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GPS技术在管道工程中的应用摘要：GPS测量具有无需通视、定位精度高、操作简便及全天候等特点，在供水管道工程的设计、施工及后期运行维护中起到了重要的作用。
本文以华鲁恒升供水管道为例，详细介绍了GPS在工程中的实际应用及操作，对管道运行中可能出现的问题提出预见性的解决方案。
关键词：GPS；供水管道；静态测量；动态测量；沉降Abstract: this paper take Hualu Hengsheng water supply pipes for example, described the practical application and operation of the GPS project in detail, provide predictable solutions to problems that may arise in the pipeline running.Key words: GPS; water supply pipes; static measurement; dynamic measurement; settlement GPS（Global Positioning System）全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。
其应用技术已遍及国民经济的各个领域。
在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。
GPS测量具有无需通视、定位精度高、操作简便及全天候等特点。
下文以GPS在华鲁恒升供水管道施工及维护中的使用为例，介绍GPS在管道工程中的作用。
1、工程概况华鲁恒升供水管道工程全长30.732公里，日供水能力13万立方米，是德州市目前为止距离最长、管径最粗的供水管道。
由于该工程地处野外，地形复杂、植被茂盛，给施工放线及管道竣工资料的勘测收集带来了许多不便。
我们在工程中采用了GPS、全站仪等先进的测量仪器，确保了施工顺利进行。
供水管网监测技术的创新与应用水是生命之源，供水管网则是将水输送到千家万户的“血管”。
随着城市化进程的加速和人们对水资源管理要求的不断提高，供水管网监测技术的创新与应用变得至关重要。
供水管网监测技术的重要性不言而喻。
它能够实时掌握管网的运行状态，及时发现漏水、爆管等问题，保障供水的安全性和稳定性；还可以优化水资源的分配，提高供水效率，降低能耗和成本。
过去，传统的监测方法主要依赖人工巡查和定期检测，这种方式不仅效率低下，而且难以发现潜在的问题。
但如今，随着科技的飞速发展，一系列创新的监测技术应运而生。
传感器技术是供水管网监测中的关键一环。
新型的传感器能够精确地测量水压、流量、水质等参数，并将数据实时传输到控制中心。
例如，压力传感器可以监测管道内的压力变化，一旦压力异常，可能预示着管道存在漏水或者堵塞的情况。
流量传感器则能准确记录水的流量，为水资源的计量和管理提供有力支持。
而水质传感器能够实时监测水中的各种污染物、重金属含量以及酸碱度等指标，确保供水水质符合标准。
与之相配合的是数据采集与传输技术的进步。
过去，数据采集往往受到距离和环境的限制，而现在，通过无线通信技术，如 GPRS、LoRa 等，监测数据能够快速、稳定地传输到远程服务器。
这使得工作人员可以随时随地获取管网的运行信息，大大提高了工作效率和响应速度。
在数据分析方面，也有了显著的创新。
基于大数据和人工智能的算法，能够对海量的监测数据进行深度挖掘和分析。
通过建立数学模型，预测管网可能出现的故障，提前采取措施进行维护和修复，从而降低事故发生的概率。
同时，还可以根据不同区域的用水需求和时间规律，优化供水调度，实现水资源的合理分配。
地理信息系统（GIS）的应用为供水管网监测提供了直观的可视化平台。
将管网的布局、设备位置、监测数据等信息整合到GIS 地图上，工作人员能够清晰地了解管网的整体情况，快速定位问题所在，制定更有效的解决方案。
此外，物联网技术的融入使得供水管网监测更加智能化。
开平GPRS供水调度监控系统摘要:本文详细介绍了开平GPRS供水调度监控系统改造背景及技术方案，以供广大同行参考。
关键词:GPRS 供水高度监控系统开平市供水集团属下有振华水厂、南楼水厂、龙山水厂三个子水厂。
为了便于供水管理和调度，于多年前已建成数据电台调度系统,对整个开平供水管网进行压力监测.且取得了很好的效果。
近几年随着城市噪声及无线电的干扰，原有电台调度系统信号的可靠性得不到保障，且随着城市供水对水质要求越来越严格,采集数据也不再只限于压力,将会有很多水质仪表将接入调度系统。
简单的无线电台通信已无法完成大流量数据及图像的传输。
为方便以后系统的扩容性能及稳定性能,我们采用GPRS作为调度系统的主要传输手段。
1 系统概述1.1 项目背景项目背景城市供水调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。
该系统由监控中心和各个水源监测点组成，各个水源监测点的数据采集终端(RTU或PLC)可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。
城市供水调度监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。
便于及时迅速的了解及控制远端管道及阀门，低故障率和检修的时间，减少停水次数。
各水源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。
在城市供水调度监控系统中，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际。
向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，但有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用;与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。
浅谈GPRS在自来水管网监控系统中的应用作者：荆伟丽
来源：《中国新技术新产品》2011年第12期
摘要：在城市建设中最重要的就是水电气工程，其中给水工程的建设又是尤为重要的。
然而自来水管线在使用过程中的监测和维护一直是令水务部门头痛的问题。
文章介绍一种采用GPRS来实时监测城市自来水管网中的主干线是否正常的系统,供同行参考!
关键词：GPRS；自来水管网监控系统
中图分类号：U285.16 文献标识码：A
因为自来水管网错综复杂，而且通常铺设在地下，所以时常有基建工程施工破坏输水管道的事故发生，或者是水管老化不负重压而破裂的事故。
在发生这些事故后，水务部门通常都不能及时发现。
而在抢修人员发现并赶到现场时，已经造成了巨大的浪费，严重的甚至影响交通造成恶劣影响。
基于现实中的迫切需求，我们可以采用GPRS系统来实时监测城市自来水管网中的主干线是否正常。
1监控原理
在理论分析和大量的现场考察后我们发现，自来水管网如果输送正常，那么管内的水压是一个比较平稳的值。
在水管破裂后，水压会有下降，下降程度和破裂口的出水量有关。
所以我们可以通过实时监测管道水压，并设定一个水压下限报警和水压变化率报警来及时发现管网的异常。
2通信方式
因为自来水管网分布非常广泛，如果用传统的有线通信方式来传送现场数据，将耗费极大的人力物力来施工和维护。
所以应该选择无线通信方式，而传统的数传电台存在功耗大，组网困难，成本高等缺点。
而较先进的GSM 短信通信方案则存在大数据量收发不可靠的缺点，特别是在节假日，这时移动业务非常繁忙，短信延时会变得不确定，甚至可能出现数小时后送达信息的情况。
而此时恰恰是市民用水最频繁，最考验水务部门反应能力的时候。
综合考虑我们选择了目前最先进的 GPRS 无线通信方案，它同时具有组网方便、建设和维护成本低、通信可靠迅速等优点，是本系统的理想通信方式。
3系统组成
本系本系统由水压传感器、现场监控及无线通信设备、监控中心服务器和数据库软件几大部分组成，系统组成如图 1.3 所示。
3.1水压传感器
水压传感器可以使用常见的压力变送器。
变送器是将物理信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。
在该应用中我们可以选择输出形式为0~5V电压或4~20mA 电流的变送器。
变送器的工作电压通常有5V、12V、24V 等数种。
3.2现场监控及无线通信终端
现场终端要求可以完成从变送器读取采样结果，并把采样结果通知监控中心服务器。
由于终端系统是位于管线的各个监测点上的，通常都没有市电供应，所以需要使用电池供电。
本系统的实现难点就在于现场终端系统的功耗问题。
综合考虑后，用户可以接受和认可的终端工作流程是终端平时处于低功耗休眠状态，采用定时唤醒的方式采样当前水压值。
如果水压正常，则按预先设定的时间间隔上线通报数据。
如果水压超限，则立即启动无线通信，将警情信息通知用户。
在通告完采样数据后，设备恢复低功耗的正常工作状态。
3.3监控中心及服务器软件
监控中心的作用是接收现场终端上传的数据，并具有数据库功能，可以将各个终端的数据保存起来供以后分析使用。
同时监控中心软件还应具有警情提醒的功能，当终端设备出现警情时，要能提醒工作人员紧急处理。
4系统工作流程
终端设备上电后将周而复始的完成数据采集、数据上传的工作，监控中心则接收各个终端设备上传的数据。
5终端安装要点
终端通常是在户外无人值守的环境下工作，而且因为要靠近输送管线安装，所以通常是安装在维护井中。
维护井环境比较恶劣，建议用户将ZWG-5221LV、电池和压力变送器集中安装在防水箱中，再将防水箱安装在现场，如图 1.5所示。
设备天线通过防水箱的防水孔延伸到设备外部，请将天线安装在信号较好的地方，尽量安装到地面以上。
如果因为防盗等原因而不便把天线外置的话，可以联系购买防盗天线或伪装天线。
6 结束语
该系统投入使用后经过长时间的运行，系统稳定可靠，取得了满意的效果。
该系统方案同样适用于其它管网监控领域，比如污水管道、石油管道、天然气管道等。
通过更换前端的变送器类型，该系统几乎可以胜任各种低功耗远程无线智能监控领域的要求。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
