感应法 把发射机放置在目标管线上方，或用夹钳套在目标管线上，打开发射机，离开发射机20米距离，开始用接收机进行追踪搜索，确定管道平面位置。有检修井部位，应尽量把发射机放在管壁上，测探时应注意周围是否有其他管线干扰，测定深度必须用直读法和三角法(即峰值降至70%)到相检验，最后得出正确数据，如上述两种方法不能确定，需用探针测定。 3.2直接接触法
智能水务综合运营管理系统W T S m a r t简介 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
智能水务综合运营管理系统W T S m a r t 智能水务综合运营管理系统WTSmart通过将水处理的生产运行、调度监控、事务处理、决策等业务过程向数字化、信息化、智能化模式迈进，实现水处理管理规范化、精细化，提升企业市场竞争力；节能降耗、减员增效，提升企业信息化管理水平；企业资源合理配置，实现企业经济效益最大化。 WTSmart是一套应用物联网及云计算技术实现智能化、专业化的水务生产运营管理模式，涵盖水务运营管理全流程的综合运营管理系统。 WTSmart利用物联网技术实现远程分布式数据采集，运行信息共享，生产数据实时可视化，设备养护自动化管理，系统故障实时告警，事故预案智能提示，生产报表自动统计生成等功能。 WTSmart将专家系统和计算机技术完美结合，实现水处理系统诊断、水泵机组联编优化调度、曝气池节能优化控制等优化目标。 WTSmart利用人工智能和大数据挖掘技术实现水务企业最优化控制和精细化管理。系统功能 智能水务综合运营管理系统WTSmart具有多项基本功能：远程监视管理、生产运行管理、生产设备资产管理、物联智能设备管理、能耗成本管理、水质化验管理、安全生产管理、生产运维管理、运行考核管理、综合评价决策、大数据挖掘、智能移动应用管理等。形成涵盖水务企业运营管理全流程的信息化管理平台。 远程监视管理WTSmartRM
通过将各污水处理厂、泵站的运行数据进行采集、传输、存储，并初步加工处理，使企业各级人员随时掌握生产运行情况。更适用于集团性企业对下属项目公司的远程监管。 自动采集、实时存储企业自控系统中的在线仪表、设备的运行数据； 企业生产运行情况实时图形化展示，可通过网络远程查看； 历史生产运行数据可随时进行快速查找和查看； 生产运行数据可通过柱状图、饼图、曲线图等效果进行直观对比； 自动监视各类生产运行数据，发现异常实时报警； 报警处理过程及处理结果可进行跟踪和记录； 历史报警信息可进行查询、汇总及统计分析； 可编写报警处理预案，为报警处理提供参考，提高处理效率； 生产运行管理WTSmartRun WTSmartRun将水务企业生产运行过程中需记录的污水、污泥、仪表设备、药剂投放、水质化验等信息进行电子化，并实现对这些数据的分类、汇总、计算、导出等操作，提高数据共享程度；结合污水处理专家多年的报表管理经验，制定和形成了一套充分满足水务企业管理的统计分析及报表；为指导生产工艺管理提供基础数据支撑。 WTSmartRun将水务企业生产运行过程中需记录的各类信息进行电子化，并实现对这些数据的分类、汇总、统计、计算、分析、导出等操作，规范生产运行和故障数据统计分析，提高数据共享程度，极大减轻各级人员工作量，提高工作效率。 简洁直观的数据填报界面和表现形式，数据填写直观方便； 完善的报表体系，涵盖生产运行各个方面； 灵活的报表配置系统，可自由组合各类基础数据集合，形成所需报表；
供水管网GIS平台管理系统说明书
供水管网GIS平台管理系统说明书
目录 1项目概况 (2) 1.1工作目标 2 1.2主要工作内容 2 1.3工作依据 2 2供水管网GIS信息系统解决方案 (3) 2.1系统技术性能说明 3 2.2总体设计 4 2.2.1系统总体结构 4 2.2.2软件体系结构 5 2.2.3系统部署架构 7 2.2.4软/硬件设备清单 8 2.2.5系统功能体系
8 2.3系统功能设计 10 2.3.1供水管网GIS信息系统（C/S版） 10 2.3.2供水管网GIS信息系统（B/S版） 24 2.4软件实施计划 26 2.4.1项目组织 26 2.4.2进度计划安排 26 2.4.3质量保证体系 28 2.5合理化建议 29 3管线探测解决方案 (30) 4工程主要人力资源 (30)
1项目概况 1.1 工作目标 （1）完成地下供水管线探测工程及数据建库工作。本次探测范围为：XX县自来水经营有限公司所辖供水管线及水表普查，管线暂定600公里，水表暂定40000只。 （2）完成XX县供水管网GIS信息系统的设计、开发与部署，提供相应的技术培训、技术支持、售后服务等工作，为XX县供水管网信息化管理提供技术支撑。 1.2 主要工作内容 （1）管线探查、外业测量、水表普查和内业成果整理建库等。 （2）XX县供水管网GIS信息系统设计、开发、部署调试（包括安装、现场试验、试运行、正式运行）、技术培训、技术服务、协调等。 （3）完成项目验收工作。 1.3 工作依据 ?建设部《城市测量规范》（CJJ/TB-2011）； ?YB/9029-94《地下管线电磁法探测规程》； ?CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》； ?GB/T7929-1995《1:500、1:1000、1：2000地形图图式》； ?《浙江省城市水业协会现代化营业所评价标准实施细则》2012版（系统 建设过程中如有新版标准发布，须符合新版标准）； ?CMMI for DEV v1.2； ?经XX县自来水经营有限公司批准的技术设计书。
智慧水务平台简介目录 1、公司简介 2、平台架构 3、系统功能 4、建设思路
一、公司简介 二、平台架构 1.行业背景 各地水务公司在信息化应用方面，已经建立了很多独立的业务系统，如营收、报装、热线、管网GIS、压力监测系统等，但每个业务系统都独自承载着公司一项固定业务而单独运行，管理分散、系统之间没有关联，形成一个个数据孤岛、应用孤岛、过程孤岛。很难看清整个公司或集团的整体运行情况。 随社会经济发展，人们对水司的服务提出了更高的要求，水司业务也在不断拓展，物联网、大数据、云计算、移动应用等信息化技术概念的提出和成熟，信息系统整合、人与PC的整合、制度工作过程与计算机的总体适应能力的提升需求逐步显示出来。 我们面临着人、软件、硬件等多维度的企业工作优化与建设挑战，如何应对？ 2.目的与意义 打造统一、稳健的基础层、应用层，包括人、硬件、软件统一的工作模型，再通过信息系统+工作管理的集成、整合、重构、优化来实现管理执行与信息化的提升，并最终实现整体的智慧化水务解决方案。
2.Mirs平台介绍 所处位置 目的意义 功能概述 平台组成： 统一门户框架平台 硬件通讯一体化平台 工作流引擎平台 3.安全保障 智慧水务统一基础平台在解决方案中的位置
Mirs功能概述： ?主要从应用功能整合、硬件数据采集整合、数据与各应用整合、工作流过程整合等几个部分，提供有较大需求量的应用、数据采集、流程等基础性平台支撑。 ?涵盖管网模型分析平台、大数据分析平台、商务决策分析、企业服务总线、主数据分布式同步、企业集成办公门户等对数据或软件架构要求较高的基础平台。 Mirs平台组成： ?统一门户框架平台； ?硬件通讯一体化平台； ?工作流引擎平台（包括权限、安全）。
供水管网SCADA 在线监控系统 一、 适用范围： 该系统适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员可以在水司调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。 二、 系统组成： 供水管网SCADA 在线监控系统是水司供水调度管理系统的一个子系统，主要由水司调度中心、通信平台、监测终端、压力变送器和流量仪表组成。 微功耗测控终端 流量计 压力变送器 微功耗测控终端 流量计 压力变送器 测点1 测点N
三、通信平台 水司调度中心、各职能部门之间数据通信在局域网内完成；管网测点与水司调度中心之间采用GPRS无线通信。 四、供水管网SCADA在线监控终端的功能特点、产品结构。 1、终端的功能特点： ◆采集管网压力、流量、流向、电池电压等数据。 ◆将采集数据主动上报到调度中心；支持定时上报和监测数据超限上报。 ◆支持多种供电方式：电池供电、太阳能供电、市电供电。 ◆大容量可充电电池供电、太阳能供电、市电供电条件下支持调度中心随时问询。 ◆采用GPRS、短消息无线通信方式。 ◆现场可存储、显示、查询压力、流量等数据及工作参数。存储数据≥1万条。 ◆数据存储间隔、数据上报间隔可以设置。 ◆防水防潮等级高，测井内安装时：IP68。 ◆ 4节高能电池可数据发送≥1万条，100Ah可充电电池充电1次可使用3-4个月。 ◆为现场压力变送器提供直流电源：5V、12V、24V。 ◆支持远程升级设备程序、设定参数。 2、产品结构 终端设备设计成两种外形结构：测井内型、测井外型。
测井内型：设备安装在测井内。电池供电时采用此结构。有两种电池供电方式，一种是4节高能锂电池组供电，电池组安装在微功耗测控终端内；另一种是大容量可充电蓄电池组供电，可充电蓄电池组独立安装。 测井外型：设备安装在测井外。太阳能供电和市电供电时采用此结构。 五、管网监测点的设备配置及安装方式。 供电方式不同，测点的现场设备配置和安装方式就不同。下面分别介绍。 1、高能锂电池组供电方式测点设备配置、工作原理及安装方式： ◆测点设备配置表 ◆终端设备工作原理示意图
供水管网监测系统解决方案 为保证城市供水工作的科学性，依靠现代计算机通信技术和传感技术，实施对供水管道的无人化远程实时监测，并且能够自动传输到上面各级主管部门，实时监测输水管道、城市供水管道的压力、流量等信息；及时发现管网故障，提高维护效率、降低损失，保障输水、供水质量，达到科学预警，减少成本，提高效率的目的。 系统结构 监控中心：中心服务器、管网监测系统软件 通信网络：基于移动、电信的通信平台 管网监测RTU：监测管道压力，通过GPRS/CDMA网络传输到监控中心。 测量传感器：压力变送器等 功能特点 准确性：测量数据及时、准确；运行状态数据无丢失；运行资料的可处理，可追踪。 可靠性：全天候运行；传输系统独立完整；维护操作方便。 先进性：扩展性强，成熟稳定的智能化终端、独特的数据处理控制技术和GPRS 数据通信技术。 超低功耗：采用了最先进的低功耗技术，可以采用电池对设备供电，休眠电流<50uA，可以使用一次性锂亚电池工作，只需用户定期更换电池即可。 实时性：实时通过INTERNET/GPRS/CDMA等将采集数据传输到监控中心。 Web发布：使用者可根据授权进行浏览和操作，显示各监测点重要参数(如压力、电池电压、通讯状态等)，进行管道数据分析、显示、查询、统计、报表打印等功能，给用户提供一个直观、简单的操作平台。 图表显示：自动生成各测点的压力的历史曲线，并可查询任意时段的历史数据，历史数据和曲线方便转存和打印。 实时警报功能：实时显示并记录系统的各种报警信息，如压力的超限、工作电源不正常、非法闯入、通讯故障等报警信息。 存储功能：可以将所有的实时参数保留3年以上，所存储的数据能够以标准的方
中华人民共和国行业标准 城镇供水管网漏损控制及评定标准 Standard for water loss control and assessment of urban water distribution system CJJ 92-2016 批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期：2017年3月1日 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第1303号 住房和城乡建设部关于发布行业标准《城镇供水管网漏损控制及评定标准》的公告现批准《城镇供水管网漏损控制及评定标准》为行业标准，编号为CJJ 92-2016，自2017年3月1日起实施。其中，第3．0．4、4．4．8、4．5．6条为强制性条文，必须严格执行。原《城市供水管网漏损控制及评定标准》CJJ 92-2002同时废止。 本标准由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 2016年9月5日
前言 根据住房和城乡建设部《关于印发（2014年工程建设标准规范制订、修订计划）的通知》（建标[2013]169号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订了本标准。 本标准的主要技术内容是：1．总则；2．术语；3．基本规定；4．漏损控制；5．评定。 本标准修订的主要技术内容是：1．名称改为《城镇供水管网漏损控制及评定标准》；2．章节设置作了调整，修订了管网漏损的基本概念、评定指标、水量统计、指标计算和评定标准；3．增加了漏损水量分析、漏水管理、分区管理、压力调控、计量损失和其他损失控制等方面内容；4．删除了“漏水检测方法”的内容。 本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国城镇供水排水协会负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见或建议，请寄送中国城镇供水排水协会（地址：北京市海淀区三里河路9号；邮编：100835）。 本标准主编单位：中国城镇供水排水协会 北京市自来水集团有限责任公司 本标准参编单位：北京工业大学建筑工程学院 中国科学院生态环境研究中心 中国城市建设研究院有限公司 同济大学环境科学与工程学院 上海城投水务（集团）有限公司 天津市自来水集团有限公司
）））））））） 一、概述 将漏损控制在合理的范围内是城市供水企业特别关注的问题，据统计城镇供水管网系统中的漏损率普遍在15～20％，其中有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在20％以上。管网的泄漏不仅造成水资源的浪费，直接影响供水企业的经济效益，开展供水管网的分区装表计量技术并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供水设施，形成城市水务互联网，将大量水务信息进行及时分析和处理，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程已经成为供水企业的发展方向。 二、系统架构 1：控制及测量传感器层 通过电磁式水表、电磁流量计及压力变送器等采集终端和无线网络在线实时感知城市供水系统的运行状态，建立完整的供水管网技术档案和管网地理信息系统，实现实时采集和监控，最终实现漏损控制。：数据采集显示层2 现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度Modbus-RTU总线采集控制IO卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如：WTH207A(ARM9内核7寸人机界面)，WTH407A(工业7寸安卓人机界面)用于采集数据显示及用户信息输入。现场设备的每个传感器都可以直接连接到WTD系列采集控制IO卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的WTD产品通过标准的RS485通信接口，利人机界面进行数据交互。总线通信协议与 WTH207A/WTH407A用Modbus-RTU：数据通信网络层3 通信网络层由各种网络方式负责把人机界面采集到的各个变电站数据传递到云平台，同时也会根据云平台的指令传递及控制现场人机界面或采集控制卡，从而采集控制所有的感知层传感器。网络通信方式有：有线以太网、2G/GPRS、3G、等。NBIOTROLA4G、、 本系统由于现场端只涉及水务参数的采集及控制，不涉及音频视频等传输，网络通信方式。所以使用了2G）））））））））． ））））））））
排水管网信息系统 简 要 方 案
目录 1项目建设背景.................................... 错误!未指定书签。2项目建设目标.................................... 错误!未指定书签。3项目建设内容.................................... 错误!未指定书签。4排水管网信息系统建设规划........................ 错误!未指定书签。 4.1排水管网数据管理........................... 错误!未指定书签。 4.2统一地理信息服务........................... 错误!未指定书签。 4.3一站式排水门户网站......................... 错误!未指定书签。 4.4管网运行管理............................... 错误!未指定书签。 4.5管网维护管理............................... 错误!未指定书签。 4.6防洪排涝管理............................... 错误!未指定书签。 4.7窨井安全监控预警........................... 错误!未指定书签。 4.8排水管网数据管理与模拟分析................. 错误!未指定书签。 4.9三维可视化管理............................. 错误!未指定书签。 4.10移动终端应用系统........................... 错误!未指定书签。 4.11系统后台管理............................... 错误!未指定书签。
城市给水管网漏水探测中应注意的几个问题何永恒 2006年02月09日来源：中国水协设备网附件下载 城市给水管网漏水探测中应注意的几个问题 成都沃特地下管线探测有限责任公司何永恒 前言： 在城市给水管网系统中，每天都有相当数量的自来水在从水厂至用户之间的输送环节中白白损耗掉了。相关统计资料显示，目前国内大多数水司的水损率在20-30%之间，有的甚至超过50%，普遍超过国家有关行业标准要求。水损不仅浪费了大量宝贵的水资源，而且使供水企业单位供水成本（包括原水、制水、输送水等）增高，经济上蒙受损失。尤为严重的是，城市地下给水管道的漏水，有可能造成恶劣的社会后果：管道长期暗漏，会长期冲刷道路和建筑物的基础，引发道路塌陷和建筑物的跨塌；大量的暗漏会导致管网压力的下降，引发用户对供水服务的投诉；管网失压时，漏点周围污物和细菌有可能通过漏点进入管道内，污染水质。因此，如何控制水损成为目前水司亟待解决的一个重要问题。造成水损的原因很多，包括给水管网漏水、计量和统计误差、未计量市政用水（绿化、环卫、消防等）、供水企业自用水（管道冲洗、消防排污等）、偷盗水等。据分析，管网漏失水量占到水损总量的40-70%，是构成水损的主要因素，因此，如何探测出管道漏水点，减少漏失水量也就成为当前供水行业的一个重要课题。 目前，有关漏水探测的论述很多，本文仅就漏水探测工作中常遇到的几个问题谈谈自己的看法。 一、如何合理选择探测仪器和工作方法 （一）管道漏水特征 要选择适用的漏水探测仪器和方法，首先要了解管道漏水有哪些特征，经分析，管道漏水的基本特征有： 1、漏水点上游水流量增加。因为漏水造成了额外的水量消耗，漏点上游来水量较正常情况增加。此时可通过流量测试仪表记录流量数据，将测试数据进行分析处理，判断某一管道或某一供水区域是否有漏水存在。 2、产生漏点的管道内水压下降，水压下降的幅度与单位时间内漏失水量的大小相关，在同一环境下，单位时间内漏失水量越多，压力下降越明显。漏水量很大时有可能造成整个供水管网压力明显下降。采用压力测试仪表记录压力数据，将测试数据进行分析处理，可判断某一管道或某一供水区域是否有漏水存在。 3、漏点处产生噪声和振动。水从压力管道内泄出，因为能量的转换，产生噪声和振动，通过测试该噪声和振动的特性来判断管道是否漏水及定位漏水点是目前最主要的漏水探测手
管网压力监测 ---适用范围--- 管网压力监测适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员在水司调度中心即可远程监测全市供水管网的压力及流量情况；科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。 ---系统组成--- 管网压力监测是水司供水调度管理系统的一个子系统，主要由水司调度中心、通信平台、DATA86管网压力监测设备、压力变送器和流量仪表组成。 领导 操作员1 操作员2 水司局域网 服务器 流量计 流量计 压力变送器 压力变送器 方式1：分体式管网监测 方式2：—体式管网监测
---通信平台--- 水司调度中心、各职能部门之间数据通信在局域网内完成；管网监测点与水司调度中心之间采用GPRS无线通信。 ---系统功能--- ◆监测整个城市供水管网监测点的压力、流量、流向等信息。 ◆自动存储压力、流量、设备状态、电池电压等监测数据；历史数据可查询、可对比。 ◆压力超限、设备故障、电压过低、通信中断等故障时自动报警。 ◆生成每个监测点的压力、流量数据曲线；生成每条管线压力分布曲线。 ◆生成各种统计、分析报表。 ◆辅助预测、发现爆管事故；提供辅助决策建议。 ◆辅助管理管网管道、阀门、变送器、流量计等设备。 ---管网监测设备选型--- 管网监测点多为窨井，根据现场情况可灵活选用分体式管网监测设备或一体式管网监测设备。
1、分体式管网监测设备 适合对管网监测数据实时性要求较高，并且附近有墙体或可立杆、能够安装监测设备的监测点。 433M 微功耗测控终端安装在窨井内，采集管网压力、流量、流向等数据后通过433MHZ 发送给井外的无线数传网关。 无线数传网关接收433M 微功耗测控终端发送的管网监测数后通过GPRS 网络远程传送给水司管网监测中心。 （详细了解请点击） 2、一体式管网监测设备 适合对管网监测数据实时性要求不高，且窨井内GPRS 信号质量较好的监测点。 一体式管网监测设备安装在窨井内，采集管网压力、流量、流向等数据后通过GPRS 网络远程传送给水司管网监测中心。（详细了解请点击） 433M 微功耗测控终端 无线数传网关（太阳能供电） DATA-6218 一体式管网监测设备
城市供水管网监测系统解决方案(图文) 2019-08-31 21:56 | 人气：2817 分享至：收藏一、概述 为保证供水工作的科学性，依靠现代计算机通信技术和传感技术，实施对供水管道的无人化远程实时监测，并且能够自动传输到上面各级主管部门，监测输水管道、城市供水管道的压力、流量等信息；及时发现管网故障，提高维护效率、降低损失，保障输水、供水质量，达到科学预警，减少成本，提高效率的目的。 二、系统组成 1、系统组成 监控中心：（计算机、管网监控系统软件） 通信网络：（基于移动或者电信的通信网络平台） 管网监测RTU：监测管道压力、流量，通过GPRS/CDMA网络传输到监控中心 测量传感器：压力变送器，流量传感器（流量计）。
2、系统结构 系统结构图如图1所示。
图1 系统结构图 三、系统中主要产品简介 1、ZKMC-300管网监测RTU 1）简介 ZKMC-300微功耗数据采集处理单元采用工业级微功耗处理单元，采用新技术、新工艺设计，功耗极低、存储容量大、处理及通讯功能强大，是专为管网监测而开发的一款产品；非常适合分布范围广、使用市电和太阳能供电困难的管道及管道井实时数据的远程采集与传输。产品功耗极低，有多种工作状态，在休眠状态时电流＜50μA，同时采取多种措施降低工作状态时的功耗，大大延长了在使用电池供电时的设备使用时间，在使用一定容量的电池供电时，可以持续工作6至12个月，大幅降低管网监测系统的维护工作量，降低维护成本。 2）功能 自动接入GPRS网络，支持TCP/UDP通讯，具有网络状态检测功能，检测到网络断开后能够自动重新连接网络；
前言 需求：近年来，随着城市规模不断的扩大和生活水平的日益提高，城市供水管网系统越来越庞大。如何应对社会的发展，更好地服务于社会，作为城市供水系统的重要组成部分，供水管网将面临管理上的更高要求和严峻考验。在传统的供水管网管理中，管网数据基本上采用图纸方式进行管理的，存在许多弊端，对错综复杂的管线网络管理起来非常被动。地图以图纸的形式存放，不便于查询和保存，导致日后维护工作难度加大，有些管线甚至仅凭当时施工人员的记忆去寻找，导致很难及时地发现和处理事故，给供水企业带来巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，使用计算机，借助地理信息系统技术对供水管网的规划、设计、建设及运行维护进行科学管理，实现管网基础信息管理与业务管理的同步发展，提高供水企业整体水平和服务质量。这是供水企业发展的必然趋势，是科学管理的必然选择。 现状：目前，供水管网系统在国内部分大中城市已经应用起来，中部地区也在加紧步伐。 平台：北京超图地理信息技术有限公司作为我国较早研究GIS 技术的公司之一，其自主研发的SuperMap GIS 平台采用全组件式开发方法，扬长避短，吸取了国内外各大GIS 软件的优点，同时弥补了其他GIS平台的不足。SuperMap GIS 已连续多年获得国家级的殊荣，在国内外各个行业得到广泛的应用，市场占有率稳居国内GIS行业榜首。更令人振奋的是SuperMap GIS 是我国第一个走向国际社会胡GIS 产品，发布了多种语言版本港、台湾等国家或地区出现蓬勃发展的势头。因此，经过多个GIS 软件平台综合评估对比，我公司选用SuperMap GIS 为本系统GIS平台，能让本系统架构更灵活，功能更强大，性能更稳定、服务更到位。 产品：在供水管网地理信息系统产品研发与项目实施的过程中，我公司不断加强和提高系统核心技术、工程质量以及服务水平，不断完善软件产品功能，力求创新，将先进的软件设计思想与管理理念相结合并应用于实际工作中，使用户得到最好的应用效果。 — ￥
管道漏水检查方案 管道漏水问题已不仅仅是浪费水资源和造成经济损失，当管道长期漏水引起路面坍塌、造成地下空洞已成为严重安全隐患。漏水检测解决暗漏已刻不容缓。为园区查出地下水管的漏水点的精准位置，大大节省开挖修复成本，消除贵单位的安全隐患，减少经济损失，为公司挽回不可估量的经济损失。 管网漏水探测的主要工作流程： 现场了解咨询结合图纸现场管道勘察管线定位划分测漏区域实地扫描漏点精准定位复杂管道测漏根据现场实际情况报价，确认后进行维修。 一、了解咨询 首先，我们需要了解贵单位内水管的供水管路，由贵公司工程部提供相关资料及图纸，了解供水管网的大致走向，水压、用水量、水损率，以及水表、各种阀门、管材的类型、位置、数量及安装过程的维修记录。根据所提供的数据，以区域流量来分区检测。 二、管线定位
根据划分后的区域，使用先进的管线定位仪器本着先主管，后支管的探测原则依次探测。测出管道的位置后，在草图上做标记。一旦发现所测和管道没有接阀，则要就该段管道仔细检测。 三、划分测漏区域 管线走向明确后，我们将按管网实际情况，把整个管网分成若干个区域来检测，在管线定位过程中，我们将以漏水产生区域的不同程度分三个等级，按三个等级先后次序来打操作。 1、最有可能漏水的主管道区域的检测，在此区域的检测当中，要尽快查出管道中的漏水点，在最短的时间内降低水损。 2、漏水较可能区域的检测，在检测完重点主管道区域后，当各种情况有所好转，再检测一些小漏点则更为容易和有效。 3、整个区域的检测调查，查询所有可能漏水的管道，达到全面检测普查管网，避免以后再有漏水现象。 四、实地描扫 首先用相关仪器大面普查主管道是否有漏，该工作尽量选择闭园以后较安静的环境下进行。在普查的同时检查是否有坏掉的表阀，一旦发现有问题的管线，马上使用仪器探测。
供水管网DMA分区定量产销差控制一体化系统解决方案 摘要：本文着重介绍了实施DMA管理的意义和实施步骤，通过供水管网系统分区计量，建立常设的、数字化的漏水监测控制系统；通过DMA把整个供水管网系统划分为若干小区，划小核算单位，对各区域分开管理，从而达到控制产销差，并保证其持续稳定地降低的目的，最终达到国家允许的范围；通过DMA的实施，对各区域分开管理，贯彻新的理念，新的方法，实际上也是为营业管理、管网管理与水损监测控制的合并，进行职责的重组与管理结构再造, 使供水企业的运营管理由原来营业、管网分开的粗放式管理，逐步实现营、管、控一体化的数字化精细管理的一个基础而又必要的工作。 关键词：产销差控制、DMA分区计量、压力管理、水平衡、渗漏预警，精细化管理 前言 随着城镇化规模的不断扩大，市场经济的不断深入、供水企业产销差率不仅居高不下，而且有提高的趋势。这是我国供水行业目前急需解决的问题。 近年来，虽然，我国供水行业在不断努力，试图通过对管网漏水进行探测和控制，以达到降低产销差的目的，但是收效不大。
1.1具体表现如下： 1.1.1进行规模性的漏水探测，短期内（半年）降低了产销差，然后产销差会回升； 1.1.2确实查出一些漏水点，产销差控制效果与理想状态差距较大； 1.1.3查明的漏水点漏量不少，但对产销差降低影响不大。 1.2造成这种结果的主要原因如下： 1.2.1目前我国主要以探测漏水点，降低当前产销差为目的，但在依靠管网管理，追求长远、持续控制管网漏水，不断提高供水收益方面考虑的比较少。因而，漏水探测工程以短期工作为主，而不是持续几年的反复探测、维护与保持； 1.2.2在管网漏损控制方面，虽然从宏观上讲有国家地方规定，但从水司的管理上并没有建立以数据为依据的管网漏水的衡量标准。即不能知道目前管网的漏水状况，更不能精确确定管网漏水控制的总体目标和阶段目标，因此不能依据数据有计划系统的控制管网漏水； 1.2.3漏水探测方法简单和落后。由于漏水探测目前是以探测的漏水量或漏水点收费，漏水探测队伍从利益的角度考虑，只是采用简单技术，检测出简单容易找到的漏水点，其结果是对降低产销差贡献微小，或短期降低后快速回升。
供水管网水质在线监测系统 （仅供参考，具体以招标文件为准）
技术要求: 合肥供水集团管网水质在线监测系统技术方案 招标需求 在合肥供水集团所属六个供水所（瑶海区供水所、蜀山区供水所、庐阳区供水所、包河区供水所、经开区供水所、北城供水所）各安装一套PH、总氯、浊度在线监测仪表，同时在中心机房开发一套数据监测软件，用于监测实时水质参数。 硬件需求 在线PH分析仪（六台） PH测量范围：2.00-12.00PH或以上 PH分辨率：≤0.01PH 缓冲液：PH缓冲液可编程 环境温度：0°---+50° 防护等级：≥IP65 输出接口：至少一个4-20mA输出 在线总氯仪(六台) 测量原理：DPD比色法连续在线监测 测量范围：0-5mg/L(ppm) 测量精度：≤0.1 mg/L(ppm) 试剂连续使用时间：≥30天 输出接口：至少一个4-20mA输出 在线浊度仪（六台） 测量范围：0-99NTU(FNU) 可自动切换量程 测量精度：≤读数的1% 校准时间：≥三个月 运行温度：0°-40° 外壳防护等级：≥IP66 输出接口：至少一个4-20mA输出 4、无线RTU微控制器（六台） 支持GPRS、Ethernet LAN、RS-232/422/485 通过来电显示提供安全唤醒机制 用SD卡记录数据 可主动发送带时间戳的中文信息，发送信息的方式包括SMS/带I/O 状态的SNMP Trap / TCP/UDP/email 免费提供配置软件（ioAdmin）和主动式OPC sever(AOPC) 提供Windows和WinCE下的VB、VC dll库函数，以及linux C下的API 蜂窝式通讯接口: GPRS 频段选项：四频850/900/1800/1900 MHz 通讯接口：LAN、串口 模拟输入通道数量: 4 路模拟输入,带差分输入 DI/DO 通道通道数量：8 数字输入通道数量：最多8 路, source/sink 可选 数字输出通道: 最多8 路, sink 方式 继电器输出通道：2个A 型继电器输出（常开），5 A 工作环境工作温度：-10 ~ 55°C (14 ~ 131°F) 四、技术需求 1、现场设备（在线水质仪表、无线RTU）的安装调试。包括上下水路、电路、网络的施工。水质仪表应采用模块化挂装安装方式，每个监测点安装面积应小于4平方米。每台水质仪表需单独使用不锈钢防水盒进行壁挂式安装，室外安装时防水盒需配备防雨棚，同时需考虑供电以及信号线的防雷与接地。 2、为保证使用及维护方便，所有水质仪表投标时需使用同一品牌。每一台水质仪表需提供独立的二次显示仪表。
城市市政供水管网信息化系统方案 厦门飞华水务环保科技工程有限公司 Xiamen feihua Water&Environmental Technology Engineering Co., Ltd..|Automation Engineering add:xiamen qi'xin west road 170#|Tel:86-592-5335774|Fax:86-592-5073555 http:\\https://www.doczj.com/doc/759752482.html,|email: huxinbao@https://www.doczj.com/doc/759752482.html,
目录 一．引言 (1) 二．建设背景 (2) 三．建设目标 (2) 3.1系统远期目标 (2) 3.2本方案建设目标 (6) 四．管网信息化系统总体结构图 (6) 五．管网信息化系统建设方案 (6) 5.1管网SCADA系统 (7) 5.1.1管网DataLog简述 (8) 5.1.2管网DataLog主要参数和性能 (9) 5.1.3管网DataLog特点和功能 (10) 5.1.4管网DataLog安装方式 (11) 5.1.5一体化智能水表简介 (13) 5.1.6一体化智能水表主要性能和参数 (14) 5.1.7一体化智能水表基表技术指标 (15) 5.1.8一体化智能水表外形和规格 (15) 5.1.9一体化智能水表特点和功能 (17) 5.1.10服务器 (18) 5.1.12卫星授时服务器（GPS TIMER） (19) 5.1.13 短信服务器 (19) 5.1.14 管网测压点WEB展现软件 (19) 5.1.14.1简述 (19) 5.1.14.2主要功能 (19) 5.1.14.3展示界面参考 (20) 5.2大客户管理系统 (36) 5.3.1简介 (36) 5.7.2 展示界面参考 (36) 5.3管网水力模型系统 (50) 5.3.1概述： (50) 5.3.2建立： (50) 5.3.2.1供水管网微观动态水力模型的建立 (51) 5.3.2.2供水管网在线实时水力模拟系统的建立 (53) 5.4管网优化调度系统 (53) 5.5供水调度系统信息化建设方案 (54) 5.5.1系统功能结构设计 (54) 5.5.2软件模块设计 (56)
城市排水管网远程监控系统 为隐蔽性很强的地下排水管网系统装上“电子眼”，建设城市排水管网水位监测系统，为城市排水管理者提供观察、浏览排水管网动态运行状况的全新视角，已经成为提升排水管网现代化管理的紧迫需求。 一、系统架构和关键技术 系统数据层架构
系统应用层架构：
二、技术优势： 1、实时水位监测和传输技术 利用传感器液位监测终端采集管网窨井水位实时数据，通过GPRS公网通讯传输，性能稳定可靠，覆盖面广。 2、平台数据展示和分析技术 根据窨井水位差，识别管网瓶颈和运行问题；可以WEB方式同时满足调度、养护、防汛、管理决策等不同部门的应用需求。 3、一体化集成终端技术 集液位传感器、高性能微处理器、大容量存储器、工业级通讯模块、特制高容量锂电池一体，适于恶劣环境和无市电的场合，安装便捷。 液位传感器终端
液位检测终端的安装 三、系统的主要应用 1、城市暴雨内涝应急指挥 及时准确地获得暴雨内涝时管网运行预警信息，为应急防汛工作提供决策依据； 为制定不同等级雨情下科学的应急预案提供数据支持； 依据区域全局的管网运行数据合理指挥局部内涝漫水区域的排水应急抢险工作。 2、排水管网规划设计与建设的评估 评估排水泵站的运行效果，发现和诊断排水泵站设计与运行存在的不足和问题； 诊断管网中的瓶颈管段，为管网改造提供依据； 为评估低洼易涝区域的排水能力提供分析数据；
四、信息系统数据共享与整合应用 1、与“排水管网GIS系统”的紧密结合，促进“排水管网GIS 系统”标高数据的完善，通过水位差分析诊断管网问题； 2、和“排水泵站自动监控系统”数据资源共享，实现泵管应急联动，提升排水应急调度决策水平； 3、与“城市网格化管理系统”、“河道管理信息系统”、“防汛监控指挥系统”等数据共享，落实“泵管联动，网格化管理”、采取“行业联合、协同作业”等一系列措施，实现管理创新模式。 4、为将来建立排水管网模型和决策支持（现状评价、运行调度）系统，实现模拟仿真、科学预测打下基础，进一步全面实现“数字排水”，以排水行业信息化来推动排水行业管理现代化。 五、软件功能 1、系统界面