多级串联加压泵站供水系统优化调度研究

工业企业供水管网综合管理系统开发研究供水管网的综合管理，是指利用计算机管理管网的图形和数据，并使二者结合起来，建立图形信息系统。

在所形成的完整供水系统图文数据库基础上，通过对供水管网的水力模拟计算，分析管网运行工况，最终达到寻求管网最优的工作状态的目的。

工业企业供水有着其特殊的行业特性，供水设施具有多样性、广域性、大容量等特点。

各生产装置对水量、水质、水压的要求也各不相同，造成分系统、分质、分压供水。

建立计算机辅助供水管网综合管理系统可以适应工业企业供水的特点，实现管理方便有力、计算分析准确、管网工作最优的目的。

1 系统的设计思想随着工业企业生产的发展，需水量和供水面积逐年递增，使得企业在对部分老管道进行更新、改造的同时，又新敷设了一些供水管道，使供配水系统连接日趋复杂。

同时由于企业生产管理人员的变更，造成许多管网关键资料缺失、管理者对地下管线连接走向不明，从而使供水调度产生极大困难。

因此要实现供水系统的优质、多供、节能，势必得建立一套先进的计算机辅助运行管理分析系统。

独立供水工业企业的规模一般较大。

生产厂区在2km2以上，供水系统管网如蜘蛛盘网，星罗棋布。

供水管网按水的用途分为生产系统用水、事故时用水、消防用水、生活用水等。

按供水管道材质分有铸铁管、碳钢管、玻璃钢管等各种管道。

由于不同的生产工艺的要求，在同一企业内对水质、水温、水压、供水安全可靠性的要求也各不相同。

通过应用计算机技术，我们采用分离的方法，将企业的供水系统按实际运行分成各个独立的子系统，进行管网模拟分析计算。

然后采用集中的方法，将各子系统叠加起来，进行综合管理。

2 系统的总体设计管网综合管理软件系统是采用Turbo Pascal-7.0语言编制的，可在IBM PC/AT及其兼容机上运行。

该系统是集供水管网图形及各类数据为一体的新型图文信息数据库。

目前，在一些行业内使用的数据库只能显示文字信息，而该系统可以将所存储的文字信息以图形的方式显示出来，图文并茂，立体交叉，相互关联。

简述供水调度系统组成供水调度系统是一个综合的供水信息化管理平台，可以将自来水公司管辖下的取水泵站、水源井、自来水厂、加压泵站、供水管网等重要供水单元纳入全方位的监控和管理。

借助供水调度系统，调度中心可远程监测各供水单元的实时生产数据和设备运行参数；可远程查看重要生产部位的监控视频或监控照片；可远程管理水泵、阀门等供水设备。

供水调度系统的总体建设目标是实现工艺流程透明化、生产数据公开化和重要环节可视化，为供水工作的科学调度和安全生产提供可靠保障。

系统具体要求如下：1、远程监测取水泵站的取水口水位、取水泵站出水压力和流量；监测取水泵组的运行状态和电流、电压等运行参数；远程/自动控制取水泵组、阀门等设备的启停。

2、远程监测水源井的水位、出水压力和流量；监测水源井水泵的运行状态和电流、电压等运行参数；远程/自动控制水泵的启停。

3、远程监测水厂内蓄水池和清水池的水位、进出厂流量、出厂水质和压力；监测水厂内配电设备、净水设备和加压泵组的运行状态和运行参数；远程/自动控制加压泵组、阀门等设备的启停；对水厂重要部位实施视频监控。

4、远程监测中途加压泵站/小区加压泵站的进站压力或蓄水池水位、泵站出水压力和流量；监测泵组的运行状态和电流、电压等运行参数；远程/自动控制加压泵组、阀门等设备的启停。

5、远程监测供水管网的供水压力、流量、流向等信息。

6、远程采集各区域用水总量数据；采集各用水大户的用水量信息。

---系统组成---为满足上述功能需求，供水调度系统可建立两级调度中心，即自来水公司调度中心和水厂调度分中心。

自来水公司调度中心建立在自来水公司办公区内，对水源井、取水泵站、水厂、供水管网、加压泵站进行统一监测；并根据用水状况，调度各水厂、泵站的出水供给。

水厂调度分中心建立在各水厂内，针对所辖取水泵站、水源井和水厂内部进行实时监测和管理。

---调度系统软件功能---供水调度系统软件采用B/S或B/S+C/S结构设计，软件在调度中心服务器上运行，管理人员通过自来水公司局域网浏览并进行相应操作，供水调度系统主要功能如下：1、系统管理◆权限管理：系统管理员可根据部门、职位、工种等，对不同的普通管理人员授予不同的使用权限；普通管理人员只能进行权限内的查询、控制等操作。

供水管网供水管网设计方案声明：本文内容信息来源于公开渠道，对文中内容的准确性、完整性、及时性或可靠性不作任何保证。

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一、管网布局规划管网布局规划是供水管网项目中的关键部分，它涉及到如何合理、经济、高效地布置水管网络，以确保供水的可靠性、安全性和经济性。

(一)管网布局规划的基本原则1、满足用户需求：管网布局应确保所有用户的水量和水质需求得到满足，同时考虑到未来可能的增长需求。

2、经济性：在保证供水质量和可靠性的前提下，尽量降低管网的建设和运行成本。

3、安全性：管网布局应考虑到自然灾害、人为破坏等风险因素，确保在紧急情况下能迅速恢复供水。

4、可维护性：管网设计应便于未来的维护和升级，减少维修和改造的难度和成本。

(一)管网布局的技术要点1、水源选择与保护：优先选择水质良好、水量稳定的水源，并设置必要的保护区，防止污染。

2、管网定线与定位：根据地形、地貌、城市规划等因素，确定管网的走向和位置。

尽量减少穿越河流、山岭等复杂地形的管线，以降低建设难度和成本。

3、管径选择与优化：根据设计流量、流速、管材等因素，合理选择管径。

运用水力计算和优化算法，对管网进行优化设计，以降低能耗和建设成本。

4、管材选择与防腐：根据工程条件、经济性和环保要求，选择合适的管材，如钢管、铸铁管、塑料管等。

同时，采取必要的防腐措施，延长管网使用寿命。

(三)供水管网设计方案中的管网布局策略1、分区供水策略：根据城市规划和用水需求，将供水区域划分为若干个小区，每个小区设置一个或多个加压泵站，实现分区供水。

这种策略有利于提高供水安全性和经济性。

2、环状管网与枝状管网相结合：在主要干线和关键节点采用环状管网，提高供水可靠性；在支线和末梢采用枝状管网，降低成本。

同时，合理设置阀门和检修井，便于维护和抢修。

3、优化调度与运行管理：通过建立先进的调度中心和监控系统，实时监测管网的运行状态和水质情况，实现优化调度和远程管理。

区域加压泵站动态调蓄摘要城市区域性加压泵站如果不进行科学的调度运行，容易造成加压泵站进水口附近管网压力大幅波动，并对自来水厂二级泵房的运行造成不利影响。

因此，本文从区域性加压泵站运行实际出发，根据历史数据、泵站实施参数及中心调度室下发的控制指令预测出当前时段的目标进水流量及目标供水量，并通过调节阀门达到目标进水流量。

经过长时间的观察测试，除非有特殊供水需求，通过下位机历史数据库预测的供水流量基本与实际供水流量相差无几，对加压泵站的调度起到了非常良好的指导作用。

关键词：供水量预测泵站调度区域加压泵站自控一、引言智慧水务的基础是水务数字化，其发展进程从自动化到信息化，再到数字化、“互联网+”。

智慧水务建设主要从智慧水厂、智慧管网、智慧营销、智慧管理、智慧服务等角度发力。

其中，智慧管网——包括供水管网、区域加压泵站，以及外延的二次供水泵房，是打通供水最后一公里的核心要点。

区域加压泵站要做到用户高峰时期不抢水，低谷时期多进水，充分利用加压泵站清水池的调蓄功能，给用户更好的用水体验。

二、现状分析当前，我国城市规模不断扩大，城市供水管网系统不断扩展，在城市偏远郊区或者地势较高的区域，经常出现管网水压不够、无法正常给当地居民供水的现象。

通常采用增设区域性加压泵站进行二次加压的方法来解决区域的供水问题，但是区域性加压泵站如果不进行科学调度运行，会造成加压泵站进水口附近管网压力大幅波动，如在用户用水高峰期，加压泵站集中向市政管网取水，造成市政管网压力骤降，并对自来水厂二级泵房的运行造成不利影响[1]。

当前针对供水系统优化调度的研究工作主要集中于采集相关的供水信息进行模型的搭建，进而对某一时段的用水量进行预测，并结合供水管网工况和水泵的运行工况，得到最终的优化调度方案。

而由于设备设施的缘故，这种方案很难得到推广[2]。

因此，如何更好的运用区域加压泵站清水池的调蓄能力，成为解决问题的关键。

三、设计原理目前，各行各业要求的自动化程度越来越高，我们在区域加压泵站的自动化设计之初就提出了控制边缘化、自称闭环控制的理念。

供水调度中心管理方案
南部县智慧化水务调度指挥中心
一、工作概况
调度中心配备专人，及时掌握供水厂及管网各监测点的工作情况，发现网络异常时及时上报部门负责人，熟悉供水设施的各类参观，确保各类设施在合理的工况上运行，尽最大努力满足所有用户对水质水压的需求。

二、各水厂及加压站注意事项
掌握各水厂及加压泵站机组、净水工艺构筑物的运行情况，清水池水位、出厂压力、流量、浊度、余氯是否正常，每日通过监控查看各水厂、加压站的清洁卫生情况并作好记录。

三、野外监测点
随时观察管道压力、流量、水质等数据的变化，根据不同地理位置和高差情况分析供水管网压力、流量是否正常，确保各供区压力符合要求。

发现爆管或各类报警触发时立即通知人员进行抢修。

四、报表及统计
对供水、排水Scada系统的压力、流量、水质、能耗数据每日统计，形成日报表。

对每周、每月的生产数据进行统计并打印存档。

五、设备的维护
各水厂负责人定时清洗水质仪表，确保数据准确性。

对取水口在线监测仪器的药剂按厂家标准及时更换，如果发现电器仪表设备故障，立即上报指挥中心。

六、迎检及展示
学习对智慧平台的河长、防汛、监控、大屏控制等操作，遇上级检查或参观时能迅速到位，熟练操作相应平台。